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1、滁州职业技术学院机电工程系毕 业 设 计 课题：二级展开式圆柱齿轮减速器设计时间：班级：学号：姓名：指导教师： 完成日期：2015年12月 日目 录目 录- 1 -1设计任务书：- 5 -1.1 设计题目：- 5 -1.2 设计的原始数据：- 5 -1.3 设计要求：- 5 -1.4 供参考的传动方案：- 5 -2传动方案的分析和拟定：- 6 -2.1 方案拟定：- 6 -2.2 方案分析：- 6 -2.3 传动方案简图- 6 -3电动机的选择：- 7 -3.1 电动机类型选择：- 7 -3.2 电动机容量的选择：- 7 -3.2.1 工作机的有效效率（即其输出功率）- 7 -3.2.2 电动
2、机所需效率：- 7 -3.2.3 确定电动机转速和型号- 8 -4传动装置运动和动力参数的计算：- 9 -4.1 传动装置的总传动比和分配传动比：- 9 -4.2 传动装置各轴的运动和动力参数：- 9 -4.2.1各轴的转速：- 9 -4.2.2 各轴的输入功率：- 10 -4.2.3各轴的输入转矩- 10 -5带传动的设计：- 11 -5.1 带传动类型的选择- 11 -5.2 V带带型的选择：- 11 -5.3 确定带轮的基准直径dd和验算带速v- 12 -5.3.1初选小带轮的基准直径dd1- 12 -5.3.2验算带速v- 12 -5.3.3计算大带轮的基准直径dd2- 12 -5.4
3、 确定中心距a,并选择V带的基准长度Ld- 12 -5.4.1 初定中心距- 12 -5.4.2 计算相应的带长Ld0- 12 -5.4.3 计算中心距a及其变动范围- 13 -5.5 验算小带轮上的包角- 13 -5.6 确定带的根数z- 13 -5.7 确定带的初拉力F0- 13 -5.8 计算压轴力Fp- 14 -5.9 带轮设计- 14 -6齿轮传动的设计：- 14 -6.1高速级齿轮设计：- 14 -6.1.1选择齿轮材料及精度等级- 14 -6.1.2按齿面接触疲劳强度设计- 14 -6.1.3标准直齿圆柱齿轮的基本参数- 15 -6.1.4校核齿根的弯曲强度- 16 -6.2.低
4、速级大小齿轮的设计- 17 -6.2.1选择齿轮材料及精度等级- 17 -6.2.2按齿面接触疲劳强度设计- 18 -6.2.3标准直齿圆柱齿轮的基本参数- 19 -6.2.4校核齿根的弯曲强度- 20 -6.2.5验算齿轮的圆周速度- 21 -7、轴的设计及校核- 21 -7.1、高速轴的设计：- 21 -7.1.1选择轴的材料，确定许用应力及相关参数- 21 -7.1.2按扭矩强度确定各轴段直径：- 21 -7.1.3按扭转强度估算轴的直径- 21 -7.1.4轴的结构设计- 21 -7.1.5高速轴校核- 23 -7.2、中间轴的设计：- 25 -7.2.1选择轴的材料，确定许用应力及相
5、关参数- 25 -7.2.2按扭矩强度确定各轴段直径：- 25 -7.2.3按扭转强度估算轴的直径- 25 -7.2.4轴的结构设计- 26 -7.2.5中速轴校核- 27 -7.3、低速轴的设计：- 30 -7.3.1选择轴的材料，确定许用应力- 30 -7.3.2按扭矩强度确定各轴段直径：- 30 -7.3.3按扭转强度估算轴的直径- 30 -7.3.4轴的结构设计- 31 -7.3.5低速轴校核- 32 -8、轴承的选择- 34 -8.1.高速轴轴的轴承设计计算- 34 -8.1.1初步计算当量动载荷P- 34 -8.1.2求轴承应有的径向基本额定载荷值- 35 -8.1.3选择轴承的型
6、号- 35 -8.2.中速轴轴的轴承设计计算- 35 -8.2.1初步计算当量动载荷P- 35 -8.2.2求轴承应有的径向基本额定载荷值- 35-8.2.3选择轴承的型号- 35-8.3.低速轴轴的轴承设计计算- 35-8.3.1初步计算当量动载荷P- 35 -8.3.2求轴承应有的径向基本额定载荷值- 35 -8.3.3选择轴承的型号- 36-9、联轴器的选择- 36-9.1.高速轴- 36 -9.1.1工作情况系数- 36-9.1.2确定联轴器的型号- 36-9.2.高速轴- 36 -9.2.1工作情况系数- 36-9.2.2确定联轴器的型号，- 36-10、减速器机体结构尺寸- 37-
7、11润滑与密封设计- 38 -11.1齿轮润滑- 38-11.2轴承润滑-38 -11.3密封方式- 38 -设计小结- 39-参考文献- 40 -1设计任务书：1.1 设计题目： 设计一用于传动装置中的二级圆柱齿轮减速器。常温、连续单向运转；工作时有轻微冲击；两班制工作；设计寿命10年，输送带速度v允许误差为5%；工作机效率为0.940.96。1.2 设计的原始数据：运输带最大有效拉力F(N)6200运输带工作速度V( m.s-1 )0.5卷筒直径D（mm）4001.3 设计要求： 要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、 工作机构成。工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，
