螺旋输送机上的单级圆柱齿轮减速器课程设计Word下载.docx
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4.滚动轴承的选择
5.键和连轴器的选择与校核；
6.装配图、零件图的绘制
7.设计计算说明书的编写
（五）、设计任务
1.减速器总装配图一张
2.输出轴及其输出轴上齿轮零件图各一张
3.设计说明书一份
（六）、设计进度
1、第一阶段：
总体计算和传动件参数计算
2、第二阶段：
轴与轴系零件的设计
3、第三阶段：
轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
4、第四阶段：
装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
计算及说明
结果
二、电动机的选择
1、电动机类型和结构的选择：
选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机容量选择：
电动机所需工作功率为：
式
（1）：
Ｐd＝ＰＷ／ηa （kw）
由电动机至输送机的传动总效率为：
η总=η１×
η２4×
η３×
η４×
η5
根据《机械设计课程设计》Ｐ10表2-2式中：
η1、η2、η3、η4、η5分别为联轴器1、滚动轴承（一对）、圆柱直齿轮传动、联轴器2和圆锥齿轮传动的传动效率。
取η１=0.99，η２＝0.99，η３＝0.97，η４＝０.９9、η5＝0.93
则：
η总=0.99×
0.994×
0.97×
0.99×
0.93
=0.85
所以：
电机所需的工作功率：
Pd =ＰＷ/η总
=4.5/0.85
=5.3（kw）
η总=0.85
Pd=5.3（kw）
3、确定电动机转速
输送机工作轴转速为：
nＷ＝【（1-5%）～（1+5%）】×
90r/min
＝85.5～94.5r/min
根据《机械设计课程设计》Ｐ10表2-3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Ｉ’=3～６。
取开式圆锥齿轮传动的传动比Ｉ１’=２～3。
则总传动比理论范围为：
Ｉa’＝Ｉ’×
Ｉ１’=６～18。
故电动机转速的可选范为
Nd’=Ｉa’×
nＷ
=（6～18）×
=540～1620r/min
则符合这一范围的同步转速有：
750、1000和1500r/min
根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：
（如下表）
方案
电动机型号
额定功率
电动机转速（r/min）
电动机重量（N）
参考价格
传动装置传动比
同步转速
满载转速
总传动比
V带传动
减速器
1
Y132S-4
5.5
1500
1440
650
1200
18.6
3.5
5.32
Y132M2-6
1000
960
800
12.42
2.8
4.44
3
Y160M2-8
750
720
1240
2100
9.31
2.5
3.72
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格
nw＝85.5～94.5r/min
Nd’=530～1620r/min
和圆锥齿轮带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。
此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：
中心高H
外形尺寸
L×
（AC/2+AD）×
HD
底角安装尺寸A×
B
地脚螺栓孔直径K
轴伸尺寸
D×
E
装键部位尺寸F×
GD
132
520×
345×
315
216×
178
12
28×
80
10×
41
电动机主要外形和安装尺寸
三、计算传动装置的运动和动力参数
（一）确定传动装置的总传动比和分配级传动比
由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n
1、可得传动装置总传动比为：
ia=nm/nＷ
=960/90
=10.67
ia=10.67
总传动比等于各传动比的乘积
分配传动装置传动比
ia=i0×
i（式中i0、i分别为开式圆锥齿轮传动
和减速器的传动比）
2、分配各级传动装置传动比：
根据指导书P10表2-3，取i0=3（圆锥齿轮传动i=2～3）
因为：
ia＝i0×
i
i＝ia／i0
＝10.67/3
＝3.56
四、传动装置的运动和动力设计：
将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及
i0,i1，......为相邻两轴间的传动比
η01，η12，......为相邻两轴的传动效率
PⅠ，PⅡ，......为各轴的输入功率（KW）
