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1、 第 1 页/共 47 页 目录 第一章 设计任务书 3 1.1 设计题目 . 3 1.2 设计步骤 . 3 第二章 传动装置总体设计方案 . 3 2.1 传动方案 . 3 2.2 该方案的优缺点 3 第三章 选择电动机 4 3.1 电动机类型的选择 4 3.2 确定传动装置的效率 4 3.3 选择电动机容量 4 3.4 确定电动机参数 4 3.5 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 第四章 计算传动装置运动学和动力学参数 6 4.1 电动机输出参数 6 4.2 高速轴的参数 6 4.3 中间轴的参数 6 4.4 低速轴的参数 7 4.5 工作机轴的参数 7 第五章 链传动设计计算 8 第
2、六章 减速器高速级齿轮传动设计计算 9 6.1 选精度等级、材料及齿数 . 9 6.2 按齿面接触疲劳强度设计 . 10 6.3 确定传动尺寸 12 6.4 校核齿根弯曲疲劳强度 . 12 6.5 计算齿轮传动其它几何尺寸 . 13 6.6 齿轮参数和几何尺寸总结 . 14 第七章 减速器低速级齿轮传动设计计算 14 7.1 选精度等级、材料及齿数 . 14 7.2 按齿面接触疲劳强度设计 . 15 7.3 确定传动尺寸 17 7.4 校核齿根弯曲疲劳强度 . 18 7.5 计算齿轮传动其它几何尺寸 . 19 7.6 齿轮参数和几何尺寸总结 . 19 第八章 轴的设计 . 20 8.1 高速轴
3、设计计算 20 8.2 中间轴设计计算 26 8.3 低速轴设计计算 32 第九章 滚动轴承寿命校核 38 9.1 高速轴上的轴承校核 38 9.2 中间轴上的轴承校核 39 9.3 低速轴上的轴承校核 40 第十章 键联接设计计算 41 第 2 页/共 47 页 10.1 高速轴与联轴器键连接校核 . 41 10.2 中间轴与低速级小齿轮键连接校核 41 10.3 中间轴与高速级大齿轮键连接校核 42 10.4 低速轴与低速级大齿轮键连接校核 42 10.5 低速轴与链轮键连接校核 . 42 第十一章 联轴器的选择 42 11.1 高速轴上联轴器 42 第十二章 减速器的密封与润滑 . 43
4、 12.1 减速器的密封 43 12.2 齿轮的润滑 43 12.3 轴承的润滑 43 第十三章 减速器附件 44 13.1 油标 . 44 13.2 通气器 . 44 13.3 六角螺塞 . 44 13.4 窥视孔盖 . 45 13.5 定位销 . 45 13.6 启盖螺钉 . 45 第十四章 减速器箱体主要结构尺寸 . 45 第十五章 设计小节 46 第十六章 参考文献 46 第 3 页/共 47 页 第一章第一章 设计任务书设计任务书 1.11.1 设计题目设计题目 展开式二级斜齿圆柱减速器，拉力 F=2500N，速度 v=1.3m/s，直径 D=370mm，每天工 作小时数：16 小时
5、，工作年限（寿命） ：10 年，每年工作天数：300 天，配备有三相交流电 源，电压 380/220V。 1.21.2 设计步骤设计步骤 1.传动装置总体设计方案 2.电动机的选择 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 4.计算传动装置的运动和动力参数 5.链传动设计计算 6.减速器内部传动设计计算 7.传动轴的设计 8.滚动轴承校核 9.键联接设计 10.联轴器设计 11.润滑密封设计 12.箱体结构设计 第二章第二章 传动装置总体设计方案传动装置总体设计方案 2.12.1 传动方案传动方案 传动方案已给定，后置外传动为链传动，减速器为展开式二级圆柱齿轮减速器。 2.22.2 该方案的优缺
6、点该方案的优缺点 展开式二级圆柱齿轮减速器由于齿轮相对轴承为不对称布置， 因而沿齿向载荷分布不均， 要求轴有较大刚度。 和齿轮传动比较,链传动可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力;能在低速、 第 4 页/共 47 页 重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;和带传动比较,它能保证准确的平均传动比, 传递功率较大,且作用在轴和轴承上的力较小;传递效率较高,一般可达 0.950.97;链条的铰 链磨损后,使得节距变大造成脱落现象;安装和维修要求较高。 第三章第三章 选择电动机选择电动机 3.13.1 电动机类型的选择电动机类型的选择 按照工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压
7、为 380V，Y 型。 3.23.2 确定传动装置的效率确定传动装置的效率 查表得： 联轴器的效率：1=0.99 一对滚动轴承的效率：2=0.99 闭式圆柱齿轮的传动效率：3=0.98 链传动效率：4=0.96 工作机效率：w=0.97 故传动装置的总效率 = 12 4324 = 0.85 3.33.3 选择电动机容量选择电动机容量 工作机所需功率为 = 1000 = 2500 1.3 1000 = 3.25 3.43.4 确定电动机参数确定电动机参数 电动机所需额定功率: = = 3.25 0.85 = 3.82 工作转速： = 60 1000 = 60 1000 1.3 3.14 370
