二级减速器课程设计完整版Word下载.docx

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F=900N输送带带速：

v=2.4（±

4%>

/5滚筒直径：

1.3工作条件

二班制，空载起动，有轻微冲击，连续单向运转，大修期三年；

三相交流电源，电压为380/220Vo

2.传动系统方案的拟定

带式输送机传动系统方案如下图所示：

1-电动机J乙4联轴器；

3-二级告轮减速器；

5-滚筒；

6-输送带

带式输送机由电动机驱动。

电动机1通过联轴器2将动力传入两

级齿轮减速

器3,再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5带动输送带6工作。

传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，高速级为斜齿圆柱齿轮传动，低速级为直齿圆柱齿轮传动，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀。

展开式减速器结构简单，但齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。

3.电动机的选择

3.1选择电动机的结构和类型

按设计要求及工作条件，选用Y系列三相异步电动机，卧式封闭

结构，电压380Vo

3.1.1选择电动机的容量

根据已知条件计算，工作机所需要的有效功率

Pw=2.1

6kW

Fv

1000

900x2.4

=2A6kW

传动总

效率

=0.868

Pr=2.4

884kW

设：

!

14w——输送机滚筒轴至输送带间的传动效率;

nc——联轴器效率，哄=0.99（见《机械设计课程设计（西安交通大

学出版社）》表3—1）;

电一闭式圆柱齿轮传动效率，ng=0.98（同上）；

Hb——滚动轴承（一对球轴承），班=0.99（同上）;

Hey——输送机滚筒效率，ncy=0.96侗上）。

估算传动装置的总效率

□=ggaw小2

式中%="

c=0.99

〃口==0.99x0.98=0.9702

〃23=〃屛=099x0.98=0.9702

〃34=Jlbflc=099x0.99=0.9801

f]4w=f]bf]ey=0.99x0.96=0.9504

传动系统效率

"

二弘如仏“口仏-0.99x0.9702x0.9702x0.9801x0.9504=0.8680

工作机所需要电动机功率P严十=24884kW

选择电动机容量时应保证电动机的额定功率Pm等于或大于工作

Pm=3k

机所需的电动机动率Pg因工作时存在轻微冲击，电动机额定功率

W

Pm要大于Pr。

由《机械设计课程设计（西安交通大学出版社）》表

3-2所列Y系列三相异步电动机技术数据中可以确定，满足选Plu

A巳条件的电动机额定功率Pxh应取为

3kWo

3.1.2确定电动机转速

由已知条件计算滚筒工作转速

V

2.4x60

nw

—inioir/mn

“一1i.yi//linn

M

7vd3.14x450x10^

传动系统总传动比

由《机械设计（高等教育出版社）》表18-1查得，展开式两级

圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为i=8~60,故电动机转速的可选范

围为

5

==（8^60）x101.91=815.28〜6114.6厂/min

由《机械设计课程设计（西安交通大学出版社）》表3-2可以查

电动机

得电动机数据如下表：

Y100L2

方案

电动机型

额定功率（kw）

满载转速

总传动比

-4型

号

（r/min）

1

Y100L-2

3

2880

28.26

2

Y100L2-4

1440

14.13

转速

Y132S-6

960

9.42

nlu=144

通过对以上方案比较可以看出：

r/min

总传动

比

i=14.13

方案1选用的电动机转速最高、尺寸最小、重量最低、价格最低,总传动比为28.26O但总传动比最大，传动系统（减速器）尺寸大，成本提高。

方案2选用的电动机转速中等、质量较轻、价格较低，总传动比为14.13o传动系统（减速器）尺寸适中。

方案3选用的电动机转速最低、质量最重、价格高，总传动比为9.42。

对于展开式两级减速器（i=8~60）综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，选用方案2比较合理。

