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1、二级减速器课程设计2012级机械设计制造及其自动化专业学号： 2012211061 姓名： 刘昌豹 班制单 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2、XXXXXXXXXXXXXXXXXX 专业： 机械设计制作及其自动化 指导老师： 王伟 1第一章 任务书21.1课程设计的目的21.2.2 已知条件3第二章 传送装置设计方案32.1. 组成3第三章 电动机的选择43.1 电动机的选择43.2 传动比的计算及分配63.3 传动装置的运动、动力参数计算7第四章 传动件的设计计算84.1 减速器外传动件的设计计算84.2 减速器内传动件的设计计算124.2.1 高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算124.2.2 低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算19第五章 轴的计算与选择245.1轴的初步计算245.2中轴的计算与设计265.3低速轴的计算和设计27第六章设计总
3、结291第一章 任务书1.1课程设计的目的这次的课程设计的题目是二级减速器的设计。通过设计二级齿轮减速器，学习机械设计的基本过程、步骤，规范、学习和掌握设计方法，以学习的各种机械设计，材料，运动，力学知识为基础，让我们对本专业的各种知识能够做到相应的应用。并不仅仅只是了解了书本上面的知识，会做题目而已，更重要的是能够应用相应的知识能够设计出一个优秀的作品，同时也锻炼了我们的亲身了解设计过程中遇到的种种问题和解决的方法，能够让我们更好思考、分析最优方案，等等。1.2课程设计的任务书1.2.1 运动简图1.2.2 已知条件1.工作条件：室内工作，有粉尘，环境最高温度35度，设计铸工车间的砂型运输设
4、备。该传送设备的传动系统有电动机、减速器和输送带组成。每日两班制（每班制8小时/天，即两班制为16小时/天），工作期限为10年（每年计300天）。2：检修间隔：每四年大修一次、两年一次中修，半年一次小修；3：动力来源：电力，三相交流，电压380/220V.4：输送带速度的允许误差：5%5：制造条件：一般机械厂制作，小批量生产。6：已知条件：输送带轮直径d=300mm,输送带运行速度v=0.94m/s,输送带轴所需拉力F=6000N。第二章 传送装置设计方案2.1. 组成由于带传动的承载能力较低，传递相同转矩时结构尺寸较大，但传动平稳，能缓冲吸震，因此，应将其布置在高速的一端。直齿圆柱齿轮相对于
5、带传动有一定的冲击，所以放在传动装置的速度低的一端。故该机器包括原传动机、传动装置、工作机三部分组成，而且结构紧凑，匀称、强度和刚性号，便于操作和维修。 特点齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案。第三章 电动机的选择3.1 电动机的选择1机械设计课程设计手册(第3版)，吴宗泽、罗盛国主编，高等教育出版社出版电动机的选择见表3-1。表3-1 电动机的选择计算项目计算及说明计算结果1、选择电动机的类型根据用途选用Y系列（IP44）一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。具有防止灰尘、铁
6、屑或者其他杂物侵入电动机内部之特点，B级绝缘，工作环境温度不超过+40，相对湿度不超过95%，海拔高度不超过1000m，额定电压380V，频率50Hz。适用于无特殊要求的机械上，如机床、泵、风机、运输机、搅拌机、农业机械等。12、选择电动机功率1.工作机卷筒上的所需功率PW=FV1000=60000.941000=5.64KW2.电动机的输出功率Pd=Pw其中：Pd是为工作机实际需要的电动机的输出功率。Pw是为工作机需要的输入功率。是传动装置的总效率。且传动装置的总效率的公式=012.n其中0、1、2、n分别为传动装置中每一传动副（齿轮、蜗杆、带或链）、每对轴承、每个联轴器的效率，根据已知的条
7、件选0带传动效率：0.96 1每对轴承传动效率：0.990.990.99=0.97 有简图可知共有三对轴承2圆柱齿轮的传动效率：0.980.98=0.96 有简图可知共有两队直齿轮3联轴器的传动效率：0.984卷筒的传动效率：0.96所以传动装置的总效率=0123=0.960.970.960.98=0.88所以电动机的输出功率Pd=Pw4=5.640.880.96=6.68KW因载荷比较平稳，电动机额定功率Pw只需要稍大于Pd即可，按下表中Y系列的电动机数据，选电动机的额定功率7.5KwPW=5.64KW3、确定电动机的转速确定电动机的转速nw=601000vD=6010000.94300=5