8、= 67.14 第 5 页/共 47 页 经查表按推荐的合理传动比范围，二级圆柱齿轮减速器传动比范围为：8-40 链传动比 范围为：2-6 因此理论传动比范围为：16-240。可选择的电动机转速范围为 nd=ianw=(16- -240)67.14=1074-16114r/min。进行综合考虑价格、重量、传动比等因素，选定电机型号 为：Y112M-4 的三相异步电动机，额定功率 Pen=4kW，满载转速为 nm=1440r/min，同步转 速为 nt=1500r/min。 方案 电动机型号 额定功率（kW） 同步转速 （r/min） 满载转速 （r/min） 1 Y160M1-8 4 750
9、720 2 Y132M1-6 4 1000 960 3 Y112M-4 4 1500 1440 4 Y112M-2 4 3000 2890 电机主要外形尺寸 中心高 外形尺寸 地脚安装尺 寸 地脚螺栓孔 直径 轴伸尺寸 键部位尺寸 H LHD AB K DE FG 112 400265 190140 12 2860 824 3.53.5 确定传动装置的总传动比和分配传动比确定传动装置的总传动比和分配传动比 （1）总传动比的计算 由选定的电动机满载转速 nm 和工作机主动轴转速 nw，可以计算出传动装置总传动比 为： 第 6 页/共 47 页 = = 1440 67.14 = 21.448 （2
10、）分配传动装置传动比 取链传动比：ic=1.5 高速级传动比 1= 1.35 = 4.39 则低速级的传动比 2= 3.26 减速器总传动比 = 1 2= 14.3114 第四章第四章 计算传动装置运动学和动力学参计算传动装置运动学和动力学参 数数 4.14.1 电动机输出参数电动机输出参数 功率：0= = 3.82 转速：0= = 1440 扭矩：0= 9.55 106 0 0 = 9.55 106 3.82 1440 = 25334.03 4.24.2 高速轴的参数高速轴的参数 功率：1= 0 1= 3.82 0.99 = 3.78 转速：1= 0= 1440 扭矩：1= 9.55 106
11、 1 1 = 9.55 106 3.78 1440 = 25068.75 4.34.3 中间轴的参数中间轴的参数 功率：2= 1 2 3= 3.78 0.99 0.98 = 3.67 转速：2= 1 1 = 1440 4.39 = 328.02 第 7 页/共 47 页 扭矩：2= 9.55 106 2 2 = 9.55 106 3.67 328.02 = 106848.67 4.44.4 低速轴的参数低速轴的参数 功率：3= 2 2 3= 3.67 0.99 0.98 = 3.56 转速：3= 2 2 = 328.02 3.26 = 100.62 扭矩：3= 9.55 106 3 3 = 9
12、.55 106 3.56 100.62 = 337885.11 4.54.5 工作机轴的参数工作机轴的参数 功率：= 3 4 2 2 = 3.56 0.97 0.96 0.992= 3.25 转速：= 3 = 100.62 1.5 = 67.08 扭矩：= 9.55 106 = 9.55 106 3.25 67.08 = 462693.8 运动和动力参数计算结果整理于下表: 第 8 页/共 47 页 轴名 功率 P(kW) 转矩 T(Nmm) 转速 (r/min) 传动比 i 效率 输入 输出 输入 输出 电 动 机 轴 3.82 25334.03 1440 1 0.99 轴 3.78 3.7
13、4 25068.75 24818.06 25 1440 4.39 0.97 轴 3.67 3.63 106848.6 7 105780.1 833 328.02 3.26 0.97 轴 3.56 3.52 337885.1 1 334506.2 589 100.62 1.5 0.93 工 作 机 轴 3.25 3.22 462693.8 458422.7 8 67.08 第五章第五章 链传动设计计算链传动设计计算 （1）确定链轮齿数 由传动比取小链轮齿数 Z1=25，因为链轮齿数最好为奇数，大链轮齿数 Z2=iZ1=37.5， 所以取 Z2=39。 实际传动比 i=z2/z1=1.56 （2）
14、确定链条型号和节距 查表得工况系数 KA=1.1 小链轮齿数系数： = 1.22 取单排链,则计算功率为: = = 1.1 1.22 3.56 = 4.778 选择链条型号和节距： 根据 Pca=4.778kW，n1=100.62r/min，查图选择链号 10A-1，节距 p=15.875mm。 （3）计算链长 初选中心距 0= 40 = 40 15.875 = 635 则，链长为: 第 9 页/共 47 页 = 2 0 + 1+ 2 2 + 0 (1 2 2 ) 2 = 2 635 15.875 + 25 + 39 2 + 15.875 635 (25 39 2 ) 2 = 112.124节 取 Lp=112 节 采用线性插值，计算得到中心距计算系数 f1=0.24964 则链传动的最大中心距为： = 1 2 (1+ 2) = 0.24964 15.875 2 112.124 (25 + 39) = 635.07 计算链速 v，确定润滑方式 = 1 60 1000 = 25 100.62 15.875 60 1000 = 0.666，合适 按 v=0.666m/s，链号 10A，查图选用滴油润
