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1、1衡阳财经工业职业技术学院衡阳财经工业职业技术学院课课 程程 设设 计计减速器设计说明书学院名称学院名称 ： 衡阳财经工业职业技术学院衡阳财经工业职业技术学院 专专 业业 ： 模具设计与制造模具设计与制造 班班 级级 ： 姓姓 名名 ： 导师姓名导师姓名 ： 设计时间：设计时间：20072007 年年 1010 月月 7 7 日日20072007 年年 1010 月月 2020 日日机械设计机械设计机械设计机械设计课程设计课程设计课程设计课程设计任务书任务书任务书任务书2设计任务 ：螺旋运输机两级斜齿轮圆柱齿轮减速箱传动方案。1、电动机 2、 皮带轮（小） 3、 大带轮 4 、皮带 5、减速箱
2、 6 高速级齿轮传动 7 低速级齿轮传动 8 联轴器 9 圆锥齿轮传动 10 螺旋运输机原始数据1 螺旋运输机上圆周力 P=4000N2 螺旋运输机上圆周速度 V=0.8m/s3 螺旋运输机直径 D=250mm4 圆锥齿轮传动比 i=1：15 工作年限为五年（每年按 300 天计算） ，两班制生产，每班工作八小时，运输机工作平稳转向不变。6 批量生产。目目 录录3设计任务书一一一 减速箱传动方案的拟定及说明一、工作机器特征的分析二、传动方案的拟定一一一 运动参数计算一、电机的选择 二、传动比的分配 三、运动参数的计算一一一 各传动零件的设计计算一、 皮带轮的设计计算二、 皮带轮结构设计三、 齿
3、轮的设计 四、 各轴的设计 五、 轴承的选择与校核 六、 键的选择与校核一一一 减速箱的箱体设计一一一 减速器的润滑一一一 减速箱的附件一一一 设计小结附录附表一 减速箱中的标准件附表二 减速箱中的非标准件4附表三 箱体的结构图附表四 参考文献第一章 减速箱传动方案的拟定及说明一一 、工作机器特征的分析、工作机器特征的分析由设计任务书可知：该减速箱用于螺旋运输机，工作速度不高（V=0.8m/s）,圆周力不大(P=4000N),因而传递的功率也不会太大.由于工作运输机工作平稳,转向不变,使用寿命不长(5 年),故减速箱应尽量设计成闭式,箱体内用油液润滑,轴承用脂润滑.要尽可能使减速箱外形及体内零
4、部件尺寸小,结构简单紧凑,造价低廉,生产周期短,效率高。二、传动方案的拟定及说明二、传动方案的拟定及说明 根据设计任务书中已给定的传动方案及传动简图，分析其有优缺点如下：优点： (1)、电动机与减速器是通过皮带进行传动的，在同样的张紧力下，三角皮带较平带传动能产生更大的摩擦力，而且三角皮带允许的中心中距较平带大，传动平稳，结构简单，使用维护方便，价格低廉。故在第一级（高速级）采用三角皮5带传动较为合理，这样还可以减轻电动机因过载产生的热量，以免烧坏电机，当严重超载或有卡死现象时，皮带打滑，可以起保护电机的作用。（2） 、斜齿圆柱齿轮较直齿圆柱齿轮传动平稳，承载能力大、噪音小，能减轻振动和冲击，
5、若设计时旋向选择合理，可减轻轴的负荷，延长使用寿命，故此减速器的两对齿轮均采用斜齿圆柱齿轮传动。（3） 、高速级齿轮布置在远离扭矩输入端，这样可以减小轴在扭矩作用下产生的扭转变形，以及弯曲变形引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。缺点：（1） 、皮带传动稳定性不够好，不能保证精确的传动比，外廓尺寸较大。（2） 、齿轮相对轴和轴承不能对称分布，因而对轴的要求更高，给制造带来一定麻烦。综上所述，这种传动方案的优点多，缺点少，且不是危险性的缺点，故这种传动方案是可行的。第二章 运动参数计算6一、一、 电机的选择电机的选择1、选择电机型号：、选择电机型号：按设计任务书要求，螺旋运输机是运送粉粒状物质，工作
6、过程平稳，转向不变，故宜采用防尘的电机。根据【1】*表 12-1 介绍，J02型电机为封闭扇风自冷式鼠笼转子三相异步电动机。该型号电机可以直接接入三相交流电网，寿命长，运转平稳，使用维修方便，而且体积小，重量轻，价格便宜，能防止灰尘侵入电机内部，适用于灰尘多，工作环境不太好的场合，故选用 J02型电动机为原动机。2、电动机功率的确定、电动机功率的确定由于该电动机按工作机的要求须长期连续运转，载荷变化小，在常温下工作，故按电动机的额定功率等于或略大于所需功率来选择电动机。、工作机构所需的功率 Nw由【4】*（2-1）式 Nw= (kw)w1000PV Nw=3.2 kw Nw=3.2 kw 11
7、0008 . 04000、电动机及工作机的总效率 ：=皮.轴承.齿.锥.联.滑.减速器由【1】*表 13-2 查得皮=0.96 (三角皮带传动)轴承=0.98 (滚动轴承) 7齿=0.97 (斜齿圆柱齿轮锥=0.92 (一对开式)联=0.99 (联轴器)滑=0.97 (润滑正常)减速器=0.95 (双级圆柱齿轮减速器)故 =0.960.980.970.990.920.970.95=0.71 =0.71、电动机所需的功率 Nm由【4】*（2-3）Nm=KwNK：过载系数，按说明书书要求取 K=1.2则：Nm =1.2=5.41KW71. 02 . 3按 Nm Nm的原则，由【1】*表 12-2取
