二级圆柱齿轮减速器设计说明书华中科技大学

华中科技大学

机械设计课程设计

减速器设计说明书

学院名称：能源与动力工程学院

专业：热能与动力工程

班级：0808班

**：**

指导老师：

设计时间：2010年11月15日——2010年12月3日

目录

第一章设计任务书 (2)

第二章传动方案的拟定及说明 (3)

第三章电动机的选择 (3)

第四章计算传动装置的运动和动力参数 (4)

第五章传动件设计计算 (5)

第六章轴的设计计算 (14)

第七章键连接的选择及校核计算 (18)

第八章滚动轴承的选择及计算 (19)

第九章联轴器的选择 (21)

第十章润滑与密封 (21)

第十一章减速器附件的选择 (22)

第十二章：设计小结 (26)

附录：参考资料目录 (27)

第一章设计任务书

题目：设计带式运输机传动装置中的双级圆柱齿轮减速器（外传动件为开式齿轮传动）

一、总体布局简图

二．工作环境

稍有灰尘；载荷特性：有冲击；

三、原始数据

运输带的有效拉力F（N）：13000N

滚筒的直径D（mm）：405mm

运输带速度V（m/s）：0.47m/s

五年两班制

生产规模：小批量

四、设计内容

1．电动机的选择与运动参数计算；

2．齿轮传动设计计算

3．轴的设计

4．滚动轴承的选择

5．键和连轴器的选择与校核；

6．装配图、零件图的绘制

7．设计计算说明书的编写

第二章传动方案的拟定及说明

由题目所知传动机构类型为：双级圆柱齿轮减速器。

根据已知条件计算出工作机的滚筒转速为

n_w=(60×1000v)/πD=60×1000×0.47/3.14×405=22.18r/min

若选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，则可估算出传动装置的总的传动比i约为65或44，此处传动比较大，故按图1所示的传动方案进行设计。

第三章电动机的选择

1.电动机类型和结构的选择

电动机的类型根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机。

2.电动机容量的选择

1）工作机所需的有效功率为

Pw＝Fv/1000 =(130000.47/1000)kW=6.11kW

2）电动机的输出功率

为了计算电动机的所需功率P d,先要确定从电动机到工作机的总效率η。设η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为弹性联轴器、闭式圆柱齿轮传动（8级精度）、滚动轴承、开式圆柱齿轮传动、滚筒效率，由课程设计表2-2查得η1=0.99, η2=0.97, η3=0.99, η4=0.95, η5=0.96，。则传动装置总效率为

η＝η12η22η35η4η5＝0.8097

电机所需功率为：

P d＝P w/η=7.563kW

由表16-1选取电动机的额定功率为7.5kW。

3.电动机转速的选择

选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。

4. 电动机型号的确定

根据电动机所需功率和同步转速，查表16-1可知，电动机型号为Y160M-6和Y132M-4。根据电动机的满载转速n m和滚筒转速n w可算出总传动比。现将此两种电动机的数据和总的传动比列于下表中。

电动机的数据机及总的传动比

由上表可知，方案2转速高、价格低、总传动比较大，同时因采用开式齿轮传动需较大的中心距，选用传动比较大的方案，故选用电机型号为Y132M-4。

第四章计算传动装置的运动和动力参数

1.传动装置的总传动比及其分配

根据表2-3，取开式齿轮传动的传动比i3=4.25，

则减速器的总传动比为

i=64.94/ 4.25=15.28

双级圆柱齿轮减速器高速级传动比i1=√1.3i=√1.3×15.2=4.457

双级圆柱齿轮减速器低级传动比为i2=i/i1=15.28/4.457=3.428

2.各轴的转速计算：

n1=n m=1440r/min

n2= n1/ i1=(1440/4.457) r/min =323.087r/min

n3= n2/ i2=(323.087/3.428) r/min =94.249 r/min

n4 =n3=94.249 r/min

3.各轴的输入功率计算：

P1=P dη1=7.487 kW

P2= P1η2η3=7.190 kW

P3= P2η2η3=6.905kW

P4= P3η3η1=6.767kW

4.各轴的输入转矩计算：

T1=9550P1/ n1=49.653 N·m

T2=9550P2/ n2=212.526N·m

T3=9550P3/ n3=699.665N·m

T4=9550P4/ n4=685.682N·m

各轴的运动及动力参数

第五章传动件设计计算(一)外部传动零件——开式齿轮传动

(二)高速级齿轮的传动设计

(三)低速级齿轮的传动设计

（注：此章所指的表均来自参考资料【2】）

第六章轴的设计计算（一）高速级轴

（二）中间轴

（三）低速级轴

齿轮的圆周力：F t=2T

d

=5.22kN

齿轮的径向力：F r=F tB tanα=1.56kN (2)计算支反力。

受力图如下：

图二：低速轴受力图

平面内支反力：R HA=144F r

208

=1080N

R HB=64F r

208

=480N

铅垂面的支反力：R VA=144F t

208

=3614N

R VB=64F t

208

=1606N

(3)按弯扭合成强度校核。

计算当量弯矩

M ca=√M2+(αT)2