一级直齿圆柱齿轮减速器
机械设计（论文）说明书
题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别：XXX系
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学生姓名：
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指导教师：
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二零一二年五月一日
目录
第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分链传动的设计----------------------------------8 第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第八部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第九部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第十部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25
第一部分课程设计任务书
一、设计课题：
设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
二. 设计要求:
1.减速器装配图一张(A1或A0)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。
3.设计说明书一份。
三. 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. 设计链传动和链轮
6. 齿轮的设计
7. 滚动轴承和传动轴的设计
8. 键联接设计
9. 箱体结构设计
10. 润滑密封设计
11. 联轴器设计
第二部分传动装置总体设计方案
1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2.特点：齿轮相对于轴承对称分布，要求轴的刚度不大。
3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将链传动和链轮设置在低速级。其传动方案如下：
图一: 传动装置总体设计图
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择链传动的一级圆柱直齿轮减速器。
计算传动装置的总效率a:
=0.99×0.992×0.97×0.95×0.96=0.86
a
为联轴器的效率,2为轴承的效率,3为齿轮啮合传动的效率,4为链传动1
的效率,5为滚筒的效率（包括滚筒和对应轴承的效率）。
第三部分电动机的选择
1 电动机的选择
皮带速度v:
v=1.8m/s
工作机的功率p w:
p w= F×V
1000
=
2200×1.8
1000
= 3.96 KW
电动机所需工作功率为:
p d= p
w
ηa
=
3.96
0.86
= 4.6 KW
执行机构的曲柄转速为:
n = 60×1000V
π×D
=
60×1000×1.8
π×300
= 114.6 r/min
经查表按推荐的传动比合理范围，，一级圆柱直齿轮减速器传动比i1=3~6，链传动的传动比i2=2~5，则总传动比合理范围为i a=6~30，电动机转速的可选范围为n d = i a×n = (6×30)×114.6 = 687.6~3438r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y132S-4的三相异步电动机，额定功率为5.5KW,满载转速n m=1440r/min，同步转速
1500r/min。
2 确定传动装置的总传动比和分配传动比
（1）总传动比：
由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:
i a=n m/n=1440/114.6=12.6
（2）分配传动装置传动比:
i a=i0×i
式中i0,i分别为链传动和减速器传动的传动比。为使链传动的外廓尺寸不致过大，初步取i0=3，，则减速器传动比为:
i=i a/i0=12.6/3=4.2
第四部分计算传动装置的运动和动力参数
（1）各轴转速:
n I = n m = 1440 = 1440 r/min
n II = n I/i = 1440/4.2 = 342.9 r/min
n III = n II/i2 = 342.9/3 = 114.3 r/min
（2)各轴输入功率:
P I = P d×= 4.6×0.99 = 4.55 KW
P II = P I×= 4.55×0.99×0.97 = 4.37 KW
P III = P II×= 4.37×0.99×0.95 = 4.11 KW 则各轴的输出功率：
P I' = P I×0.99 = 4.5 KW
P II' = P II×0.99 = 4.33 KW
P III' = P III×0.99 = 4.07 KW (3)各轴输入转矩:
T I = T d×i0×
电动机轴的输出转矩:
T d = 9550×p
d
n
m
= 9550×
4.6
1440
= 30.5 Nm
所以：
T I = T d×= 30.5×0.99 = 30.2 Nm
T II = T I×i×= 30.2×4.2×0.99×0.97 = 121.8 Nm
T III = T II×i2×= 121.8×3×0.99×0.95 = 343.7 Nm 输出转矩为：
T I' = T I×0.99 = 29.9 Nm
T II' = T II×0.99 = 120.6 Nm
T III' = T III×0.99 = 340.3 Nm
第五部分链传动和链轮的设计
1 选择链轮齿数z1，z2
假设链速v=0.6~3m/s，查表7.6得z1≥17，故选取：z1=25；大链轮齿数：
z2=i2×z1 = 3×25 = 75，取z2 = 75
2 确定计算功率P ca
查表7-7得K A = 1，则：
P ca = K A ×P II
' = 1×4.33 = 4.33 3 确定链节数L p '
初选中心距a 0 = 40p ，则链节数为：
L p '
= 2a0p +z1+z22+? ????z2-z12π 2p a0 = 2×40p p +25+752+? ??
??75-252π 2p 40P = 131.6 取：L p = 132 4 确定链节距p
由式（7-15），链传动的功率为：
P0≥Pca K Z K L K P
由图7-11，按小链轮转速估计，链工作在功率曲线的左侧，查表7-8得：
K Z = ? ????z1191.08 = ? ??
??25191.08 = 1.34 K L = ? ????L p 1000.26 = ? ??
??1321000.26 = 1.34 选取单排链，查表7-9，K P = 1
P 0 ≥ 4.331.34×1.34×1
= 2.41 KW 由P 0=2.41KW 和小链轮的转速n 2=342.9r/min 查图7-11选取链号为08A ，再由表7-1查得链节距p = 12.7 mm 。由点（n 1，P 0)在功率曲线的左侧，与所选系数K Z 、K L 一致。
5 确定中心距