目录
第一章设计任务书 ........................................................................................................................... 3
1.1设计题目............................................................................................................................. 3 1.2设计步骤............................................................................................................................. 3 第二章传动装置总体设计方案 ....................................................................................................... 3
2.1传动方案............................................................................................................................. 3 2.2该方案的优缺点 ................................................................................................................. 3 第三章电动机的选择 ....................................................................................................................... 4
3.1选择电动机类型 ................................................................................................................. 4 3.2确定传动装置的效率 ......................................................................................................... 4 3.3选择电动机的容量 ............................................................................................................. 4 3.4确定电动机参数 ................................................................................................................. 4 3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比 ......................................................................... 5 第四章计算传动装置运动学和动力学参数 ................................................................................... 6
4.1电动机输出参数 ................................................................................................................. 6 4.2高速轴Ⅰ的参数 ................................................................................................................. 6 4.3中间轴Ⅱ的参数 ................................................................................................................. 6 4.4低速轴Ⅲ的参数 ................................................................................................................. 6 4.5滚筒轴的参数 ..................................................................................................................... 6 第五章减速器高速级齿轮传动设计计算 ....................................................................................... 8
5.1选精度等级、材料及齿数 ................................................................................................. 8 5.2按齿面接触疲劳强度设计 ................................................................................................. 8 5.3确定传动尺寸 ................................................................................................................... 10 5.4校核齿根弯曲疲劳强度 ................................................................................................... 11 5.5计算齿轮传动其它几何尺寸 ........................................................................................... 12 5.6齿轮参数和几何尺寸总结 ............................................................................................... 12 第六章减速器低速级齿轮传动设计计算 ..................................................................................... 13
6.1选精度等级、材料及齿数 ............................................................................................... 13 6.2按齿面接触疲劳强度设计 ............................................................................................... 13 6.3确定传动尺寸 ................................................................................................................... 15 6.4校核齿根弯曲疲劳强度 ................................................................................................... 15 6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 ........................................................................................... 16 6.6齿轮参数和几何尺寸总结 ............................................................................................... 17 第七章轴的设计 ............................................................................................................................. 17
7.1高速轴设计计算 ............................................................................................................... 17 7.2中间轴设计计算 ............................................................................................................... 23 7.3低速轴设计计算 ............................................................................................................... 29 第八章滚动轴承寿命校核 ............................................................................................................. 35
8.1高速轴上的轴承校核 ....................................................................................................... 35 8.2中间轴上的轴承校核 ....................................................................................................... 36 8.3低速轴上的轴承校核 ....................................................................................................... 37 第九章键联接设计计算 ................................................................................................................. 37
9.1高速轴与联轴器键连接校核 ........................................................................................... 37
第1页/共43页
9.2中间轴与低速级小齿轮键连接校核 ............................................................................... 38 9.3中间轴与高速级大齿轮键连接校核 ............................................................................... 38 9.4低速轴与低速级大齿轮键连接校核 ............................................................................... 38 9.5低速轴与联轴器键连接校核 ........................................................................................... 38 第十章联轴器的选择 ..................................................................................................................... 39
10.1高速轴上联轴器 ............................................................................................................. 39 10.2低速轴上联轴器 ............................................................................................................. 39 第十一章减速器的密封与润滑 ..................................................................................................... 40
11.1减速器的密封 ................................................................................................................. 40 11.2齿轮的润滑..................................................................................................................... 40 第十二章减速器附件设计 ............................................................................................................. 40
12.1油面指示器..................................................................................................................... 40 12.2通气器 ............................................................................................................................ 41 12.3放油孔及放油螺塞 ......................................................................................................... 41 12.4窥视孔和视孔盖 ............................................................................................................. 41 12.5定位销 ............................................................................................................................ 41 12.6启盖螺钉......................................................................................................................... 42 12.7螺栓及螺钉..................................................................................................................... 42 第十三章减速器箱体主要结构尺寸 ............................................................................................. 42 第十四章设计小结 ......................................................................................................................... 43 第十五章参考文献 ......................................................................................................................... 43
第2页/共43页
第一章设计任务书
1.1设计题目
展开式二级直齿圆柱减速器，拉力F=4000N，速度v=1.6m/s，直径D=400mm，每天工作小时数：8小时，工作年限（寿命）：10年，每年工作天数：250天，配备有三相交流电源，电压380/220V。
1.2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.减速器内部传动设计计算 6.传动轴的设计 7.滚动轴承校核 8.键联接设计 9.联轴器设计 10.润滑密封设计 11.箱体结构设计
第二章传动装置总体设计方案
2.1传动方案
传动方案已给定，减速器为展开式二级圆柱齿轮减速器。
2.2该方案的优缺点
展开式二级圆柱齿轮减速器由于齿轮相对轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度。
第3页/共43页
第三章电动机的选择
3.1选择电动机类型
按工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为380V，Y型。
3.2确定传动装置的效率
查表得：
联轴器的效率：η1=0.99 一对滚动轴承的效率：η2=0.99 闭式圆柱齿轮的传动效率：η3=0.98 工作机效率：ηw=0.97 故传动装置的总效率
232
????=??1??2??3????=0.886
3.3选择电动机的容量
工作机所需功率为
????=
??×??4000×1.6
==6.4???? 100010003.4确定电动机参数
电动机所需额定功率:
????=
工作转速：
????=
60×1000×??60×1000×1.6
==76.43??????
??×??3.14×400????6.4
==7.22???? ????0.886经查表按推荐的合理传动比范围，二级圆柱齿轮减速器传动比范围为：8--40因此理论传动比范围为：8--40。可选择的电动机转速范围为nd=ia×nw=(8--40)×76.43=611--3057r/min。进行综合考虑价格、重量、传动比等因素，选定电机型号为：Y132M-4的三相异步电动机，额定功率Pen=7.5kW，满载转速为nm=1440r/min，同步转速为nt=1500r/min。 方案 电动机型号 额定功率（kW） 同步转速满载转速第4页/共43页
（r/min） 1 2 3 4
电机主要外形尺寸：
Y160L-8 Y160M-6 Y132M-4 Y132S2-2 7.5 7.5 7.5 7.5 750 1000 1500 3000 （r/min） 720 970 1440 2900
中心高 外形尺寸 地脚安装尺寸 A×B 216×178 地脚螺栓孔直径 K 12 轴伸尺寸 键部位尺寸 H 132 L×HD 515×315 D×E 38×80 F×G 10×33 3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比
（1）总传动比的计算
由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw，可以计算出传动装置总传动比为：
????=
（2）分配传动装置传动比 高速级传动比
??1= 1.3×????=4.95
则低速级的传动比
??2=3.81
第5页/共43页
????1440
==18.841 ????76.43