带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器设计解读

目 录

一 设计题目 ........................................................................................... 2 二 应完成的工作 ................................................................................... 2 三 传动装置总体设计方案 ................................................................... 2 1.电动机的选择 ................................................................................ 3 2.确定传动装置的总传动比和分配传动比.................................... 4 3.计算传动装置的运动和动力参数 ................................................ 4 4.V带的设计和带轮设计 ................................................................ 6 5.齿轮的设计 .................................................................................... 7 6.传动轴承和传动轴的设计 .......................................................... 16 7.键的设计和计算 .......................................................................... 22 8.箱体结构的设计 .......................................................................... 22 9. 润滑密封设计 ............................................................................ 25 四. 设计小结 ........................................................................................ 26 五. 参考资料 ...................................................................................... 26

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一 设计题目：带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器

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：运输带所需扭矩T=440 N.m；运输带工作速度v=0.7m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=300mm；单班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。

二 应完成的工作

1. 减速器装配图1张；

2. 零件工作图1—2张（从动轴、齿轮）； 3. 设计说明书1份。

指导教师：张长

三 传动装置总体设计方案:

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1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下：

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器。 传动装置的总效率?总

?1为V带的传动效率, ?2为轴承的效率，

?3为对齿轮传动的效率，（齿轮为7级精度，油脂润滑） ?4为联轴器的效率，?5为滚筒的效率

因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。

取?1=0.96 ?2=0.98 ?3=0.95 ?4=0.99 ?5=0.96

42?总??1?24?32?4?5＝0.96×0.98×0.95×0.99×0.96＝0.760；

1.电动机的选择

电动机所需工作功率为： P＝P/η＝2933×0.7/1000×0.760＝2.70kW

1000?60v1000?60?0.7滚筒轴工作转速为n＝==44.59r/min，

π?300?D经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i＝8～40，

''则总传动比合理范围为i总＝16～160，电动机转速的可选范围为n＝i总×n＝

（16～160）×44.59＝713.44～7134.4r/min。

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方案 电动机型号 额定功率 Ped kw 电动机转速 rmin 满载转速 2800 960 1420 电动机重量 N 电动机效率 % 同步转速 1 2 3 Y100L-2 Y132S-6 Y100L2-4 3 3 3 3000 1000 1500 340 660 350 82 83 82.5 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、效率和带传动、减速器的传动比， 选定型号为Y100L2-4的三相异步电动机，额定功率为3.0 kw 额定电流8.8A，满载转速nm?1420 r/min，同步转速1500r/min。

2.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比

由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为i总＝n/n＝1420/44.59＝31.85 （2）分配传动装置传动比

i总＝i0×i

式中i0,i分别为带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0＝3.0（实际的传动比要在设计V带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为

i＝i总/i0＝17.05/3.0＝10.61

根据展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，查图得高速级传动比为i1＝3.71，则i2＝i/i1＝2.86

3.计算传动装置的运动和动力参数

（1） 各轴转速

n?＝nm/i0＝1420/3.0＝473.33r/min nⅡ＝n＝473.33/3.71＝127.58r/min Ⅰ/i　1 nⅢ＝ nⅡ/ i2＝127.58/2.86=44.60 r/min

nⅣ=nⅢ=44.60 r/min （2） 各轴输入功率

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PⅠ＝pd×?1＝2.70×0.96＝2.592kW

PⅡ＝pⅠ×η2×?3＝2.592×0.98×0.95＝2.413kW PⅢ＝PⅡ×η2×?3＝2.413×0.98×0.95＝2.247kW

PⅣ＝PⅢ×η2×η4=2.247×0.98×0.99＝2.18kW 则各轴的输出功率：

P?Ⅰ＝PⅠ×0.98=2.592×0.98=2.47 kW P?Ⅱ＝PⅡ×0.98=2.413×0.98=2.364 kW P?

Ⅲ＝PⅢ×0.98=2.247×0.98=2.202kW P?Ⅳ＝PⅣ×0.98=2.18×0.98=2.14 kW （3） 各轴输入转矩 T1=Td×i0×?1 N·m 电动机轴的输出转矩Td=9550

Pdn =9550×2.7/1420=18.16 N·m m所以: TⅠ＝Td×i0×?1 =18.16×3.0×0.96=52.30 N·m TⅡ＝TⅠ×i1×?1×?2=52.30×3.71×0.96×0.98=182.55 N·m TⅢ＝TⅡ×i2×?2×?3=182.55×2.86×0.98×0.95=486.07N·m TⅣ=TⅢ×?3×?4=486.07×0.95×0.99=457.15 N·

m 输出转矩：T?Ⅰ＝TⅠ×0.98=52.30×0.98=51.25 N·m T?Ⅱ＝TⅡ×0.98=182.55×0.98=178.90 N·m T?Ⅲ＝TⅢ×0.98=486.07×0.98=473.35N·m T?Ⅳ＝TⅣ×0.98=457.15×0.98=448 N·m 运动和动力参数结果如下表 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min 输入 输出 输入 输出 电动机轴 2.7 18.16 1420 1轴 2.592 2.47 52.30 51.25 473.33 2轴 2.413 2.364 182.55 178.90 127.58 3轴 2.247 2.202 486.07 473.35 44.60 4轴 2.18 2.14 457.15 448 44.60

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