机械设计课程设计：双级圆柱齿轮减速器(知识学习)

计算及说明结果

一、设计任务书

1、设计任务

设计带式输送机的传动系统，采用两级圆柱齿轮减速器

2、原始数据

输送带有效拉力 F=4100N

输送带工作速度 v=0.7m/s（允许误差±5%）

输送带滚筒直径 d=300mm

减速器设计寿命为10年(设每年工作250天，每天工作16

小时)

3、工作条件

两班制工作，空载起动，载荷有轻微震动，常温下连续（单

向）运转，工作环境多尘，电压三相交流电源为380/220V的。

二、传动系统方案拟定

带式输送机传动系统方案如下图所示：

带式输送机由电动机驱动，电动机1通过带传动2将动力传输到减

速器中通过联轴4输出到鼓轮5上的输送带6

三、电动机的选择

1、电动机容量的选择

计 算 及 说 明

结 果

由已知条件可以计算出工作机所需的有效功率 P w =

1000FV = 1000

8

.04000⨯= 4.2 kw 设：

η4w ———— 输送机滚筒轴（5轴）效率至输送带间的传动效率； η4w =输送机滚筒轴（ηcy =0.96）×一对滚动轴承效率（ηb =0.99）；

η01————η01=联轴器效率（ηc =0.99）；（p19，查表3-1） η12————η12 = 闭式圆柱齿轮传动效率（ηg =0.97）×一对滚动

轴承效率ηb =0.99；

η23————η12 = 闭式圆柱齿轮传动效率（ηg =0.97）×一对滚动

轴承效率（ηb =0.99）；

η34————联轴器效率（ηc =0.99）×一对滚动轴承效率（η

b =0.99）

； 则：

η总=η01×η12×η23×η34×η4w

=0.99×0.99×0.97×0.99×0.97×0.99×0.99×0.99×0.96 =0.8504 Pr=

总

ηw

P =4.939 kw

取电动机额定功率 P m =5.5kw 2、电动机转速的选择 输送机滚筒轴的工作转速 n ω=

d v 60000π=280

4.13.8

060000⨯⨯=54.60r/min 由于整个传动系统采用二级减速，因此总传动比不易过大，所以选择同步转速n s =750r/min 的电动机为宜。

3、电动机型号的确定

根据工作条件：单向运转、两班制连续工作，工作机所需电动机功

P w =4.2 kw

η总=0.8504

Pr=4.939 kw

P m =5.5 kw

n s =750r/min

Y160M2—8

i=13.19

计 算 及 说 明

结 果

率Pr=4.939kw 等，选用Y 型系列三相异步电动机，卧式封闭结构，型号为Y160M2—8，其主要数据如下：

电动机额定功率Pm=5.5kw 电动机满载转速nm=720r/min

电动机轴伸直径D=42mm （p24，查表3-3） 电动机轴伸长度E=110mm 电动机中心高H=160mm

四、传动比的分配

带式输送机传动系统的总传动比 i=

ωn n m =60

.54720=13.19 由系统方案知 i 01=1；i 34=1

取高速传动比i 12=∑

.3i

1=19.13.31⨯=4.14

低速传动比i 23=

12i i

∑=14

.419.13=3.19 传动系统各传动比分别为： i 01=1，i 12=4.14，i 23=3.19，i 34=1

五、传动系统的运动和动力参数计算

0轴（电动机轴）： n 0=n m =750r/min p 0=p r =4.94kw T 0=9550

n P =9550×7503.76=62.89N ·m

1轴（减速器高速轴）：

i 12=4.14

i 23=3.19

n 0=750r/min

p 0=3.76kw

T 0=49.91N ·M

n 1=750r/min

p 1=3.73kw

T 1=49.41N ·m

n 2=173.89r/min

P 2=3.58kw

T 2=196.47N ·m

n 3=54.60r/min

计 算 及 说 明

结 果

n 1= 010i n =1

750=750r/min

p 1=p 0η01=4.94×0.99=4.89kw

T 1=T 0i 01η01=62.89×1×0.99=62.26N ·m

2轴（减速器中间轴）：

n 2=

121i n =14

.4750=173.89r/min P 2=p 1η12=4.89×0.9603=4.70kw

T 2=T 1i 12η12=62.26×4.14×0.9603=247.52N ·m

3轴（减速器低速轴）：

n 3=

232i n =19

.3173.89

=54.60r/min p 3=p 2η23=4.70×0.9603=4.51kw

T 3=T 2i 23η23=247.52×3.19×0.9603=758.24N ·m

4轴（滚筒轴）

n 4=

34

3i n =154.60=54.60r/min

p 4=p 3η34=4.51×0.9801=4.42kw

T 4=T 3i 34η34=758.24×1×0.9801=743.15N ·m

上述计算结果和传动比效率汇总如下：

轴 号

电动机

两级圆柱齿轮减速器

工作机

0轴

1轴 2轴 3轴 4轴 转速n(r/min) 720 720 173.89 54.60 54.60 功率P(kW) 4.94 4.89 4.70 4.51 4.42 转矩T(N ·m) 62.89 62.26

247.52 758.24 743.15 两轴连接件、传动件

联轴器

齿轮

齿轮

联轴器

p 3=3.44kw

T 3=600.93N ·m

n 4=54.60r/min

p 4=3.27kw

T 4=571.12N ·m

HBS=230~250

HBS=190~210

N F1=

8.64×108

N F2=

2.09×108

Y N1=0.9