1、 机械设计课程设计计算说明题 目 分流式二级圆柱齿轮减速器 指导教师 院 系 班 级 学 号 姓 名 完成时间 目录一设计任务书二、传动方案拟定. 三、电动机的选择. 四、计算总传动比及分配各级的传动比 五、运动参数及动力参数计算 六、传动零件的设计计算 七、轴的设计计算 八、滚动轴承的选择及校核计算 九、键联接的选择及计算 十、联轴器的选择十一、润滑与密封十二、参考文献十三、附录（零件及装配图）计 算 及 说 明 结 果一 . 设计任务书1.1工作条件与技术要求：输送带速度允许误差为5。输送机效率为 w=0.96；工作情况：单班制，连续单向运转，有轻微冲击，工作年限为10 年(每年工作 30
2、0 天） ，工作环境：室内，清洁；动力来源：电力，三相交流，电压 380V ；检修间隔期间：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修：制造条件极其生产批量：一般机械厂，小批量生产。1.2 设计内容（1）确定传动装置的类型，画出机械系统传动方案简图；（2）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算；（3）传动系统中的传动零件设计计算；（4）绘制减速器装配图草图和装配图各 1 张（A1 ）;（5）绘制减速器箱体零件图 1 张（A2 ） 、齿轮及轴的零件图各 1 张（A2 ） 二传动方案的拟定输送机由电动机驱动，电动机 1 通过联轴器 2 将动力传入减速器3，在经联轴器 4 传至输送机滚筒 5，带
3、动输送带 6 工作。传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器结构较复杂，高速级齿轮相对于轴承位置对称，沿齿宽载荷分布较均匀，高速级和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动。分流式二级圆柱齿轮减速器计 算 及 说 明 结 果三电动机的选择1 选择电动机类型 按已知工作条件和要求，选用 Y 系列一般用途的三相异步电动机2 选择电动机的容量1 所需功率 ： wP=mw =26.18x14.4=0.367 kw 2）传动装置的总效率为 ：231w其中 ， ， ，分别为传动系统中联轴器，齿轮传动及轴承的效率， ， =0.99， =0.96， =0.98 =0.96 23w0.81623210.96.8
4、09w3）确定电动机的额定功率 edP电动机的输出功率为= /dPw=0.367/0.816=0.434kW确定电动机的额定功率 edP选定电动机的额定功率 =0.75 kw3、 选择电动机的转速=1570.8 r/minwn该传动系统为分流式圆柱齿轮传动，查阅教材表 18-1 推荐传动比为=86012i则总传动比可取 8 至 60 之间则电动机转速的可选范围为=8 =857.32=458.56r/min1dnw=60 =6057.32=3439.2r/min2可见同步转速为 1000r/min ， 1500r/min ，3000r/min 的电动机都符合，这里初选同步转速为 1000r/mi
5、n ，1500r/min ，3000r/min 的三种电动机进行比=0.367kwwP=26.18r/sn=0.816=0.435kwdP=0.75 kwed计 算 及 说 明 结 果较，如下表：由参考文献1中表 16-1 查得：电动机转速n/(r/min)方案电动机型号额定功率（KW）同步转速满载转速额 定 转 矩堵 转 转 矩 额 定 转 矩最 大 转 矩1 Y90S-2 1.5 3000 2840 2.2 2.32 Y802-2 1.1 3000 2825 2.2 2.33 Y801-2 0.75 3000 2825 2.2 2.3由表中数据，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，价格以
6、及总传动比，即选定方案 3四总传动比确定及各级传动比分配4.1 计算总传动比由参考文献1中表 16-1 查得：满载转速 nm=2825 r / min；总传动比 i=nm / =2825/223.45=11.3w4.2 分配各级传动比查阅参考文献1机械设计课程设计中表 23 各级传动中分配各级传动比取皮带轮传动比为 2取高速级的圆柱齿轮传动比 = =2.8，则低速级的圆柱齿轮1ii)4.(的传动比为= / =5.65/2.8=22i1电动机型号为Y801-2i=11.3= 2.81i=22i计 算 及 说 明 结 果五计算传动装置的运动和动力参数1. 各轴转速电动机轴为轴，减速器高速级轴为轴，
