机械设计课程设计
课题名称 一级圆柱齿轮减速器设计
系 别 机电系
专 业 汽车电子技术
班 级 二班
姓 名 余 学 东
学 号 20101056
指导老师 刘 昭 琴
完成日期 2011-12-26
目录
一、传动方案拟定…………….………………………………4 二、电动机的选择…………………………………………….6 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比…….…….9 四、传动装置的运动和动力设计……………………………..9 五、普通V带的设计………………………………………….11 六、齿轮传动的设计…………………………………………..14 七、传动轴的设计………………………….…………………..18 八、箱体的设计………..…………………….………………….28 九、键连接的设计………………………………………………30 十、滚动轴承的设计……………………………………………31 十一、润滑和密封的设计………………………………………32 十二、联轴器的设计……………………………………………33 十三、设计小结……………………………………………….....34
一、设计课题：
设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，二班制连续单项运转,载荷平稳,空载起动,室内工作,有粉尘。 原始数据 题号 运输带拉力F （KN） 运输带速度V （m/s） 卷筒直径D （mm） 01 1100 1.50 255
设计任务要求：
1. 减速器装配图纸一张（１号图纸）
2. 轴、齿轮零件图纸各一张（２号或３号图纸） 3. 设计说明书一分
计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 设计一用于胶带传输机卷筒的传动装置。 １、工作条件：胶带传送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内工作，有粉尘；是有期限10年，大修期3年。该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产。传输带速度允许误差±5%。 ２、原始数据：滚筒圆周力Fw=1100N； 带速Vw=1.50m/s； 滚筒直径D=255mm； 方案拟定： 采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 6.运输带
二、电动机选择 1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择： 根据已知条件，电动机工作所需要的有效功率为： Ｐw＝FＷ·Vw／1000ηw kw 式中Fw＝1100N Vw ＝1.50m/s ηw —胶带卷筒及其轴承的效率0.94 ηηb Ｐw＝1.65kw —V带传动效率0.96 —滚动轴承效率0.995 r ηg —8级精度齿轮传动效率0.97 ηc —滑块联轴效率0.98 由电动机至运输带的传动总效率为： η总=ηb×ηr2×ηg×ηc 则： η总=0.96×0.97×0.9952×0.98 =0.90 所以：电机所需的工作功率： P0 = PW/η
总
=1.65／0.85 =1.93(kw) 因载荷平稳，电动机额定功率Pm只需略大于P0即可，按表13-1中Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为2.2KW。 3、确定电动机转速 卷筒工作转速为： n＝60×1000·Vw/（π·D） w =(60×1000×1.5)/（255·π） =112.4 r/min 按表2-1推荐的传动比合理范围,取圆斜柱齿轮传动一级减速器传动比范围ig=3~8.取V带传动比ib=2~4,则总传动比例的范围ia=6~32.故电动机转速的可选范围为n’=ia* nw(6~32)×112.4 r/min =(6～32)×112.4 r/min =674.4~3596.8r/min 则符合这一范围的同步转速有：750r/min、1000 r/min、1500 r/min和3000 r/min四种。 根据容量和转速，由相关手册查出四种种适用的电动机型号：（如下表） 电动机额定功满载转额定转最大转型号
率/Kw 速(r/min) 矩 矩
Y132S-8 2.2 Y112M-6 Y100L1-4 710 940 1420 2840 2.0 2.0 2.2 2.2 2.0 2.0 2.2 2.2 2.2 2.2 Y90L-2 2.2 和带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。 此选定电动机型号为Y90L-2，其满载转速nm=2840r/min 电动机主要外形和安装尺寸：
中心高H 外形尺寸 底角安装尺地脚螺栓孔轴 伸 尺 寸 装键部位尺L×寸 A×B 直径 K D×E 寸 F×GD (AC/2+AD)×HD 520×345×216×178 12 28×80 10×41 315 140
三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比： 1、可得传动装置总传动比为： i=nm/nw =2840/112.4 =25.27 2、分配各级传动装置传动比： i=ib·ig 取ib=4
ig=i/ib=25.27/4=6.31 四、传动装置的运动和动力设计： 将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ 轴，可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到 各轴的运动和动力参数 1、 运动参数及动力参数的计算 （1）计算各轴的转速： Ⅰ轴：nⅠ=nm/ ib =2840/4=710 r/min Ⅱ轴：nⅡ= nⅠ/ ig =710/6.31=112.5 r/min 卷筒轴转速:nw= nⅡ=112.5 r/min （2）计算各轴的功率： Ⅰ轴： PⅠ=P0×ηb =2.2×0.96=2.11KW Ⅱ轴： PⅡ= PⅠ×ηr×η g r·=2.11×0.995×0.97 =2.04KW 卷筒轴： Pw= PⅡ·η ηc =2.04×0.995×0.98=1.99KW 计算各轴的输入转矩：
电动机轴输出转矩为： T0=9550·P0/nm=9550×2.2/2840 =7.40N·m 各轴输出转矩 Ⅰ轴：TI=9550·PI/NI=9550×2.11/710 =28.4N·m Ⅱ轴： TⅡ=9550·PⅡ/NⅡ=9550×2.04/112.5 =173.17N·m 卷筒轴转矩： T w= Pw/nw=9550×1.99/112.5=168.93N·m
转速n 功率p 转矩T 电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 工作轴 PC=5.9 KW 2840 2.2 7.40 710 2.11 28.4 4 0.9 112.5 2.04 173.17 66.85 1.99 168.93 传动比i 25.27 效率η 6.31 0.976 0.96