8、单向传动， 轴承寿命年，减速器使用年限为10年,运输带允 许误差5%1.4 供参考的传动方案：方案B1：要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器；方案B2：要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器及带传动；方案B3：要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器及链传动；2传动方案的分析和拟定：2.1 方案拟定：方案B2减速器：二级展开式圆柱齿轮减速器传动方式：V带传动2.2 方案分析：由于所需的传动装置在有轻微粉尘的工作环境中长期单向运转，而且要求载荷平稳，所以选择二级展开式圆柱齿轮减速器。本传动机构的特点是：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴又较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样
9、轴在转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。用于载荷比较平稳的场合。两级齿轮应使用斜齿轮。使用V带传动，能缓冲工作时的轻微震动，符合该传动装置传动平稳的要求，而且V带结构简单，价格便宜，能提高工作和生产效率。V带应布置在减速器的输入端。2.3 传动方案简图3电动机的选择：3.1 电动机类型选择：根据（1）在有轻微粉尘的工作环境； （2）要长期运转，容易发热；结果：选择Y系列的三相笼型异步交流电动机，采用全封闭自扇冷式结构，电压为380V。该系列的电动机特点：结构简单、价格低廉、维护方便，广泛适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体无特殊
10、要求的机械。3.2 电动机容量的选择：3.2.1 带式输送机输出的功率 P=F*V/1000=6200*0.5=3.1kw3.2.2 电动机所需效率：从电动机到工作机的输送总效率：式中分别为带传动的效率、滚动轴承传动效率（一对）、闭式齿轮传动效率、联轴器效率、传动滚筒效率按表2-3（机械设计基础课程设计指导书第四版），查得，所以 由于电动机额定功率略大于，由表16-1中的Y系列电动机技术数据，查得电动机的额定功率3.2.3 确定电动机转速和型号滚筒轴工作转速：=60*1000*0.5/(*400)23.88r/min 由于V带传动的传动比常用范围为，二级圆柱齿轮减速器的常用传动比为，所以，总传
11、动比的范围为：电动机转速可选范围为 ：ni（16160）23.88382.083820.8r/min;符合这一范围的同步转速有750、1000、1500、3000r/min.通过查表 ，查出4种适用的电动机型号，其各参数如下表 方案电动机型号额定功率（kw）同步转速(r/min)满载转速（r/min）传动装置的总传动比1Y160M2-85.575072017.772Y132M2-65.5100096023.703Y132S-45.51500140035.554Y132S-25.53000290071.34综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量以及传动装置的总传动比来比较4个方案：方案1：电动机转
12、速低，外廓尺寸以及质量较大，价格较高，虽传动不大，但由于电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案4：电动机转速较大，但总传动比也较大，传动装置尺寸大方案2和3较方案1和4适中，比较合适。但方案2比方案3更能使传动装置结构紧凑。因此，选定电动机型号为Y132M2-6.4传动装置运动和动力参数的计算： 4.1 传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：=40.20由于，初选V带传动比，所以减速器的传动比：iz=ia/id=40.20/4=10.05分配传动比：高速级齿轮 i1= 3.6 低速级齿轮 2.8 4.2 传动装置各轴的运动和动力参数：4.2.1各轴的转速：轴1（电机轴）：轴2（高速轴）：
13、轴3（中间轴）：轴4（低速轴）：轴5（滚筒轴）：4.2.2 各轴的输入功率：轴1（电机轴）：轴2（高速轴）：轴3（中间轴）：轴4（低速轴）：轴5（滚筒轴）：4.2.3各轴的输入转矩轴1（电机轴）：轴2（高速轴）:轴3（中间轴）：轴4（低速轴）：轴5（滚筒轴）：运动和动力参数的计算结果如下表轴名输入功率P（kw）输入转矩T（Nm）转速n（r/min）传动比i15.554.71960425.28210.12403.635.07722.76744.871937.85242.854.631842.352245带传动的设计：5.1 带传动类型的选择由于V带传动允许的传动比较大，结构紧凑，大多数V带已标准化，且普通V带用于载荷不大和带轮直径较小的场合，符合所要求的工作和生产的条件，所以选择普通V带为外传动零件。5.2 V带带型的选择：由于传动装置工作实行两班制，即每天工作8小时，且空载启动根据P100表7-5（机械设计基础），查得工作情况系数已知所需传递的额定功率，即电动机的额定功率P=5.5kw所求的计算功率已知小带轮转速,即电机轴的转速：根据P101图7-11普通V带型号图，选取普通V带A带型5.3 确定带轮的基准直径dd和验算带速v5.3.1初选小带轮的基准直径dd1 根据P92表7-2（机械设计基础），V带轮的最小基准直径为根据P92表7-2（机械设计基础