7、中速轴为轴低速级轴为轴，滚筒轴为轴，则= 1412.5 r/minIIn1412.5/2.8 r/min=502.67 r/min1IIi502.67/ 2 r/min2IIVni= 251.354r/min解得滚筒速度在输送带速度允许误差为5范围内2 按电动机额定功率 计算各轴输入功率edP=0.75 kwI=0.750.96 kw=0.72kw1II=0.720.960.98 kw23IIP=0.684kw=0.6840.960.98 kw23IVI=0.65kw2. 各轴转矩=95500.75/2825950IIPTnNm=2.53 =95500.72/1412.5 II =4.85 N
8、m=1412.5 IInr/min 502.1IIi67 r/min= 2IIVni251.35r/min=0.75kwIP=0.72kwI=0.684kwI=0.65 kwIVP=2.53 950IITnNmIIP4.85 950IIPTn计 算 及 说 明 结 果=95500.684/502.67950IIPTnNm=12.96 =95500.648/ 24.64IVIV =24.64 Nm=95500.641950VVPTn=24.39 表 3 轴的运动及动力参数项目 电动机轴I高速级轴II中间轴 III 低速级轴IV输出轴 V转速（r/min ）2825 1412.5 502.67 2
9、51.34 251.34功率（kw ）0.72 0.684 0.65 0.648 0.641转矩()Nm2.35 4.85 12.95 24.64 24.39传动比 2 2.8 2 1效率 0.95 0.95 095 0.99六减速器外传动零件(V 带传动)的设计（1）确定计算功率 caP由工作情况，查表的工况系数 1.AK，故1.075.82caAPKkW（2）选择 V 带的带型由 ca与小带轮转速（电动机转速） 1n查表选的 z 型（3）确定带轮基本直径 d并验算带速 v初选小带轮的基准直径 1由表的，取小带轮的基准直径150dm=12.96 Nm950IVIVPTn=24.64 0.82
10、5caPkW计 算 及 说 明 结 果按公式验算带速： 13.450287.39/6061dnv ms因为 5m/s =72000hhL故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承 62022轴 III 上的轴承选择与计算由轴 III 的设计已知，初步选用深沟球轴承 6206，由于受力对称，故只需要校核一个。其受力 =23.74N， =0，=10/3 ，n=2825r/minrFa1）查滚动轴承样本（指导书表 15-5）基本额定动载荷 C=36200N，基本额定静载荷 =22800N0C2）求轴承当量动载荷 P因为 =0，径向载荷系数 X=1，轴向载荷系数 Y=0，因工作情况平稳，aF按课本（
11、P 表 13-6） ，取 P= （X +Y ）=1.2（1 23.74+0）NpfrFa=28.488N3）验算轴承寿命计 算 及 说 明 结 果h3661010205.7.48hCLnP=3035776h =72000hhL故所选用轴承满足寿命要求。确定使用轴承 62063输出轴上的轴承选择与计算由轴 IV 的设计知，初步选用深沟球轴承 6206，由于受力对称，只需要计算一个，其受力 = =3706.46 N， =0，=3 ，转速rF24taFn=1412.5/min1）查滚动轴承样本（指导书表 15-3）知深沟球轴承 6206 的基本额定动载荷C=27000N，基本额定静载荷 =19800
12、N0C2）求轴承当量动载荷 P因为 =0，径向载荷系数 X=1，轴向载荷系数 Y=0，因工作情况平稳，aF按课本（P 表 13-6） ，取 =1.0，则pfP= （X +Y ）=1.（136.88+0）Npfra=36.88N3）验算轴承寿命h36610102705.34.8hCLnP=37492573714h =72000hhL故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承 6206。计 算 及 说 明 结 果九、键连接的选择与校核计算1输入轴与皮带轮的键连接1) 由轴 II 的设计知初步选用键 C412， =2.35ITNm2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P 表 6-
