机械设计课程设计系列 - 华中科技大学 - 二级展开式斜齿圆柱齿轮

机械设计

目录

1. 题目及总体分析…………………………………………………3 2. 各主要部件选择…………………………………………………4 3. 电动机选择………………………………………………………4 4. 分配传动比………………………………………………………5 5. 传动系统的运动和动力参数计算………………………………6 6. 设计高速级齿轮…………………………………………………7 7. 设计低速级齿轮…………………………………………………12 8. 链传动的设计……………………………………………………16 9. 减速器轴及轴承装置、键的设计………………………………18 １轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计………………………18 ２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计………………………24 ３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计………………………29 10. 润滑与密封………………………………………………………34 11. 箱体结构尺寸……………………………………………………35 12. 设计总结…………………………………………………………36 13. 参考文献…………………………………………………………36

一.题目及总体分析

题目：设计一个带式输送机的减速器

给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力F?7000N，运输带速度v?0.5m/s，运输机滚筒直径为

D?290mm。单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。工作寿命为八年，每年300个工作日，每天工作16

小时，具有加工精度7级（齿轮）。

减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。

特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。

整体布置如下：

ⅠⅡⅢⅣ图示：5为电动机，4为联轴器，３为减速器，2为链传动，1为输送机滚筒，6为低速级齿轮传动，7为高速级齿轮传动，。

辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。

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二.各主要部件选择 部件 动力源 齿轮 轴承 联轴器 链传动

三.电动机的选择

目的 类型 过程分析 根据一般带式输送机选用的电动机选择 结论 选用Y系列封闭式三相异步电动机 电动机输出功率为因素 斜齿传动平稳 此减速器轴承所受轴向力不大 结构简单，耐久性好 工作可靠，传动效率高 选择 电动机 高速级做成斜齿，低速级做成直齿 球轴承 弹性联轴器 单排滚子链 工作机所需有效功率为Pw＝F×V＝7000N×0.5m/s 圆柱齿轮传动(8级精度)效率(两对)为η1＝0.97 2 滚动轴承传动效率(四对)为η2＝0.98 4弹性联轴器传动效率η3＝0.99 输送机滚筒效率为η4＝0.97 功率 链传动的效率η5＝0.96 电动机输出有效功率为P'?4374.6W P'?Pw?1??2??3??4??5?7000?0.5?4374.6W 0.972?0.984?0.99?0.97?0.96选用 型号Y132S-4封闭式三相异步电动机 查得型号Y132S-4封闭式三相异步电动机参数如下 额定功率p=5.5 kW 型号 满载转速1440 r/min 同步转速1500 r/min

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四.分配传动比

目的 传动系统的总传动比i?过程分析 结论 nm其中i是传动系统的总传动比，多级串联传nwi1?3 i2?14.6 ih?4.2 il?3.5 动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；nm是电动机的满载转速，r/min；nw 为工作机输入轴的转速，r/min。 60v60?0.5??32.95r/min 计算如下nm?1440r/min, nw??d3.14?0.29 i?分配传动比nm1440??43.7 nw32.95 取i1?3 i2??ii143.7?14.6 3

i2?il?ih 取 il?3.5,ih?4.2 i:总传动比 i1：链传动比 il：低速级齿轮传动比 ih：高速级齿轮传动比 4

五.传动系统的运动和动力参数计算

目的 过程分析 设：从电动机到输送机滚筒轴分别为1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各轴的转速分别为、 、 、 ；对应各轴的输入功率分别为、 、 、 、 、 、 ；、 结论 对应名轴的输入转矩分别为；相邻两轴间的传动比分别为、 、 。 传动系统的运动和动力参数计算、 轴号 ；相邻两轴间的传动效率分别为电动机 n0=1440 P=5.5 联轴器 i01=1 η01=0.99 两级圆柱减速器 1轴 n1=1440 P1=4.244 2轴 n2=342.86 P2=4.034 3轴 n3=97.96 P3=3.834 工作机 4轴 n4=32.65 P4=3.607 转速n(r/min) 功率P(kw) 转矩T(N·m) 两轴联接 传动比 i 传动效率η T1=28.146 T2=112.390 T3=373.869 T4=1055.326 齿轮 i12=4.2 η12=0.97

齿轮 i23=3.5 η23=0.97 链轮 i34=3 η34=0.96 5

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