Y100L2-4型三相异步电动机的额定功率Pm=3kw,满载转速

nlu=1440r/mino由《机械设计课程设计（西安交通大学出版社）》表3—3电动机的安装及外型尺寸（单位mm）如下：

A

B

C

D

E

F

G

H

K

L

6

28+0.0

8

10

20

18

24

17

38

4

09

-0.00

查得电动机电动机基本参数如下：

中心高//=100mm,

轴伸出部分用于装联轴器轴端的直径D=28（1^）mm,

轴伸出部分长度£

=60mmo

3.2传动比的分配

带式输送机传动系统的总传动比i=14.13

由传动系统方案可知

i（n二.=1

因此，两级圆柱齿轮减速器的总传动比

为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度HESW350,、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强

度接近相等的条件，取高速级传动比

4.286

匚二3.297

/12==71.3x28.26=4.286

低速级传动比

k_14.13

「4.286

=3.297

传动系统各传动比分别为

/01=1/12=4.286=3.297f34=l

3.3传动系统的运动和动力参数计算

取电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴、中速轴为2轴、低速轴3轴，带式输送机滚筒轴为4轴。

各轴的转速如下

n0=nm=1440r/min

n01440ly1.n.•

nA=—==1440r/min

，0l1

41440•

n.=—==336厂/min

2z124.286

叫336

後二亠二=102/7min

/；

33.297

/?

4=-^-=—=102/7min

G1

计算出各轴的输入功率

P（）=Pr=2A884kW

£

=叽=2.4884x0.99=2.4635RW

P2=切2=2.4635x0.9702=2.390MW

R=Pm=2.3901x0.9702=2.3189kW

P4=P皿=23189x0.9801=2,2728kW

计算出各轴的输入转矩

p74X84

71=9550^=9550x-——=16.50N•m

0t?

01440

7]=T0i0i7]0l=16.50xlx0.99=16.347V•加

T2=几2%=16.34x4.286x0.9702=67.95N•加£

=可心处=67.95X3.297X0.9702=217.36W•加7；

=Tj皿=217.36x1x0.9801=213.03N•m运动和动力参数的计算结果如下表格所示：

轴号

两级圆柱齿轮减速器

工作机

0轴

1轴

2轴

3轴

4轴

转速n（r/min）

336

102

功率P（Kw）

2.4884

2.46

2.390

2.318

2.272

35

9

转矩T（N>

m）

16.50

16.3

67.95

217.3

213.0

两轴联接、传动

件

齿轮

联轴器

传动比i

3.297

传动效率I!

0.99

0.970

0.9801

（注：

除了电动机轴的转矩为输出转矩外，其余各轴的转矩为输

入转矩。

）

4・减速器齿轮传动的设计计算

4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算

1、初选精度等级、材料及齿数

（1）材料及热处理：

选择小齿轮材料40Cr（调质），齿面硬度280HBS,大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HES。

a=20

（2）齿轮精度：

7级

⑶初选小齿轮齿数zi=24,大齿轮齿数z2=103

（4）初选螺旋角p=14°

⑸压力角a=20°

2、按齿面接触疲劳强度设计

⑴•由《机械设计•（高等教育出版社第九版）》式（10-24）试算小

齿轮分度圆直径，即

0厶乙勺丫

确定公式中的各参数值。

试选载荷系数KHt=1.0o

由式（10-23）可得螺旋角系数Zp。

Zq=Jcos0=Vcosl4°

=0.985

计算小齿轮传递的转矩：

t9.55x10学9.55xl06x2.4635tAQ/1in4Mr===1.634x10/V・nun

叫1440

由图10-20查取区域系数Zh=2.433。

由表10-7选取齿宽系数％"

。

由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa,/2。

由式（10-21）计算接触疲劳强度用重合度系数厶

a,=arctanftanan/cos0）=arctan（tan20/cos14）=20.562

a.itl=arccos[Z[cosy/（召+2limcos0）]=arccos[24xcos20.562/（24+2x1xcos14）]=29.974at2=arccos[z2cosaf/（z2+2/i*,cos/?

）]=