机械设计课程设计展开式二级圆柱齿轮减速器设计F=4000,V=1.6,D=400解读

计算及说明 一 课程设计任务书 课程设计题目： 设计带式运输机传动装置（简图如下） 1——二级展开式圆柱齿轮减速器 2——运输带 3——联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器） 4——电动机 5——卷筒 已知条件： 1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃； 2）使用折旧期：8年； 3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4）动力源：电力，三相交流，电压380/220V 5）运输带速度允许误差为±5%； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 7）运输带工作拉力4000N 8）运输带工作速度1.6m/s 9）卷筒直径400mm 结果 二. 设计要求 1.完成减速器装配图一张。 2.绘制轴、齿轮、箱体零件图各一张。 3.编写设计计算说明书一份。

三. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 1）减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。 2) 该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧 凑，重量轻，节约材料。二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性, 制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点。但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。 2、电动机的选择 1）选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，电压380V。 2）选择电动机的容量 工作机的有效功率为：PwPw?6.4kw ?Fv/1000?w?4000?1.6/1000?1?6.4kW ??0??1??2??3??4??5??6从电动机到工作机传送带间的总效率为：??由《机械设计课程设计手册》表1-7可知： η0——输入轴联轴器（弹性联轴器）效率，取为0.99； η1——第一级圆柱斜齿轮的传动效率，精度为8级，取为0.97； η2——输入轴上轴承（角接触球轴承）效率，取为0.99； η3——第二级圆柱直齿轮的传动效率，精度为8级，取为0.97； η4——中间轴上轴承（角接触球轴承）效率，取为0.99 η5——输出轴上轴承（深沟球轴承）的传动效率，取为0.99； η6——输出轴联轴器（齿式联轴器）效率，取为0.99 ????0?1?2?3?4?5?6?0.99?0.99?0.97?0.97?0.993???0.895 ?0.895 所以电动机所需工作功率为 6.4Pd???7.15kW ??0.8953）确定电动机转速 Pw - 1 -

按手册推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传动比i'?9~25 而工作机卷筒轴的转速为 nw?76.4rmin

所以电动机转速可选范围为 Nd=i*nw=(9-25)* 76.4r/min=(687.6-1910)r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000 、1500 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、 质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12-1选定电动机 型号为Y160M-6。其主要性能如下表： 电动机型号 额定功率 （kw） Y160M-6 3.计算传动装置的总传动比i?并分配传动比 (1).总传动比i?为 i?(2).分配传动比 i?n?m=970/76.4=12.7 nw 选定电动机型 号Y160M-6 i??12.7 60?1000v60?1000?1.6nw???76.4r/min ?D3.14?400 满载转速 (r/min) 970 堵转转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩质量 （kg） 119 7.5 2.0 2.0 ?i?i?? 其中：i?为高速级传动比i??(1.3~1.5)iⅡ ，iⅡ为低速级传动比i??4.23 ，且i???3 取i???3，即ⅰⅠ=12.7/3=4.23 4. 计算传动装置的运动和动力参数 该传动装置从电动机到工作机共有三轴，依次为Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴 1).各轴的转速

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I轴 n??nm?970rmin n??970rmin n???229.3rminn??229.3rmin II轴 n???i?n???76.43rmin III轴 n????i?? 2).各轴的输入功率 I轴 P? II轴 n????76.43rmin P??7.08kw ?Pd?0?2?7.08kW P???6.8kw P???P??1?3?6.8kW P????6.53kw III轴 P????3）.各轴的输入转矩 P???4?5?6.53kW 电动机的输出转矩Td为Td=9550×1000×Pd/nd= 70.39N·m I轴 T??Td?0?2?69.69N?m II轴 T???T??1?3i??283.2N?m ?815.93N?mm ?4?5i??III轴 T????T?? 5. 齿轮的设计 5.1.高速级大小齿轮的设计 1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 选用直齿圆柱齿(1)按简图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 轮传动 8级精度 (2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度 (3)材料选择。由《机械设计》表6.1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，小齿轮材料45钢（调质） 大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 大齿轮材料40Cr(调质) (4)选小齿轮齿数z1?22，则大齿轮齿数z2?i??z1?93.03，取Z2=93 (5)按软齿面齿轮非对称安装查表6.5，取齿宽系数?d?1.0 (6)初选螺旋角β=14° 2) 初步设计齿轮主要尺寸 ?d?1.0 - 3 -