武汉理工大学课程设计模版

机械设计基础课程设计

计算说明书

设计题目带式运输机单级斜齿圆柱齿轮减速器

能动学院院(系)轮机1201 班

设计者泽之

指导老师卢耀舜

目录

1.设计任务书 (3)

2.传动方案设计 (3)

3.电动机的选择计算 (4)

4.齿轮传动的设计计算 (6)

5.轴的设计计算及联轴器的选择 (10)

6.键连接的选择计算 (15)

7.滚动轴承的校核 (15)

8.润滑和密封方式的选择 (17)

9.箱体及附件的结构设计和计算 (17)

10.设计小结 (19)

11.参考资料 (20)

1．减速器的设计任务书

1．1设计目的：

设计带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器。

1．2工作条件及要求：

用于铸工车间运型砂，单班制工作（8小时工作制），工作有轻微振动，使用寿命为10年。带式运输机的工作数据如下：

2．传动方案设计

根据已知条件可计算出卷筒的转速为

min /31.242230

1000

607.2100060r D V n w =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=

ππ

若选用同步转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机则可估算出传动装置的总传动比为4.15或6.22，考虑减速器的工作条件和要求，暂选下图所示传动方案，其特点为：减速器的尺寸紧凑，闭式齿轮传动可保证良好的润滑和工作要求。

3．电动机的选择计算

3．1电动机的选择

3．1．1电动机类型的选择

根据动力源和工作要求，选Y 系列三相异步电动机。

3．1．2电动机功率e P 的选择

工作机所需有效功率 。KW FV P W 16.21000

7

.20081000=⨯==

由传动示意图可知：电动机所需有效功率KW W P

d P η

= 式中，η为传动装置的总效率 n ηηηηηη⨯⨯⨯⨯⨯=Λ4321=0.886 。

设1η，2η，3η，4η分别为滚动轴承（3个）、闭式齿轮（设齿轮精度为8级）、弹性

连轴器（2个）、运输机卷筒的效率。查表得99.01=η，97.02=η，99.03=η，96.04=η，则传动装置的总效率886.096.099.097.00.992342

3213

=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ηηηηη 电动机所需有效功率 KW P P w

d 44.2886

.016

.2==

=

η

。

查表选取电动机的额定功率e P 为 KW 3。

3．1．3电动机转速的选择

工作机所需转速 min /24.31230

21000

607.2100060r D V n w =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=

ππ。

查表2-3知总传动比 i =3～5。

则电动机的满载转速。= x i+251.88x(3~5)=(755.64~1259.4)

查表选取满载转速为 =960r/min 同步转速为min /1000r 的Y132S-6型电动机，则传动装置的总传动比28.4224.31

960

===

w m n n i ，且查得电动机的数据及总传动比如下：

3．2传动比的分配

由传动示意图可知：只存在减速器的单级传动比，即闭式圆柱齿轮的传动比，其值

i=4.28 3．3传动装置的运动和动力参数计算

3．3．1各轴的转速计算

由传动示意图可知, 轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的转速：

min /224.30min /224.304.28

960min

/96023121r n n r i n n r n n m =====

== 3．3．2各轴的输入功率计算

因为所设计的传动装置用于专用机器，故按电动机的所需功率d P 计算。

轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的输入功率：

KW

P P KW P P KW

P P d 72.299.099.023.223.299.097.024.224.299.044.23123321211=⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯=⨯⨯==⨯=⨯=ηηηηη

3．3．3各轴的输入转矩计算

轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的输入转矩： =9550\=24.07 N.m T2=9550 P2\n2=98.78 N.m T3=9550 p3\n3=89.47 N.m 以供查询。

4．齿轮传动的设计计算

如传动示意图所示：齿轮Ⅰ和Ⅱ的已知数据如下表：

4．1选择齿轮精度

按照工作要求确定齿轮精度为8级。

4．2选择齿轮材料

考虑到生产要求和工作要求，查图表，可得Ⅰ（小）、Ⅱ（大）齿轮的选材，及相应数据如下：

由于该齿轮传动为闭式软齿面传动，主要失效形式为齿面疲劳点蚀，故应按接触疲劳强度进行设计，并校核其齿根弯曲疲劳强度。

4．3许用应力计算

齿轮Ⅰ、Ⅱ的循环次数（使用寿命为10年）为：

8

3292110

23.3830010224.3060601038.18300109606060⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=t a n N t a n N

查图得1.1,1,12121====N N N N Z Z Y Y ,

设mm m n 5≤取1,1.1,4.1,1,1min min 21======W H F X X ST Z S S Y Y Y （两轮均为软齿面）可求得：

MPa

Z Z S MPa Z Z S W N H H HP W N H H HP 5651

.11

15.62183.4811.11

15652min

2

lim 21min

1

lim 1=⨯⨯=

=

=⨯⨯=

=σσσσ

4．4按接触疲劳强度进行设计

4．4．1小齿轮的名义转矩

M N T •=23.321

4．4．2选取各系数并列表