机械设计课程设计：展开式双级圆柱齿轮减速器
目 录
第一部分 设计任务书………………………………………………2 第二部分 减速器的总体方案设计…………………………………2 一、传动方案设计………………………………………………2 二、选择电动机…………………………………………………3 三、计算总传动比和分配传动比………………………………3 四、传动装置的运动和动力参数的计算………………………4 第三部分 传动零件的参数设计和轴系零部件的初步选择………5 一、减速器外部传动——滚子链传动的参数设计……………5
二、减速器内部传动——齿轮传动的参数设计………………6 三、初算轴的直径 ……………………………………………11 四、选择联轴器 ………………………………………………12 五、选择滚动轴承 ……………………………………………12 第四部分 减速器装配图设计 …………………………………13
一、轴的结构设计 ……………………………………………13 二、轴、滚动轴承及键联接的校核计算 ……………………14 三、箱体的结构及减速器附件设计 …………………………25 四、润滑密封设计 ……………………………………………27 第五部分 设计总结 ……………………………………………28 参考文献………………………………………………………………29
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机械设计课程设计：展开式双级圆柱齿轮减速器
计算与说明 第一部分 设计任务书 1、设计带式传输机传动装置中的双级圆柱齿轮减速器。 设计数据及工作条件： F=3200N; V=1.4m/s; D=400mm； 带速允许偏差5%； 生产规模：中小批量； 载荷特性：轻振； 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，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 主要结果 F=3200N; V=1.4m/s D=400mm 带速允许偏差5% nw=66.88r/min 第二部分 减速器的总体方案设计 一、传动方案设计 根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为 nw? 60?1000v?66.88r/min ?D若选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，则估算出传动装置的传动比i约为22.43或14.95。 可拟定传动方案为：内部双级圆柱齿轮+外部链传动 机构整体布置如图一：
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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: Pw = FV/1000 = 4.48KW 设电动机到工作机之间的总效率为η，并设η1，η2， η3η4，η5 分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度 为8级）、滚动轴承、开式滚子链传动。滚筒的效率。查文 献4表2-2可得： η1=0.99，η2=0.97，η3=0.99，η4=0.92， 二、选择电动机 η5=0.96 总效率：η=η12η22η35η4η5 =0.992×0.972×0.995×0.92×0.96 =0.7745 电动机所需功率： Pd=Pw/η=4.48/0.7745=5.784KW 查文献4表16-1选取电动机的功率为7.5KW。 3．选择电动机的转速为1440r/min。 4．电动机型号确定 由功率和转速，查文献4表16-1，选择电动机型号为： Y132M-4,并查表16-2，可得： 中心高 H=132mm； 外伸轴径D=38mm； 轴外伸长度E=80mm； η=0.7745 电动机型号：Y132M-4 电动机的功率为7.5KW 链传动的传动比三、计算总传动比和分配传动比 经计算得内外总的传动比 i'?取链传动的传动比i3nm=1440/66.88=21.53 nwi3?2 减速器总传动比 i=10.765 高速级传动比 i1=3.741 低速级传动比 i2=2.89 3
?2 减速器的总传动比i?i'/i3?21.53/2?10.765 双级圆柱齿轮减速器高速级传动比 i1?1.3i?3.741 低速级的传动比 i2?i?i1?2.89
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四、传动装置的运动和动力参数的计算 1、各轴的转速计算 nⅠ=nm=1440r/min nⅡ=nⅠ/i1=1440/3.741r/min=384.92r/min nⅢ=nⅡ/i2=133.19r/min nⅣ= nⅢ=133.19r/min nV?nIV/i3?66.60r/min (nw?nV)/nw?0.416%<5%,所以满足要求。 nⅠ=nm=1440r/min nⅡ=384.92r/min nⅢ=133.19r/min nⅣ=133.19r/min nV=66.60r/min 2、各轴的输入功率计算 PⅠ=Pdη1=5.784×0.99KW=5.726KW PⅡ=PⅠη2η3=5.726×0.97×0.99KW=5.499KW PⅢ=PⅡη2η3=5.499×0.97×0.99KW=5.281KW PⅣ=PⅢη3η1=5.281×0.99×0.99KW=5.175KW 3、各轴的输入转矩计算 T1=9550P1/n1=9550×5.726/1440=37.975N·m T2=9550P2/n2=136.432N·m T3=9550P3/n3=378.659N·m T4=9550P4/n4=371.058N·m 上述数据归纳总结为表一。 表一： 转速轴号 （r/min） 1440 高速轴Ⅰ 384.92 中间轴Ⅱ 133.19 低速轴Ⅲ 滚子链轴Ⅳ PⅠ=5.726KW PⅡ=5.499KW PⅢ=5.281KW PⅣ=5.175KW T1=37.975N·m T2=136.432N·m T3=378.659N·m T4=371.058N·m 输出功率（kW） 5.726 5.499 5.281 5.175 输出转矩（N·m） 37.975 136.432 378.659 371.058 传动比i 3.741 2.89 1 133.19 4
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第三部分 传动零件的参数设计和轴系零部件的初步选择 一、减速器外部传动——滚子链传动的参数设计 1、选择小链轮齿数 选取小链轮齿数Z1=25，大链轮齿数 Z2?iZ1?50?150 大链轮齿数Z2=50 小链轮齿数Z1=25 链节数LP=118 故合适 2、初定中心距由于，确定链节数，取 ，则有 =117.896 圆整为整数，取Lp?118 (偶数) 3、计算所需额定功率。确定链的型号和节距 取工况系数KA=1.3 (轻冲击，电动机驱动)，则 查文献3得小链轮齿数KZ=1.34 选单排链，得多排链系数KP=1.0 安装中心距： 655.21mm 计算功率： Pc=1.3×5.175KW=6.935KW; 查表，选择滚子链型号为20A，链节距P=31.75 5、计算链长和中心距 链长L?PLP/1000?31.75*118/1000?3.747m 中心距PZ?Z2Z?Z22Z?Z12[(LP?1)?(LP?1)?8(2)]4222?25?5031.7525?50225?502?[(118?)?(118?)?8()mm 4222??718.71mm实际安装中心距 a??a?△a?a?2p?718.71mm?2×31.75mm =655.21mm a? 5