13、2）查得许用应力=100-120MPa，取 =110MPa。键的工作长度 =L-b/2=12mm-ppl2mm=10mm，键与轮毂键槽的接触高度 k=0.5h=0.54mm=2mm。由式可得3210pTkld=22.35 /41012MPa3Ipl310=9.792MPa =110MPap可见连接的强度足够，选用键 C4122齿轮 2（2）与轴 III 的键连接1) 由轴 III 的设计知初步选用键 C1036， = =4.85/2=2.425T/2I Nm2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P 表 6-2）查得许用应力=100-120MPa，取 =110MPa。键的工作长
14、度 =L-b=36mm-ppl10mm=26mm，键与轮毂键槽的接触高度 k=0.5h=0.58mm=4mm。由式可得3210pTkld=22.425 /42634MPa3Ipl310=1.372MPa =110MPap可见连接的强度足够，选用键 C10363齿轮 3 与轴 III 的键连接1) 由轴 III 的设计知初步选用键 C12x70， = =12.95TINm2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P 表 6-2）查得许用应力=100-120MPa，取 =110MPa。键的工作长度 =L-b=70mm-ppl计 算 及 说 明 结 果10mm=60mm，键与轮毂键槽的
15、接触高度 k=0.5h=0.58mm=4mm。由式可得3210pTkld=212.95 /46040MPa3Ipl310=2.698MPa =110MPap可见连接的强度足够，选用键 12704齿轮 4 与轴 IV 的键连接1) 由轴 IV 的设计知初步选用键 1263， = =24.64TIVNm2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P 表 6-2）查得许用应力=100-120MPa，取 =110MPa。键的工作长度 =L-b=63mm-ppl12mm=51mm，键与轮毂键槽的接触高度 k=0.5h=0.58mm=4mm。由式可得3210pTkld=224.64 /4514
16、0MPa3Ipl310=6.04MPa =110MPap可见连接的强度足够，选用键 12X635联轴器与轴 IV 的键连接1) 由轴 IV 的设计知初步选用键 625， = =24.64TIVNm2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P 表 6-2）查得许用应力=100-120MPa，取 =110MPa。键的工作长度 =L-b=25mm-ppl6mm=19mm，键与轮毂键槽的接触高度 k=0.5h=0.56mm=3mm。由式可得3210pTkld=224.64 /32519MPa3Ipl310计 算 及 说 明 结 果=34.58MPa =110MPap可见连接的强度足够，选
17、用键 625十、联轴器的选择1输出轴（轴 IV）的联轴器的选择根据轴 IV 的设计，选用 TL3 型弹性柱销联轴器（35 钢） ，其尺寸如下表所示型号 T（ ）Nm（r/minn）（m2dm）L（mm）转动惯量（）2kgmLT3 31.5 4700 19 30 0.002第十一章 减速器附件设计项目 内容 结果1视孔盖 查1表 11-4 选用 的视孔盖。140lm 140lm2通气器 查1表 11-5 选用通气罩 M181.5 M181.53油面指示器查1表 7-10 选用杆式油标 M16 M164油塞 查1表 7-11 选用 M181.5 型油塞和垫片 M181.55起吊装置查13-18 箱
18、盖选用 A 型吊耳环 M20 GB/T 825-1988 M206定位销 查1表 4-4 选用圆柱销 GB/T119.1 8 m630 M6307起盖螺钉查1表 3-16 选用螺钉 M818 GB/T68-2000 M818第十二章 润滑方式及密封形式的选择项目 内容 结果1齿轮的润滑采用浸油润滑，由于高速级大齿轮浸油深度不小于 10mm，取为油深h=50mm。查1表 7-1，选用全损耗系统用油(GB/T 443-1989)L-AN22。L-AN222滚动轴承的润滑由于轴承值 所以采用通用锂基润滑脂(GB 5210/minndr7321-1994)润滑，选用 ZL-2 润滑脂。ZL-2 润滑脂3密封方法的选取由于凸缘式轴承端盖易于调整轴向游隙，轴、轴及轴的轴承两端均采用凸缘式端盖。由于采用脂润滑，轴端采用间隙密封，用毡圈密封。毡圈密封