8、 Nm=5.5Kw Nm=5.5Kw一般地最常用、市场上供应最多的是周期转速为 1500r/min的电动机，故在满足额定功率的情况下优先选用之。电动机选择结果如下：型号额定功率 满载转速起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩重量JO2-42-45.5kw1440r.p.m1.82.074kg8、电动机的重要数据如下表：由【1】*表 12-3 查得ABCD（gc）EF(jz)GHK安装尺寸2161788932801026.813213bB1b2HL1Lh1b3外形尺寸2752101403155052501855、所选电机外形、传动比的分配、传动比的分配1、 分配原则分配原则、各级传动的传动比不应超
9、过其传动比的最大值。、使所设计的传动系统的各级传动机构具有最小的外部尺寸。、使二级齿轮减速器中，各级大齿轮的浸油深度大致相9等，以利实现油池润滑。、 使各级圆柱齿轮传动的中心距保持一定比例。设计内容计算及说明结果2、计算总传、计算总传动比动比 i由【4】* (2-4) 式 i=wnn为n电：电动机的转速Nw：工作机构的转速.i=23.558 . 0100060 2D21440i=23.553、分配各级、分配各级传动比：传动比：由【4】*表 2-1,可知 i皮=24考虑到传动大则皮带轮大轮与小轮直径相差较大,小皮带包角小,故取 i皮=2 由【4】*(2-6)式 if=1.3isif-减速器高速级
10、传动比is-减速器低速级传动比 i= i皮ifisi锥= i皮1.3is2i锥 is=为为i3 . 1ii i皮=2is=3104、检验、检验3则 if =3.9i实=23.931=23.4i=23.55 i=iii为 55.2355.234 .230.00640.64%并且，所求 Is、If均在斜齿圆柱齿轮许可的范围 i之内。if =3.9合理三、运动参数的计算三、运动参数的计算由于减速器是通用减速器，大批量生产。各零件的承载能力与电动机承载能力相对应。因此以电动机的额定功率作为设计功率来计算。N, N,N_分别表示、轴输入功率（Kw）n,n,n分别表示、轴的转速（r/min）T,T,T分别
11、表示、轴的扭矩（Nm）根据【4】* （211）式N=Nm皮=5.50.96=5.28 KwN=N滚齿=5.50.960.980.97=5.02 kw11N=N滚齿=5.020.980.97=4.77 Kw由【4】*（2-10）式n=720r/min皮电 in 21440n=184.6185 r/minfiin 为为 9 . 32 1440 n= =1440/23.4=62 r/min为为为 iiiinfs由【4】*(2-12)式T=9550N/n=95505.28/72070N.mT=9550N/n=95505.02/185260N.mT=9550N/n=95504.77/62735 N.m轴
12、号转速( r/min) 功率(KW) 扭矩(N.m)7205.28701855.02260624.7773512第三章 各传动零件的设计计算一、皮带轮的设计计算一、皮带轮的设计计算.根据【3】*12-3 P356P360 所列计算步骤及参考 P360例题作如下设计：设计内容计算与说明结果1、确定计、确定计算功率算功率 Nca.Nca=Kw.Nm Kw工作情况系数 由【3】*表 12-4 得 Kw=1.1Nca=KwNm=1.15.5=6.05 KwNca=6.05kw 132、选择皮、选择皮带型号带型号根据 Nca及主动轮转速 ，由 【3】*图 12-9 查得：皮带轮型号为 A 型A 型143
13、、确定带、确定带轮的计算直轮的计算直径径 D1和和 D2确定主动轮的直径D1验算 V确定大带轮的直径D2 确定中心距 a 和皮带长度根据 D1Dmin的原则，由【3】*表12-5 查得： D1=100mmV=100060nD1 100060144010014. 3=7.54m/s根据【3】*12-3 推荐V=1020m/s。V 过少，D1就小，将使所需的有效圆周力 P 过大，所需皮带根 过多，故将 D1取为D1=140mm这时 V=10.55m/s100060144014014. 3适合书推荐要求，且：VVmax=25m/s D2=i皮D1=2140=280mma0a2V=7.54m/sD1=
14、140mm合格D2=280mm15a0理论中心距K a中心距计算系数由【3】表达 126 查得K a=1.08a0=1.08280=320.4mm 由【3】(1220)式L02a0 (D2D1) 202 12 a4)DD(=3302.4(280140)24 .3024)140280(2=1280.4mm 由【3】表 122 查得,对应的标准长度 L 和公称长度 LiL=1275mm, Li=1250mm aa02LL0=302.4 24 .12801275300mm amin=a0.015L=3000.0151275a0=320.4mmL0=1280.4mmL=1275mmLi=1250mma=300mm16 验算主动轮上的包角 a1验算 （绕转次数）确定皮带的根数=280.875mm281mmamax=a0.03L=3000.031275=338.3mma1=180160aDD12=180160300140280=152120由【3】*公式（12-23）得=LV1000=127555.1
