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1、沈阳工程学院课程设计 - 0 - 目录目录 一、前言一、前言- - 1 1 - - 二、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算二、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算- - 2 2 - - 三传动零件的设计计算三传动零件的设计计算- - 5 5 - - 四、轴的设计计算及校核：四、轴的设计计算及校核：- - 1010 - - 五、箱体的设计及说明：五、箱体的设计及说明：- - 2121 - - 六、键的选择与校核六、键的选择与校核- - 2222 - - 七、滚动轴承的选择及校核七、滚动轴承的选择及校核- - 2323 - - 八、连轴器的选择八、连轴器的选择- - 2727 - -
2、 九、润滑与密封九、润滑与密封- - 2727 - - 设计小结设计小结- - 2828 - - 参考资料目录参考资料目录- - 2929 - - 沈阳工程学院课程设计 - 1 - 一、一、前言前言 1.1 题目分析 题目：设计用于带式运输机的展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器 1.1.1 本传动机构的特点 该减速器结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。但齿轮相对 轴承的位置不对称，因此轴应具有较大刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入 端，这样，轴在转矩的作用下产生的扭转变形将能减缓轴在弯矩作用下产生弯 曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。 斜齿轮的特点：是传动的平稳性较直齿轮传动好
3、，且结构紧凑，承载能力高， 常用于速度高、载荷大或要求传动紧凑的场合。 1.1.2 本传动机构的作用 齿轮减速器介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给 工作机，在此起减速作用，并降低转速和相应的增大转矩。 1.2 传动方案拟定： 此方案选用了 V 带传动和闭式齿轮传动 V 带传动布置高于高速级，能发挥它的传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点 带传动的特点：是主、从动轮的轴间距范围大。工作平稳，噪声小。能缓和冲 击，吸收报动。摩擦型带传动有过载保护作用。结构简单、成本低、安装方 便但外形轮廓较大。摩擦型带有滑动，不能用于分度系统。由于带的摩擦起 电，不宜用于易燃易爆的场合。轴压
4、力大，带的寿命较短。不同的带型和材料 适用的功率、带速、传动比及寿命范围各不相同。 沈阳工程学院课程设计 - 2 - 二、电动机的选择及传动装置的运动和动 力参数计算 2.1 选择电动机的容量： 2.1.1 电动机的类型： 选择 Y 系列电动机为全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为 380V。 2.1.2 确定电动机转速: w n = r/min11.66 390 35 . 1 100060100060 D v 2.1.3 选择电动机容量： 选择电动机所需功率： w d P p 选择电动机时应保证电动机的额定功率略大于工作机所需的电动机的功 ed p 率即可，即 d p ded PP 工作
5、机所需功率为： =KW Tn P w w 9550 KW58 . 6 9550 11.66950 传动装置总效率： 卷联齿承带 24 V 带传动效率：0.96 带 每对滚动轴承的传动效率：0.99 承 闭式齿轮的传动效率：0.97 齿 联轴器的传动效率：0.99 联 沈阳工程学院课程设计 - 3 - 传动卷筒的传动效率：0.96 卷 带入得： = 卷联齿承带 24 825 . 0 96 . 0 99 . 0 97 . 0 99 . 0 96 . 0 24 = w d P pKW98 . 7 825 . 0 58 . 6 通常取 V 带传动比常用范围，二级圆柱齿轮减速器，42 1 i408 2
6、i 则总传动比的范围为 i=16160。所以电动机转速的可选范围是： min/ 6 . 1057776.105711.6616016rnin wd 符合这一范围的同步转速有 1500，3000 根据电动机所需功率和转速手册有两种适用的电动机型号，因此有两种传 动比方案如下： 电动机转速（r/min）方 案 电动机型 号 额定功率 Ped/kw 同步 转速 满载 转速 总传动比 1Y160M-4113000293044.32 2Y160L-6111500146022.08 方案 1 电动机重量轻，价格不便宜，传动比大，传动装置外廓尺寸大，制 造成本高，结构不紧凑，所以不可取，考虑到电动机的重量和
7、价格等因素， 则应该选择方案 2，即选定电动机型号为Y160L-6。 2.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比:08.22 11.66 1460 i w m a n n 分配传动比：取则减速器的传动比 i 为： 2 带 i04.11 2 08.22 带 减 i i i a 取二级斜齿圆柱齿轮减速器高速级的传动比： 86 . 3 04.1135 . 1 35 . 1 1 减 ii 则低速极的传动比86 . 2 86 . 3 04.11 1 2 i i i 减 沈阳工程学院课程设计 - 4 - 2.3 计算传动装置的运动和动力参数： 将传动装置各轴由高速轴到低速轴依次编号，定为 0
