内蒙古大学鄂尔多斯学院 08级交通运输系
目 录
一、 设计任务书 ………………………………………………2 二、 传动方案的拟定 ………………………………………3 三、 电动机的选择 ……………………………………………4 四、 计算总传动比及分配各级的传动比 ………………4 五、 传动系统的运动和动力参数计算 …………………5 六、 传动零件的设计计算……………………………………6 七、 轴的设计计算 ……………………………………………12 八、 滚动轴承的选择及校核计算…………………………20 九、 键连接的选择及计算……………………………………22 十、 联轴器的选择 ……………………………………………24 十一、 箱体设计 ………………………………………………25 十二、 润滑与密封设计………………………………………26 十三、 附件的选择 ……………………………………………27 十四、 设计小结 ………………………………………………27 十五、 参考资料 ………………………………………………27
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一、设计任务书
1、设计题目：
设计一个用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器 给定数据及要求
5436121-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带
已知条件：运输带工作拉力F=2200N；运输带工作速度v=1.8m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=450mm；两班制，连续单向运转，载荷轻微冲击；工作年限5年（每年300个工作日）；小批量生产。带式输送机的传动效率为0.96。
2、应完成的工作
1) 减速器装配图1张（A1）；
2) 零件工作图2张（从动轴、齿轮）（A3）； 3) 设计说明书1份
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二、传动方案的拟定
1. 传动方案
如图，电动机带动带传动，然后开始进入减速器。采用一级圆柱斜齿轮减速器，其形式为展开式。其结构简单，但是齿轮的位置不对称。高速齿轮布置在远离转矩的输入端，可使轴在转矩作用产生扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分抵消，以减缓沿着齿宽载荷分布不均匀的现象。
2. 传动的布置说明
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级斜齿轮传动。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。
3. 传动的特点
由于工作条件为连续单项回转，工作时有轻微振动，且为室内工作，环境中有粉尘，这个方案中V带传动具有缓冲吸振能力，能发挥其传动平稳，缓冲吸振和过载保护的特点；而且V带传动这种简单的传动方式，价格便宜，标准化程度高，大幅度降低了成本。
减速器部分采用的是一级展开式圆柱斜齿轮减速器。能适应在繁重和恶劣的条件下长期工作，且使用维护方便。
原动机采用Y系列三相交流异步电动机，这类电动机属于一般用途的全封闭自扇冷式电动机，其结构简单，工作可靠，启动性能好，价格便宜，维修方便。
4. 传动系统的参数设计
已知输送带的有效拉力Fw=2200 N，输送带的速度Vw=1.8 m/s，滚筒直径D=450 mm。连续工作，载荷平稳、单向运转。
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三、电动机的选择
计算项目及内容 根据一般带式输送机选用的电动机类型的选择 Ww1. 工作机所需有效功率Pw=1000=1000×0.96kw=ηwF×V2200×1.84.125 kw 已知圆柱齿轮传动(8级精度)效率为ηg=0.97 滚动轴承(球轴承)传动效率为ηr=0.99 弹性联轴器传动效率为ηc=0.99 带式输送机的传动效率为ηw=0.96 V带传动效率为ηb=0.96 2. 电动机至工作机的总效率为ηηr2总=ηw×ηc××ηg×ηb=0.96×0.99×0.992×0.97×0.96=0.867 3. 所需电动机的功率Pd=Pw η总主要结果 选用Y系列封闭式三相异步电动机 电动机的输出功率为Pd=4.758 kw =4.125 kw 0.867=4.758 kw 60×1000×Vωπ×D4. 工作机转速nω==76.433 r/min 选定电动机的转速为1500 r/min 发动机的转速为工作机的6～20倍 ∴转速为458～1528 r/min 之间取 5. 查得型号Y132S-4三相异步电动机参数如下 额定功率Pm=5.5 kw 满载转速nm=1440r/min 同步转速为1500 r/min 选用型号Y132S-4三相异步电动机 四、计算总传动比及分配各级的传动比
计算项目及内容 主要结果 1. 对于串联传动系统来说，其传动系统的总传动比等于 各级传动比的连乘积。电动机的满载转速nm=1440 r/min；工作机输入轴的转速nω=76.433 n1440 i=m==18.84 nω76.433总传动比i=18.84 2. 取V带传动比 ib=4 取V带传动比 ib=4 i18.84圆柱齿轮的传动比3. 则圆柱齿轮的传动比 ig===4.71 ib4ig=4.71
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五、传动系统的运动和动力参数计算
计算项目及内容 1. 各轴的转速n(r/min) 发动机轴的转速 n=nm=1440 r/min 高速轴的转速 nI=低速轴的转速ηII=nibnIig主要内容 详见下数据明细表 ==1440rmin4=360 r/min =76.433 r/min 360 r/min4.71工作机滚筒轴的转速 n运=ηII=76.433 r/min 2. 各轴的输入功率P(kw) 发动机轴的输入功率 P=Pm=5.5 kw 高速轴的输入功率 PI=P×ηb=5.5 kw×0.96=5.28 kw 低速轴的输入功率 PII=PI×ηg×ηr=5.28×0.97×0.99 kw=5.07 kw 工作机滚筒轴的输入功率 P运=PII×ηc×ηr=5.07×0.99×0.99=4.969 kw 3. 各轴的输入转矩T(N?m) 发动机轴的转矩 T=9550n=9550×1440 N?m=36.476 N?m 高速轴的输入转矩 TI=9550nI=9550×IP5.5P5.28360N?m=140.07 kw 低速轴的输入转矩TII=9550m=633.48 工作机滚筒轴的输入转矩 T运=9550n=9550×运PIInII=9550×P运5.0776.433N?4.96976.433N?m=620.857 N?m 轴名 电动机 I轴 nI=360 PI=5.28 TI=140.07 II轴 nII=76.433 PII=5.07 TII=633.48 滚筒轴 nw=76.433 Pw=4.97 Tw=620.857 数据明细表 参数 转速nm=1440 n(r/min) 功率P(kw) Pm=5.5 Tm转矩T(N·m) =36.476
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