江苏大学机械课程设计一二级直齿圆柱齿轮减速器的设计报告书

机械基础课程设计

说明书

设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器

班级学号：热能1101班

学生姓名：王文龙

指导老师：王劲松

完成日期：2014 年1月19日

所在单位：

设计任务书

1、题目

1.设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器，传动装置简图

如图所示。

图1

2、参考方案

（1）V带传动和一级闭式齿轮传动

（2）一级闭式齿轮传动和链传动

（3）两级齿轮传动

3、原始数据

运输带转矩T=162 N·m

运输带工作速度v= 1.7m/s

运输带滚筒直径D= 270mm

传动装置总效率约为ŋ=82%

4、其他原始条件

（1）工作情况：一班制，输送机连续单向运转，载荷有轻微震动，室内工作，少粉尘。（2）使用期限：8年，大修期三年，每年工作300天。

（3）生产批量：小批生产。

（4）工厂能力：中等规模机械厂，可加工7～8级精度齿轮。 （5）动力来源：三相交流（220V/380V ）电源。 （6）允许误差：允许输送带速度误差5%±。

5、设计任务

（1）设计图：

一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一张，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110a ≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110a >时）。 零件图若干张。

（2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。

目录

一、传动装置的总体设计 (1)

1.传动方案的确定 (1)

2.电动机的选择 (1)

3.计算传动装置传动比和分配各级传动比 (3)

4.计算传动装置的运动和动力参数 (3)

二、传动零件的设计 (4)

1.V带设计 (4)

2.高速级齿轮传动设计 (6)

3.轴的结构设计 (9)

4.滚动轴承的选择及校核计算 (13)

5.键联接的选择及校核计算 (13)

6.联轴器的选择 (14)

7.减速器附件的选择 (14)

三、箱体尺寸及附件的设计 (16)

1.箱体尺寸 (16)

2.附件的设计 (17)

四、设计小结 (19)

五、参考资料目录 (20)

一、 传动装置的总体设计 1. 传动方案的确定

由已知条件计算驱动滚筒的转速n ω,即

3.1202707

.1100060100060≈⨯⨯=⨯=

π

πυωD n r/min 一般选用同步转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置传动比约为10或15。根据总传动比数值，初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。 2.电动机的选择

1）电动机类型和结构型式

按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y （IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。

2）电动机容量 （1）滚筒输出功率P w

kw n T 0.29550

3.1201629550P =⨯=⋅=

ωω （2）电动机输出功率P

kw d 44.2%

820

.2P P ==

=

η

ω

根据传动装置总效率及查表得：V 带传动ŋ1=0.945；滚动轴承ŋ2 =0.98；圆柱齿轮传动 ŋ3 =0.97；弹性联轴器ŋ4 =0.99；滚筒轴滑动轴承ŋ5 =0.94。

（3）电动机额定功率P ed

由表选取电动机额定功率P ed =3kw 。比P d 大。 3）电动机的转速

为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表查得V 带传动常用传动比范围i 1 =2~4,单级圆柱齿轮传动比范围i 2 =3~6，则电动机转速可选范围为n d = n ω·i 1·i 2 =721.8~2887.2r/min

表一

为降低电动机重量和价格，由表选取同步转速为1500r/min 的Y 系列电动机，型号为Y100L1-4。

查《机械基础》P 500附录51，得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸(mm)，见以下两表：

电动机的技术数据

表二

电动机的安装及有关尺寸(mm)

表三

4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸

由表查出Y112M-6 型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备用。

3.计算传动装置传动比和分配各级传动比

1）传动装置传动比

98.73

.120940

n ===

ωn i m 2）分配各级传动比

取V 带传动的传动比i 1 =2.5，则单级圆柱齿轮减速器传动比为

19.35

.298.712≈==

i i i i 2值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 4.计算传动装置的运动和动力参数

1）各轴转速

电动机轴为0轴，减速器高速轴为I 轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 n 0=n m =960r/min

n I=n0/i1=960/2.5≈384

n II=n I/i2=376/3.19≈120.4r/min

2）各轴输入功率

按电动机额定功率P ed计算各轴输入功率，即

P0=P ed=3kw

P I=P0ŋ1=2.3x0.945≈2.835kw

P II=P Iŋ2ŋ3 =2.835x0.98x0.97≈2.695kw

3）各轴转矩

T o=9550x P0/n0=9550x3/960=29.84N·m

T I=9550x P I/n I=9550x2.835/384=70.51N·m

T II=9550x P II/n II=9550x1.976/95.5=213.8N·m

二、传动零件的设计

（一）、V带设计

1．选择V带的型号

根据任务书说明，每天工作8小时，载荷平稳，查得K A =1.0。则

P d=P I·K A=1.0×3=3.0kW

根据Pd=2.2和n1=960r/min,查表确定选取A型普通V带。

2．确定带轮直径D1，D2。

A型V带推荐小带轮直径D1=90mm。考虑到带速不宜过低，否则带的根数将要增多，对传动不利。因此确定小带轮直径D1=90mm。大带轮直径，由公式D2=iD1（1-ε） (其中ε取0.02)