8、9.84r/min有机械设计课程设计手册表14-2得V带的传送比24，二级减速器的传动比为925则总的传动比范围为i总=i带i减 =24925=18100电动机的转速范围为n总=nwi总=59.8418100=1077.125984r/min电动机型号额定功率/kW满载转速/（r/min）堵转转矩最大转矩质量/kg同步转速/（r/min）额定转矩额定转矩Y132S2-27.529002.02.3703000Y160M-67.59702.02.01191000Y132M-47.514402.22.3811500Y160L-87.57202.02.0145720由上表可知，符合要求的电动机同步转速
9、有720 r/min 、1000r/min、1500 r/min、3000 r/min.但是电动机的转速范围为1077.125984r/min，且3000 r/min.的电动机的转速太高。故选用1500 r/min的电动机进行试算。其满载转速为1440 r/min。型号为Y132M-4。3.2 传动比的计算及分配传动比的计算及分配见表3-2。表3-2 传动比的计算及分配计算项目计算及说明计算结果1、总传动比i总=nmnw=144059.84=24.06其中nm是电动机的满载转速、nw是电动机的工作转速、i总是传动比i总=24.062、分配传动比根据传动比的范围，取带传动的传动比i带=3、则减速
10、器的传动比i减=i总i带=24.063=8.02高速级传动比i高=（1.31.4）i减=（1.31.4）8.02=3.223.353取i高=3.25则低级的传动比i低=i减i高=8.023.25=2.46i带=3i减=8.02i高=3.223.353i高=3.25i低=2.463.3 传动装置的运动、动力参数计算 传动装置的运动、动力参数计算见表3-3。表3-3 传动装置的运动、动力参数计算计算项目计算及说明计算结果1、各轴转速n0=nm=1440r/minn1=n0i带=14403=480r/minn2=n1i1=4803.25=147.69r/minn3=n2i2=147.692.46=5
11、9.84r/minnw=n3=59.84r/minn0=1440r/minn1=480r/minn2=147.69r/min2、各轴功率P1=P00-1=P0带=7.50.96=7.2kWP2=P11-2=P1轴承齿轮=7.20.990.98=6.99kWP3=P22-3=P1轴承齿轮=6.990.990.98=6.78kWPW=P33-4=P1轴承联轴器=6.780.990.98=6.58kWP1=7.2kWP2=6.99kWP3=6.78kWPW=6.58kW3、各轴转矩T0=9550P0n0=95507.51440=49.74NmT1=9550P1n1=95507.2480=143.25
12、NmT2=9550P2n2=95506.99147.69=451.99NmT3=9550P3n3=95506.7859.84=1082.04NmTW=9550PWnW=95506.5859.84=1050.12NmT0=49.74NmT1=143.25NmT2=451.99NmT3=1082.04NmTW=1050.12Nm第四章 传动件的设计计算4.1 减速器外传动件的设计计算减速器外传动只有带传动，故只需对带传动进行设计。带传动的设计计算如下。基本参数选择如图计算结果及选择如图校核结果如图输出结果项目结果项目结果传递功率/kw7.5小轮直径/mm125小轮转速/(r/min)1440大轮直
13、径/mm355大轮转速/(r/min)480线速度 /(m/s)9.42实际传动比2.84基准长度/mm1800传动比误差5.30%带长修正系数0.95工况系数1.1中心距 /mm510设计功率/kW8.25小轮包角/154.59轮槽类型B包角修正系数0.94带根数4(3.54)额定功率/kW2.15最大功率/kw9.33功率增量/kW0.47预紧力 /N197.86压轴力 /N1544.14小轮轴的选择：根据功率选的电动机的型号是Y132M-4。查机械设计课程设计课本表12-3或者表12-4可知轴的直径为38mm。故小带轮的轮毂的直径选38mm。可得小带轮的简图。4.2 减速器内传动件的设计计算4.2.1 高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算选择结果更改设计结果：小齿轮加宽8 mm 更改设计结果：中心距选用第一系列