TⅠ，TⅡ，......为各轴的输入转矩（N·
m）
nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩（r/min）
可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数
i0=3
ii＝3.56
1、运动参数及动力参数的计算
（1）计算各轴的转速：
Ⅰ轴：
nⅠ=nm=960（r/min）
Ⅱ轴：
nⅡ=nⅠ/i=960/3.56=269.66r/min
III轴：
nⅢ=nⅡ
螺旋输送机：
nIV=nⅢ/i0=269.66/3=89.89r/min
（2）计算各轴的输入功率：
Ⅰ轴：
PⅠ=Pd×
η01=Pd×
η1
=5.3×
0.99=5.247（KW）
Ⅱ轴：
PⅡ=PⅠ×
η12=PⅠ×
η2×
η3
=5.247×
0.97=5.04（KW）
III轴：
PⅢ=PⅡ·
η23=PⅡ·
η2·
η4
=5.04×
0.99=4.94（KW）
螺旋输送机轴：
PIV=PⅢ·
η5=4.54（KW）
nⅠ=960（r/min）
nⅢ=nⅡ=269.66
r/min
nIV=89.89
PⅠ=5.247（KW）
PⅡ=5.04（KW）
PⅢ=4.94（KW）
PIV=4.54（KW）
（3）计算各轴的输入转矩：
电动机轴输出转矩为：
Td=9550·
Pd/nm=9550×
5.3/960
=52.72N·
m
TⅠ=Td·
η01=Td·
=52.72×
0.99=52.2N·
m
TⅡ=TⅠ·
i·
η12=TⅠ·
=52.2×
3.56×
0.97=178.45N·
TⅢ=TⅡ·
η4=174.9N·
螺旋输送机轴：
TIV=TⅢ·
i0·
η5=483.1N·
（4）计算各轴的输出功率：
由于Ⅰ～Ⅲ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：
故：
P’Ⅰ=PⅠ×
η轴承=5.247×
0.99=5.2KW
P’Ⅱ=PⅡ×
η轴承=5.04×
0.99=5.0KW
P’Ⅲ=PⅢ×
η轴承=4.94×
0.99=4.9KW
（5）计算各轴的输出转矩：
T’Ⅰ=TⅠ×
η轴承=52.2×
0.99=51.68N·
T’Ⅱ=TⅡ×
η轴承=178.45×
0.99=176.67N·
T’Ⅲ=TⅢ×
η轴承=174.9×
0.99=173.15N·
TTd=52.72N·
TⅠ=52.2N·
TII=178.45N·
TⅢ=174.9N·
TIV=483.1N·
P’I=5.2KW
P’II=5.0KW
P’III=4.9KW
T’I=51.68
N·
T’II=176.67
T’III=
173.15N·
综合以上数据，得表如下：
轴名
功效率P（KW）
转矩T（N·
转速n
传动比i
效率
η
输入
输出
电动机轴
5.3
52.72
0.99
Ⅰ轴
5.25
5.2
52.2
51.68
0.96
3.56
Ⅱ轴
5.04
5.0
178.45
176.67
269.66
0.98
Ⅲ轴
4.94
4.9
174.9
173.15
0.92
输送机轴
4.54
4.50
483.1
478.27
89.89
四、传动件的设计计算
（一）、减速器内传动零件设计
（1）、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。
选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
齿轮精度初选8级
（2）、初选主要参数
Z1=21，u=3.6
Z2=Z1·
u=21×
3.6=75.6取Z2=76
Z1=21
Z2=76
由表10-7选取齿宽系数φd＝=0.5·
（u+1）·
φa=1.15
（3）按齿面接触疲劳强度计算
计算小齿轮分度圆直径
d1t≥
确定各参数值
1）试选载荷系数K=1.3
2）计算小齿轮传递的转矩
T1=9.55×
106×
P/n1=9.55×
5.2/960
=5.17×
104N·
mm
3）材料弹性影响系数
由《机械设计》表10-6取ZE=189.8
4）区域系数ZH=2.5
5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
；
大齿轮的接触疲劳强度极限
。
6）由式10－13计算应力循环次数
N1＝60n1jLh＝60×
960×
1×
（2×
8×
300×
5）＝1.382×
109
N2＝N1/3.6＝3.84×
108
7）由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1＝0.93；
KHN2＝0.97
φ
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