题 目: 用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器的设计 学 院专 业学 号学生姓名指导教师 起讫日期材料科学与工程学院 冶金
2013.7.1～2013.7.12
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目 录
0． 课程设计任务书……………………………………………………………3 1． 电动机的选择………………………………………………………………4 1.1 电动机类型和结构的选择………………………………………………4 1.2 电动机容量选择…………………………………………………………4 1.3 确定电动机转速…………………………………………………………4 1.4 电动机型号选择…………………………………………………………5 2. 传动参数计算………………………………………………………………5 2.1 确定传动比………………………………………………………………5 2.2 齿轮传动比………………………………………………………………6 2.3 计算传动参数……………………………………………………………6 3． 传动零件的设计计算………………………………………………………6 3.1 闭式圆柱斜齿轮传动……………………………………………………7 3.2 开式圆锥齿轮传动………………………………………………………12 4． 轴的机构设计及强度计算…………………………………………………15 4.1 高速轴（小齿轮轴）设计………………………………………………15 4.2 低速轴（大齿轮轴）设计………………………………………………20 5． 轴承的寿命计算……………………………………………………………27 5.1 高速轴轴承寿命计算……………………………………………………27 5.2 低速轴轴承寿命计算……………………………………………………29 6． 其它零部件选择及键的强度校核…………………………………………31 6.1 键的选择与校核…………………………………………………………31 6. 2 联轴器的选用……………………………………………………………32 6. 3 铸铁减速箱体的主要结构尺寸…………………………………………32 7． 技术要求……………………………………………………………………34 8． 参考文献 ……………………………………………………………………34 9． 设计小结 ……………………………………………………………………35 10．课程设计任务书原件 ………………………………………………………37
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《机械零件设计》课程设计任务书
班级 冶金 姓名 学号
一、项目设计：用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器 二、运动简图
1.电动机；2、4.联轴器；3.一级圆柱齿轮减速器；5.开式圆锥齿轮传动；6.输送螺旋。
三、原始数据（B2斜）
输送机工作轴转矩T 850 N·m
输送机工作轴转速 n 125 r/min 输送机工作转速允许误差 ±5%
工作年限 8 年 2 班制。
四、设计任务
减速器装配图（A1号图纸） 1 张；
零件工作图（A3号图纸） 1 张；
1. 大齿轮工作图1张； 2. 减速器输入轴工作图1张；
设计说明书 1 份。
五、设计期限
2013 年 6 月 17 日 至 2013 年 6 月 28 日
指导教师： 发题日期：
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计 算 及 说 明 主 要 结 果 1. 电动机的选择 1.1 电动机类型和结构的选择 按工作要求和工作条件，选择Y系列三相交流异步电动 机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机。 1.2 电动机容量选择 1.2.1输送机所需功率 Pw=T·n / 9550 = 850×150/9550 = 11.126 kw 1.2.2传动装置总效率 η总=η１4×η２2×η３×η４ 式中：η1、η2、η3、η4分别为滚动轴承（4对）、联轴器 （2个）、圆锥直齿轮和圆柱斜齿轮传动的传动效率。 根据《机械设计课程设计》P9表2-3查得 ： η１=0.99，η２＝0.99，η３＝0.93，η４=0.97。 ?总?0.85 则： η总=0.994×0.992×0.93×0.97=0.85 1.2.3输送机所需电动机的功率 Pd =PＷ/η总=11.126/0.85=13.09kw Pd=13.09kW 由表10-1选取电动机额定功率Ped=15 kw。 Ped=15kW 1.3 确定电动机转速 1.3.1输送机工作轴转速为： nw＝[（1-5%）～（1+5%）]×125r/min ＝118.75～131.25 r/min 1.3.2电动机转速 根据《机械设计课程设计》P5表2-1推荐的传动比合理范 围：取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I1=3~5。 取开式圆锥齿轮传动的传动比I2=2~4。 总传动比理论范围为：I总= I1 × I2 =（3~5）×（2~4） = 6~20 因此电动机转速的可选范围： Nd= I总× nＷ = (6～20)×(118.75～131.25) = 712.5～3150 r/min 根据表10-1可以确定：符合这一转速范围的同步转速有： 1000、1500和3000r/min。查表10-1得电动机数据及计算出 总传动比列于附表1-1中。 - -
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计 算 及 说 明 1.4电动机型号选择 根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号： 附表1-1 电动机数据及传动比 额定电动机转速 (r/min) 质量总传方案 电动机型号 功率 /kg 动比 kw 同步转速 满载转速 1 Y160M2-2 15 3000 2930 125 19.53 2 Y160L-4 15 1500 1460 144 9.733 3 Y180L-6 15 1000 970 195 6.47 电动机转速越高，价格越低，而传动装置的轮廓尺寸较大。表中所列方案1与方案2电动机转速高，质量轻，价格便宜，但方案1总传动比最大，转动装置外廓尺寸大，制造成本大；方案3质量大，转速低，价格高，转动装置外廓尺寸小 。综合考虑电动机的价格和传动装置尺寸条件，为了合理地分配各级传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2， 即选定电动机型号为：Y160L-4。 其满载转速n满 =1460r/min，Ped=15KW。 由《机械设计课程设计》P106页表10-3得： 电动机轴中心高 电动机轴伸出端长电动机轴直径 H (mm) E (mm) D (mm) 160 110 42 2．传动参数计算 原始数据： 输送机工作轴上转矩 输送机工作轴转速 工作年限 T (N·m) N (r/min) 850 125 8年2班制 2.1确定传动系统的总传动比和分配各级传动比 2.1.1总传动比： i?总n总1460??11.68nw125 - -
主 要 结 果 电动机型号： Y160L-4 H?160mm E?110mm D?42mm 总传动比： i总?11.68 - 4 -