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1、、前言、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算，,4.8三传动零件的设计计算四、箱体的设计及说明 14五、轴的设计计算及校核 1628七、滚动轴承的选择及计算 25八、联轴器的选择27九、润滑与密封的选择 十、减速器附件设计 35十一、设计小结 37参考资料 29一、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圆柱齿轮减速器 要求：拟定传动关系：有电动机、 V 带、减速器、联轴器、工作机构成 工作条件： 连续单向运转，工作时载荷平稳，空载启动，使用期限10 年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差 5。已知条件： 运输带的拉力 F=2550N运输带工作速度 V = 1.
2、40m/ s卷筒直径D = 300mm1.1.1 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，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
3、：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。轴压力大，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。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： 电动机的类型：按工作要求选用丫系列（IP44）三相异步电动机，电压为380V。选择电动机容量：选择电动机所需功率P wPd4327 kW选择电
4、动机时应保证电动机的额定功率Ped略大于工作机所需的电动机的功率Pd即可，即Ped _Pd工作机所需功率为Fv2550X1.40PwkW=3.57 kW1000 1000传动装置总效率：二带承齿联卷带一V带传动效率：0.96承一每对滚动轴承的传动效率：0.99齿一闭式齿轮的传动效率：0.97联一联轴器的传动效率：0.99卷一传动卷筒的传动效率：089带入得二带 承 齿 联 卷=0.96 0.994 0.972 0.99 0.96 =0.825Pd 尸二574.327kW0.825因载荷平稳，电动机额定功率Ped略大于Pd即可。由表17-1，丫系列电动机技术数据，选电动机的额定功率Ped为3kW
5、确定电动机转速：滚筒工作转速:60 1000v=60 1000 1.40 9.12 r/min二 D理泊300通常取V带传动比常用范围h=：24，二级圆柱齿轮减速器i2=840,则总传动比的范围为i=16160。所以电动机转速的可选范围是:nd =i n 1616089.12 = 1426.02 14260.27 r/min根据电动机所需功率和转速手册有一种适用的电动机型号，传动比 方案如下：万案电动机型 号额定功率Ped/kW电动机转速（r/min ）同步转速满载转速1Y132S-45.5150014402.2确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比：inmnw144089.13= 16
6、.156分配传动比：取i带=2则减速器的传动比i为:16.1562= 8.078取二级圆柱斜齿轮减速器咼速级的传动比h = 1.4i减-1.4 8.078 = 3.336则低速极的传动比i28.078 = 2.402i 13.3632.3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io1、i12、i23、i34 ；01、12、23、34 -依次是电动机与1轴，轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率；各轴的转速为ni、n2、r3、山；各轴输入转矩为
7、T,、T?、T3、T4则各轴的运动和动力参数为：0 轴（电机轴）P。二 pd =4.327 kWPd =4.11kW r0 二 rm =1440r/mirPc4 327T0 =9550=955028.696N mr014401轴（高速轴）p1 = Po 01 = Po 带=4.327 0.96 = 4.154 kWno =1440 =720r/mini12* =80d2 二 235.2P4.154T 9550=955082.64N m480v 二 6.02m /s2轴（中间轴）P2 = P1 12 = P1 承齿二4.154 0.99 0.97 =3.989kWn1480n 2142.73r
8、/ mini 123.363a0 二 530mmPo3.989 T2 =95509550266.9N m142.79Ld = 1600mm3轴（低速轴）P3 = P223 = P2 承齿=3.989 0.99 0.97 = 3.83 kWn2142.73“3= 88.81r/mini231.60T3 =9550Pl =9550 3831 =429.21N ma = 611.21mm88.81二=165.38：4轴（滚筒轴）P4 = P334 = P3 承联= 3.831 0.99 0.99 = 3.755kW“388.81n488.81r / mini341T4 =9550=9550 3753
9、 = 403.78N m n488.81轴名功率P/kW转矩T/ ( N m)转速n/(r/min)传动比i效率n输入输出输入输出电动机轴/4.32/28.6714402.50.964.157.1182.681.824801轴32.321.000.960.960.982轴3.993.95266.4264.9142.733轴3.833.79320.03429.288.814轴3.753.72403.1438.988.81运动和动力参数如下表:三传动零件的设计计算Z = 5Fq =128.8N3.1设计V带和带轮: 设计计算普通V带传动巳二 Pd =4.521kW(1) 计算功率(P=4.11kW
10、,n=1440r/min)(2) 选V带型号 选用普通V带根据 Pc 二 Pd =4.521kW，nm=1440r/min，由课本 219 页图 13-15，选择Z型普通V带。(3) 求大、小带轮基准直径取dj，d2由课本219页查表13-9得，应不小于75mm现取dr = 80mmnj i1440由式 13-9 得d2Ld1( ；)80 (1 一0.02) = 235.2mmn2480由表13-9取dd2 =265mm(虽然使巳略有减小，但其误差小于5%故允许)(4)验算带速:a n160 1000 Ji x 80 汉 144060 1000=6.02m/s带速在525m/s范围内,合适i
11、=3.368m 2.5d1 二 50mm d2 二 170mm(5)取V带基准长度Ld和中心距a：4 = 35mm b2 二 30mm由于 0.7 ( dd1 dd2) _ a0 _2 ( dd1 dd2 )即卩 280mm _ a0 _ 800mm , a 110取 a0 = 480mm,由式13-2得带长L0 =2a (di d2)+ 9=480亠(80 + 235.2) +4a24 汇 608f； =48.29MPa=1468.79mm查课本212页表13-2取Ld = 1600mm，由式13-16计算实际中心距:v = 3.795m/ s Ld - Lo1600 -1468.79a a
12、0=480611.21mm2 2(6)验算小带轮包角：d 2 _ d 1-236 - 80- - o：1802157.3 =18057.3 =165.38120a611.21主动轮上的包角合适。计算V带根数Z:由式13-15得乙亍尿由 n0 =1440/ min , d| =80mm由式13-9得传动比d1（1 - ；）23680 (1 -0.02)= 3.0 2 ,= 4.86d1 = 88.97mm乙=32Z2 =77m2 二 3mmb2 = 75mm查表 13-5 得.p0 =0.168kW由：1 =163 查表 13-7 得：-0.95 查表 13-2 得 匕=0.99=266N m4
13、.521(0.810.168) 0.95 0.99取Z=5根。(8)求作用在带轮上的压力Fq查表13-1，得q=0.1kg/m。得单根V带的初拉力_ 500R“2.5 八 2 500 4.521 , 2.5 八 门 兴Fo=c(1) qv =(-1) 0.1 X 1.40 =648NZvK.5 1.400.95作用在轴上的压力二163FQ=2ZFsin X 5X 648X sin =128.8N2 23.2齿轮的结构设计及计算:高速级齿轮设计:* 二 96mm d2 = 112m m a 二 160mm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选择二 F1 =55.998MPa-F2 = 53.91MPa小齿轮用渗碳淬火，齿面硬度为 305HBS Gm1 =1500MPa； ；FE1 =850MPa；大齿轮用球墨铸铁，齿面硬度为305HBS
