机械设计基础课程设计
计算说明书
设计题目: 一级圆柱齿轮减速器 院 系: 铁道机车车辆系 专 业: 铁道机车车辆 班 级: 学 号: 设计者: 指导老师: X X X 成 绩:
2012年6月
目 录
绪论 ........................................................................................................................ 错误！未定义书签。 一、 初步设计 ..................................................................................................................................... 3 1. 设计任务书 ................................................................................................................................. 3 2. 原始数据 ..................................................................................................................................... 3 3. 传动系统方案的拟定 .................................................................................................................. 3 二、 电动机的选择 ............................................................................................................................. 3 1. 电动机的容量选择 ...................................................................................................................... 3 2. 确定电动机转速 .......................................................................................................................... 4 3. 电动机型号的选定 ...................................................................................................................... 4 三、 计算传动装置的运动和动力参数 .............................................................................................. 6 1. 计算总传动比.............................................................................................................................. 6 2. 合理分配各级传动比 .................................................................................................................. 6 3. 各轴转速、输入功率、输入转矩的计算 .................................................................................. 6 四、 传动件设计计算 ......................................................................................................................... 7 1. 带传动设计(普通V带) .............................................................................................................. 7 2. 齿轮传动设计.............................................................................................................................. 9 五、 轴的设计与校核 ....................................................................................................................... 11 1. 输入轴最小直径的设计和作用力计算 .................................................................................... 11 2. 输入轴的结构设计与校核 ........................................................................................................ 12 3. 输出轴最小直径的设计和作用力计算 .................................................................................... 14 4. 输出轴的结构设计与校核 ........................................................................................................ 14 六、 轴承、键、联轴器的选择与校核 ............................................................................................ 17 1. 轴承的选择与校核 .................................................................................................................... 17 2. 键的选择计算与强度校核 ........................................................................................................ 18 3. 联轴器的选择............................................................................................................................ 18 七、 齿轮的结构设计 ....................................................................................................................... 19 八、 减速器的润滑与密封 ............................................................................................................... 20 1. 润滑的选择与确定 .................................................................................................................... 20 2. 密封的选择与确定 .................................................................................................................... 20 九、 箱体主要结构尺寸计算 ........................................................................................................... 21 十、 减速器附件的选择与设计........................................................................................................ 22 总结 ........................................................................................................................ 错误！未定义书签。
一、 初步设计
1. 设计任务书
设计课题：带式运输机上的一级闭式圆柱齿轮减速器。
设计说明：1) 运输机连续单向运转，工作负荷平稳，空载起动。
2) 运输机滚筒效率为0.96，滚动轴承（一对）效率η=0.98-0.99。 3) 工作寿命10年，每年300个工作日，每日工作16小时（大修期3年）。 4) 电力驱动，三相交流电，电压380/220V 5) 运输容许速度误差为5%。
2. 原始数据
参数 编号 运输带拉力F（N） 滚筒直径D（mm） 运输带速度V（m/s） 21 1850 500 2.00 3. 传动系统方案的拟定
D F ?2 V ?5 ?4 ?2 ?3
（一级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）
?1 二、 电动机的选择
按照工作要求和条件，选用三相鼠笼异步电动机，Y系列，额定电压380V。
1. 电动机的容量选择
电动机所需的工作功率为
Pd?工作机所需工作功率为
Pw?akW
Pw?因此
FvkW 1000Pd?由电动机至运输带的传动总效率为
FvkW
1000?a3?a??1??2??3??4??5
式中：?1、?2、?3、?4、?5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。 取?1?0.96，?2?0.98(滚子轴承)，?3?0.97(齿轮精度8级，不包括轴承效率)，
?4?0.99(齿轮联轴器)，?5?0.96，则
?a?0.96?0.983?0.97?0.99?0.96?0.83
所以 Pd?Fv1850?2.00??4.5kW
1000?a1000?0.832. 确定电动机转速
滚筒轴工作转速为
n?60?1000v60?1000?2.00??76.39r/min
?D??500'取V带传动的传动比i1'?2~4，一级圆柱齿轮减速器传动比i2?3~6，则总传动比合理范
'围为ia?6~24，故电动机转速的可选范围为
''nd?ia?n?(6~24)?76.39?458.34~1833.36r/min
3. 电动机型号的选定
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，如下表一：
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、传动比，可见第2方案比较适合。因此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能如下表二：
表一： 额定功率 电动机转速r/min 方案 电动机型号 电动机 重 量 N 68 85 115 Ped kW 5.5 5.5 5.5 同步 转速 1500 1000 750 满载 转速 1440 960 720 总传动比 1 2 3
表二：
Y132S-4 Y132M2-6 Y160M2-8 18.85 12.57 9.43 型号 额定 额定 功率 电流 kW A 12.6 转速 效率 % 85.3 功率 因数 起动转矩 额定转矩 倍 2.0 起动电流 额定电流 倍 6.5 最大转矩 额定转矩 倍 2.2 重量 kg 85 r/min 960 cos? 0.8 Y132M2-6
5.5 电动机主要外形和安装尺寸列于下表：
(mm)
中心高H 132
外形尺寸 底脚安装 尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸 尺寸 装键部位尺寸 L?(AC/2?AD)?AD 515 ?345 ?315 A?B 216 ?178 K 12 D?E 38 ?80 F?GD 10 ?41