二级齿轮减速器课程设计说明书

- 1 - 目录 一、设计题目………………………………………………1 二、传动装置总体设计……………………………………1 三、选择电机………………………………………………1 四、确定传动装置的总传动比和分配传动比……………3 五、计算传动装置的运动和动力参数……………………4 六、齿轮的设计……………………………………………6 七、减速器机体结构尺寸如下……………………………9 八、轴的设计………………………………………………10 九、高速轴大齿轮的设计…………………………………23 十、联轴器的选择…………………………………………23 十一、润滑方式的确定……………………………………24 十二、其他有关数据………………………………………24 - 2 -

一、 设计题目：带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器 1． 工作条件：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，使用期限为5年，输送带速度容许误差为5%。 2． 己知条件：输送带拉力：F=2400N，滚筒直径为D=300mm，输送

带速度为：V=1.2m/s。 二、 传动装置总体设计： 1. 组成：传动装置由电机、减速器、联轴器、输送带、滚筒组成。 2. 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。 3. 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。 其传动方案如下： - 3 -

三、 选择电机 1、 计算电机所需功率dP：查机械设计课程设计书本第100页表14-7：

1－滚子轴承传动效率：0.98

2－七级精度齿轮传动效率：0.99

3－弹性联轴器传动效率：0.99

4－卷筒传动效率：0.96 求出电机至工作机之间的传动装置的总效率： =4232241=96.099.099.098.0224=0.85 求出工作机所需功率wP KWKWFvPw88.210002.124001000 式中：F——工作机的工作阻力，N； V——工作机的线速度，m/s。 求出所需电动机功率： KWKWKWPPwd39.385.088.2 2、确定电机转速： 卷筒转速为： min/43.7630014.32.1100060100060rDvn 二级圆柱齿轮减速器传动比40~8i所以电动机转速的可选范围是： dnin

=（8～40）×76.43=611.44～3057.2minr

可见，符合这一范围的电动机转速有：750minr、1000minr、 1500minr、3000minr四种。

=0.85

KWPw88.2

KWPd39.3 min43.76rn - 4 -

根据电动机所需功率和转速查手册第272页表22-1有3种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案如下： 方案 电动机型号 额定功率 KW 满载转速 minr 堵转转矩 最大转矩 质量kg 额定转矩 额定转矩

1 4112 4KW 1440 2.2 2.2 43 2 61132 4KW 960 2.0 2.0 73 3 81160 4KW 720 2.0 2.0 118 4 2112 4KW 2890 2.2 2.2 45 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第1种方案比较合适，因此选用电动机型号为4112，其主要参数如下：

额定功率kW 满载转速minr 同步转速minr 质量kg A D E F G H L AB

4 1440 1500 43 190 28 60 8 24 112 400 245 四、 确定传动装置的总传动比和分配传动比： 84.18总i - 5 -

总传动比：84.1843.761440wmnni总 式中：mn——电动机满载转速，minr ； wn——工作机转速，minr。 二级传动中，总传动比21iii总，式中1i、2i分别为一级和二级传动机构的传动比。按二级圆柱齿轮减速器推荐高速级传动比 215.1~3.1ii，取1i=1.42i，得

14.584.184.14.11总ii 67.314.584.1812iii总 注：1i为高速级传动比，2i为低速级传动比。

五、 计算传动装置的运动和动力参数： 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴

01122334,,,——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。 1、 各轴转速： 轴1：min1440min1144001rrinnm

轴2： min16.280min14.51440112rrinn 轴3：min34.76min67.316.280223rrinn 2、 各轴输入功率：

75.51i 2i=4.11

min14401rn min16.2802rn

min34.763rn KWp36.31 KWp26.32 KWp16.33 - 6 -

轴1：Wppd36.399.039.3011 轴2：Wpp26.399.098.036.31212 轴3：Wpp16.399.098.026.32323 轴4：Wpp07.399.098.016.33434 3、 各轴输入转矩： 电动机轴输出转矩：mnpTmdd48.22144039.395509550

轴1：mnpT28.22144036.395509550111 轴2： mnpT13.11116.28026.395509550222 轴3：mnpT31.39534.7616.395509550

33

3

卷筒轴输入转矩：mnpT05.38434.7607.395509550

44

4

4、 各轴输出功率： 轴1：WPP29.336.398.098.0

11

轴2：WPP19.326.398.098.0

22

轴3：WPP10.316.398.098.0

33

卷筒轴：WPP01.307.398.098.0

44

5、各轴的输出转矩分别为各轴的转矩乘轴承效率0.98：

轴1：mTT83.2128.2298.098.0

11

轴2：mTT91.10813.11198.098.022 轴3： mTT99.38731.39598.098.033

KWp07.34 mNT28.221

mNT13.1112

mNT31.3953

mNT05.3844

WP29.31

WP19.32

WP10.33

WP01.34

mT83.211

mT91.1082

mT99.3873

mT37.3764 - 7 -

卷筒轴输出转矩：mTT37.37605.38498.098.044 运动和动力参数计算结果如下表所示：

轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速minr 传动比i 效率  输入 输出 输入 输出

电动机轴 3.39 22.48 1440 1轴 3.36 3.29 22.28 21.83 1440 1 0.99 2轴 3.26 3.19 111.13 108.91 280.16 5.14 0.97 3轴 3.16 3.10 395.31 387.99 76.34 3.67 0.97 卷筒轴 3.07 3.01 384.05 376.37 76.34 1 0.97

六、齿轮的设计： 1、高速级大小齿轮的设计： ①材料：高速级小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为200HBS。 ②查课本第166页表11-1得：H=600Mpa, F=450Mpa； 查课本第171页表11-5得：。HS=1.25, FS=1.6； 故 [H] =H / HS=600/1.25=480Mpa；

FFFS][450/1.6=281.25 Mpa ③按齿面接触强度设计：7级精度制造，查课本第169页表11-3得：载荷系数1.2K，齿宽系数d取0.8；查课本第171页表11-4得弹性系数 [H]=480Mpa ][F281.25Mpa 1d37.44mm

1d40mm