目录
1) 前言----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2) 设计任务书------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 3) 传动方案的拟定及说明--------------------------------------------------------------------------------------------3 4) 电动机的选择---------------------------------------------------------------------------------------------------------3 5) 传动装置的运动和动力参数的计算---------------------------------------------------------------------------5 6) 传动件的设计计算--------------------------------------------------------------------------------------------------6 7) 轴的结构设计及强度校核计算--------------------------------------------------------------------------------13 8) 滚动轴承的选择和寿命计算------------------------------------------------------------------------------------25 9) 键的选择和校核----------------------------------------------------------------------------------------------------27 10) 联轴器的选择-------------------------------------------------------------------------------------------------------28 11) 箱体的结构及其附件的设计-----------------------------------------------------------------------------------28 12) 润滑和密封的设计------------------------------------------------------------------------------------------------29 13) 设计小结--------------------------------------------------------------------------------------------------------------30 14) 参考资料--------------------------------------------------------------------------------------------------------------30
一． 前言
机械课程设计是考察学生全面掌握机械设计基础知识的主要环节，将“机械原理课程设计”和“机械设计课程设计”的内容体系有机整合为一个新的综合课程设计体系，使机械运动方案设计、机械运动尺寸设计、机械传动强度设计、零部件结构设计及现代设计方法应用等内容有机结合，培养学生的机械系统设计意识、现代设计意识和创新意识以及提高学生在设计、绘图等的综合能力，培养学生的专业素质。本次课题为设计一单级圆锥齿轮减速器，减速器是用于电动机和电动机之间独立的闭式传动装置。课程设计的主要内容包括:设计题目，传动效率的计算，电机的选择，传动装置的运动及动力参数的计算，轴和轴承的选择及相关计算，键的选择与校核，联轴器的选择，箱体结构设计，润滑和密封的设计等。课程设计的目的：
1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展； 2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力、分析问题及解决问题的能力；
3、提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械CAD技术。 具体任务：
1、传动方案的分析和拟定；
2、电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算； 3、传动件的设计（齿轮传动、锥齿传动）；
4、轴的设计（所有轴的结构设计，低速轴的弯、扭组合强度校核及安全系数校核）； 5、轴承的设计（所有轴承的组合设计，低速轴上轴承的寿命计算）； 6、键的选择及强度校核； 7、减速器的润滑与密封；
8、减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计等） 9、零件工作图设计；
- 1 -
二． 设计任务书
【设计一用于带式运输机上的同轴式二级圆柱齿轮减速器。】
1.总体布置简图
2.工作情况
工作平稳，单向运转 3.原始数据 运输机卷筒扭矩（N?m） 1400 运输带速度（m/s） 0.75 卷筒直径（mm） 350 带速允许偏差（%） 5 使用年限（年） 10 工作制度（班/日） 2
4.设计内容
1) 电动机的选择与参数计算 2) 传动部分设计计算 3) 轴的设计 4) 滚动轴承的选择 5) 键和联轴器的选择与校核 6) 装配图、零件图的绘制 7) 设计计算说明书的编写
- 2 -
5.设计任务
1） 减速器装配图一张（1号图幅）
2） 零件工作图2张（3号图幅2张绘制输出轴及其上齿轮工作图各一张） 3） 设计计算说明书一份
三． 传动方案的拟定及说明
1. 传动方案：V带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱
2. 特点：采用V带可起到过载保护作用；减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致
相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。
3. 说明如下：
为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案可先由已知条件计算
一般常选用同步转速为1000rmin或1500rmin的电动机作为原动机。
四． 电动机的选择
1. 电动机类型和结构的选择
按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y132S-4系列三项异步电动机，它为卧室封闭结构。
2. 电动机容量的选择
1） 卷筒轴的输出功率PＷ
2?14002T?0.75vFvPw??D?0.350?6kW
1000100010002） 电动机输出功率Pd
Pd?pW?32???????传动装置的总效率123??4??5
式中?1?0.955——V带传动效率；
?2?0.9875——轴承传动效率（球轴承）；
- 3 -
?3?0.97——齿轮的传动效率，齿轮精度8级； ?4?0.9925——弹性联轴器传动效率
?5?0.955——卷筒轴滑动轴承的传动效率；
则??0.955?0.98753?0.972?0.9925?0.955?0.82015
Pw故Pd???6?7.3157kW0.82015
电动机额定功率Ped3）
查表，选取电动机额定功率Ped?7.5kW
3.电动机转速的选择
查表得V带传动常用传动比范围i1'?2～4；两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比范围i2'?8～60 则电动机转速可选范围为nd'?nw?i1'?i2'?655～9827r/min
可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的电动机均符合。这里初选同步转速 分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较,如下表所示： 方 案 1 2
? 由表中数据可知两个方案均可行，但方案1的电动机质量较小，且比价低。
因此，采用方案1，选定电动机型号为Y132M-4。
额定 电动机转速（r/min） 电动机 传动装置的传动比 功率质量（kg） 总传动比 同步 满载 V带传动 两级减速器 （kW） 7.5 7.5 1500 1000 1440 970 81 119 34.468 23.218 2.5 2.2 13.787 10.554 电动机 型号 Y132M-4 Y160M-6 3. 电动机的技术数据和外形、安装尺寸
查表得出出Y132M-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备份。
额定功率(kw) 7.5 E 80 同步转速 (r/min) 1500 G 33 K 12 满载转速 (r/min) 1440 L 515 - 4 -
型号 Y132M-4 H 132 D 38 堵转转矩额定转矩 2.2 F×GD 10×8 最大转矩额定转矩 2.3 质量（kg） 81