8、轴（电动机轴） 、 1 轴（高速轴） 、2 轴（中间轴） 、3 轴（低速轴） 、4 轴（滚筒轴） ；相邻两轴 间的传动比表示为、；相邻两轴间的传动效率、 01 i 12 i 23 i 34 i 01 、；各轴的转速为、；各轴输入转矩为、 12 23 34 1 n 2 n 3 n 4 n 1 T 2 T 、；则各轴的运动和动力参数为： 3 T 4 T 0 轴（电机轴）KW98 . 7 0 d pp mN n P T rnn m 20.52 1460 98 . 7 95509550 min/1460 0 0 0 0 1 轴（高速轴）KW66. 796 . 0 98. 7 00101 带 ppp m
9、N n P T r i n n 21.100 730 66 . 7 95509550 min/730 2 1460 1 1 1 01 0 1 2 轴（中间轴）KW36 . 7 97 . 0 99 . 0 66 . 7 11212 齿承 ppp mN n P T r i n n 66.371 12.189 36 . 7 95509550 min/12.189 86 . 3 730 2 2 2 12 1 2 3 轴（低速轴）KW07 . 7 97 . 0 99 . 0 36 . 7 22323 齿承 ppp mN n P T r i n n 00.1021 13.66 07 . 7 9550955
10、0 min/13.66 86 . 2 12.189 3 3 3 23 2 3 4 轴（滚筒轴）Kwppp93 . 6 99 . 0 99 . 0 07 . 7 33434 联承 沈阳工程学院课程设计 - 5 - mN n P T r i n n 78.1000 13.66 93 . 6 95509550 min/13.66 1 13.66 4 4 4 34 3 4 运动和动力参数如下表： 功率 P/KW转矩 T/（）mN 轴名 输入输出输入输出 转速 n/(r/mi) 传动比 i 效率 电动机 轴 7.987.6652.0050.101460 20.96 1 轴 7.667.58100.219
11、9.16730 3.860.96 2 轴 7.367.29371.66368.12189.12 2.860.96 3 轴 7.077.001021.001010.8966.13 4 轴 6.936.65100.2866.13 10.98 三传动零件的设计计算 3.1 设计 V 带和带轮： 3.1.1 设计计算普通 V 带传动 （1）计算功率(P=7.98kW,n=1460r/min) 。kWPP dc 98 . 7 （2）选 V 带型号 选用普通 V 带 根据，由课本 219 页图 13-15，选择 AkWPP dc 98 . 7 min/1460rnm 型普通 V 带。 （3）求大、小带轮基
12、准直径取 1d d 2d d 由课本 219 页查表 13-9 得，应不小于 75mm，现取mmdd125 1 由式 13-9 得mmd n n d dd 245)02 . 0 1 (125 730 1460 )1 ( 1 1 0 2 沈阳工程学院课程设计 - 6 - 由表 13-9 取mmdd250 2 （4）验算带速： smsm nd v d /25/56 . 9 100060 1460125 100060 11 带速在 525m/s 范围内 合适 （5）取 V 带基准长度和中心距 a： d L 初步选取中心距 5 . 562)250125(5 . 1)(5 . 1 210 dd dda
13、取，符合 0.7（）2（）即mma600 0 21dd dd 0 a 21dd dd mmamm750 6 . 262 0 由式 13-2 得带长 mm a dd ddaL dd dd 6004 )125250( )250125( 2 6002 4 )( )( 2 2 2 0 2 12 2100 =1795.56mm 查课本 212 页表 13-2 取，由式 13-16 计算实际中心距：a=1800 d L mmmm LL a d 60522.602 2 56.17951800 600 2 0 0 （6）验算小带轮包角： oodd a dd 9016.168 3 . 57 605 125250
14、 180 3 . 57180 12 1 主动轮上的包角合适。 （7）计算 V 带根数 Z：由式 13-15 得 Z= L c LKPP P )( 00 由=1460/ min， =125mm， 0 n 1d d 由式 13-9 得传动比，04 . 2 )02 . 0 1 (125 250 )1 ( 1 2 d d d d i 查表 13-3 得 查表 13-5 得 kWp92 . 1 0 kWp17 . 0 0 由查表 13-7 得： 查表 13-2 得 163 1 97 . 0 k01 . 1 L k 则90 . 3 01 . 1 97 . 0 )17 . 0 92. 1 ( 98 . 7
15、Z 取 Z=4 根。 沈阳工程学院课程设计 - 7 - （6）求作用在带轮轴上的压力 Q F 由表 13-1 得 A 型带单位长度质量 q=0.1kg/m 由式 13-17 得单根 V 带的初压力： NNqv kZv P F c 72.17356 . 9 1 . 0) 1 97 . 0 5 . 2 ( 56 . 9 4 98 . 7 500 ) 1 5 . 2 ( 500 )( 22 min0 计算作用在轴上的压轴力： NNzFFQ30.1382 2 16.168 sin72.17342 2 sin2 1 0 3.2 齿轮的结构设计及计算： 3.2.1 高速级齿轮设计： 3.2.1.1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数： (1)按题目传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动 (2)运输机为一般工作机器，速度不变，所以选用 8 级精度 (3)材料选择由表 10-1 选择 小齿轮用 20CrM
