机械设计课程设计双级展开式圆柱齿轮减速器
目录
一、设计任务书 (2)
二、传动方案的分析与拟定 (3)
三、电动机的选择与计算 (4)
四、传动比的分配 (5)
五、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (6)
六、传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择 (7)
七、联轴器的选择及计算 (21)
八、键连接的选择及计算 (33)
九、轴的强度校核计算 (36)
十、滚动轴承寿命的校核计算 (33)
十一、润滑和密封 (38)
十二、箱体及附件的结构设计和选择 (39)
十三、设计小结 (40)
十四、参考资料 (42)
一设计任务书
设计带式传输机传动装置中的双级圆锥圆柱齿轮减速器。
设计数据及工作条件：
F=10300N; V=0.546m/s; D=360mm；
生产规模：小批量；
工作环境：少尘；
载荷特性：中等振动；
工作期限：10年，两班制。
设计注意事项：
1.设计由减速器装配图1张，零件图2张（包括低速轴和低速轴上大齿轮），以及设计计算说明书一份组成;
2.设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸张及格式编写;
3.设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师审查认可后，才能给予评分或答
辩。
二传动方案的分析与拟定
根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为
为防止过载以及过载而引起的安全事故，可拟定传动方案为：外部V带传动+内部双
级圆锥圆柱齿轮传动+滚子链传动。
特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作
用下产生的弯曲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。高
速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。
整体布置如下：
图1. 传动方案简图
三电动机的选择与计算
1．电动机的类型选择
根据动力源和工作条件，选用Y系列三相交流异步电动机。
2．电动机的功率
工作机有效功率:
P
w
= F v/1000 =10300×0.546/1000 kW=5.624kW
设电动机到工作机之间的总效率为η，并设η
1，η
2
，η
3
，η
4
，η
5
分别为
V带传动、闭式齿轮传动（设斜齿轮精度为8级，圆锥齿轮为7级）、滚动轴承、弹性联轴器、弹性联轴器,滚子链传动以及滚筒的效率。查文献4表2-2可得：η
1=0.95，η
2
=0.97，η
3
=0.99，η
4
=0.99，η
5
=0.96，η
6
=0.94由此可得：总效率：
η=η
1
η
2
2η
3
5η
4
η
5
η
6
=0.99×0.972×0.995×0.95×0.96
=0.7594
电动机所需功率：
P
d =P
w
/η=5.624/0.7594=7.406 kW
查文献4表16-1选取电动机的功率为7.5 kW。
3．电动机转速的选择
在常用的同步转速为1500 r/min和1000 r/min两者之间选择。前者电动机转速高、价格低，总传动比大。因为设计的传动方案中有带传动和开式齿轮传动，可以比较好的分配传动比。因此，决定选用同步转速为1500 r/min 的电动机。
表1. 预选电机的参数比较
4．电动机型号确定
由上述分析，选择电机型号为：Y132M-4
四传动比的分配
计算得内外总的传动比
取V带传动的传动比：i
1
=1.5 ，
取开式齿轮传动比为：i
4
=2.76
则减速器的总传动比：
由于圆锥齿轮传动布置在高速级，而且其传动比推荐值为2到3，为了平衡高速
级与低速级传动比，故取高速级传动比为23
i=，低速级传动比为
24
i=
表2. 各级传动比分配
五传动装置的运动及动力参数的选择和计算
1.各轴的转速计算
nⅠ= n0/i1=[1440/1.5] r/min=960r/min
nⅡ= nⅠ/i2=[960/3] r/min=320 r/min
nⅢ= nⅡ/i3=[320/4] r/min=80r/min
2.各轴的输入功率计算
PⅠ=P dη1=7.036 kW
PⅡ=PⅠη2η3=7.036×0.95 kW=6.757 kW
PⅢ=PⅡη2η3=6.757×0.97×0.99 kW=6.488 kW
PⅣ=PⅢη3η4=6.488×0.99×0.94 kW=5.918 kW
3.各轴的输入转矩计算
T1=9550P1/n1=9550×7.036/960 N·m =69.990 N·m T2=9550P2/n2=9550×6.757/320 N·m =201.654 N·m