双级圆柱齿轮减速器设计毕业论文

双级圆柱齿轮减速器设计毕业论文

目录

一、设计任务书 (2)

二、传动方案的分析与拟定 (2)

三、电动机的选择与计算 (3)

四、传动比的分配 (3)

五、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (4)

六、传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择 (5)

七、联轴器的选择及计算 (15)

八、键连接的选择及计算 (16)

九、轴的强度校核计算 (17)

十、滚动轴承寿命的校核计算 (27)

十一、润滑和密封 (30)

十二、箱体及附件的结构设计和选择 (31)

十三、设计小结 (33)

十四、参考资料 (34)

计算与说明主要结果

一设计任务书

设计带式传输机传动装置中的双级圆柱齿轮减速器。

设计数据及工作条件：

F=4600N; V=0.4m/s; D=400mm；

生产规模：中小批量；

工作环境：多尘；

载荷特性：平稳；

工作期限：5年，两班制。

设计注意事项：

1.设计由减速器装配图1张，零件图2张（包括低速轴和低速轴上大齿轮），以及设计计算说明书一份组成;

2.设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸张及格式编写;

3.设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师审查认可后，才能给予评分或答辩。

二传动方案的分析与拟定

根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为

min

/

11

.

19

min

/

)

400

14

.

3

/(

4

.

1000

60)

/(

1000

60

r

r D

v

n w

≈

⨯

⨯

⨯

=⨯

=π

为防止过载以及过载而引起的安全事故，可拟定传动方案为：外部V带传动+内部双级圆柱齿轮传动。

机构整体布置如图一：

图1. 传动方案简图F=4600N;

V=0.4m/s;

D=400mm

n w=19.11r/min

计算与说明主要结果

三 电动机的选择与计算

1．电动机的类型选择

根据动力源和工作条件，选用Y 系列三相交流异步电动机。 2．电动机的功率 工作机有效功率:

P w = F v /1000 =4600×0.4/1000 kW=1.84 kW

设电动机到工作机之间的总效率为η，并设η1，η2，η3，η4，η5 分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为8级）、滚动轴承、V 带传动以及滚筒的效率。查文献4表2-2可得： η1=0.99，η2=0.97，η3=0.99，η4=0.95，η5=0.96，由此可得：

总效率：

η=η1η22η34

η4η5

=0.99×0.972×0.994

×0.95×0.96 =0.8160 电动机所需功率：

P d =P w /η=1.84/0.8160=2.255 kW

查文献4表16-1选取电动机的功率为3.0 kW 。 3．电动机转速的选择

在常用的同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 两者之间选择。前者的总传动比为75.35，后者的总传动比为50.24，前者虽然电动机转速高、价格低，但总传动比大。为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min 的电动机。

4．电动机型号确定

由功率和转速，查文献4表16-1，选择电动机型号为：Y132S-6,其满载转速为960 r/min ，查表16-2，可得：

中心高H=132 mm ； 轴外伸轴径D=38 mm ； 轴外伸长度E=80 mm.

四 传动比的分配

计算得内外总的传动比

24.5011.19/960/==='w m n n i

取V 带传动的传动比i 1=3 则减速器的总传动比

75.163/24.50/1=='=i i i

因此，双级圆柱齿轮减速器高速级传动比

666.475.163.13.12=⨯==i i

总效率： η=0.8160

电动机型号：Y132S-6

计算与说明

主要结果

低速级的传动比590.3666.4/75.16/23===

i i i

五 传动装置的运动及动力参数的选择和计算

1. 各轴的转速计算 n Ⅰ=n m =960 r/min

n Ⅱ=n Ⅰ/i 1=[960/3] r/min=320 r/min

n Ⅲ=n Ⅱ/i 2=[320/4.666] r/min=68.58 r/min n Ⅳ=n Ⅲ/i 3=[68.58/3.590] r/min=19.10 r/min

2. 各轴的输入功率计算 P Ⅰ=P d =2.255 kW

P Ⅱ=P Ⅰη4=2.255×0.95 kW=2.142 kW

P Ⅲ=P Ⅱη2η3=2.142×0.97×0.99 kW=2.057 kW P Ⅳ=P Ⅲη2η3=2.057×0.97×0.99 kW=1.975 kW

3. 各轴的输入转矩计算

T 1=9550P 1/n 1=9550×2.255/960 N ·m =22.433 N ·m T 2=9550P 2/n 2=9550×2.142/320 N ·m =63.925 N ·m T 3=9550P 3/n 3=9550×2.057/68.58 N ·m =286.444 N ·m T 4=9550P 4/n 4=9550×1.975/19.10 N ·m =987.5 N ·m

将上述数据归纳总结如下表所示。

表1. 各轴的运动和动力参数

轴号

转速

（r/min ）

功 率（kW ）

转 矩

（N ·m ）

传动比i

电动机输

出轴Ⅰ 960

2.255 22.433

3 4.666 3.590

高速轴Ⅱ 320 2.142 63.925 中间轴Ⅲ 68.58 2.057 286.444 低速轴Ⅳ

19.10

1.975

987.5

减速器总传动比： i=16.75

高速级传动比： i 2=4.666

低速级传动比 i 3=3.590

计算与说明

主要结果