西南大学工程技术学院课程设计机械设计课程设计计算说明书设计题目 二级展开式圆柱齿轮减速器系别：汽车系专业： 交通运输（汽车诊断与维修）班级：交通运输 B 12013 年 06 月 10 日西南大学工程技术学院课程设计- 2 -目录1 设计条件 .41.1 电动机选择 .41.2 工作情况 .41.3 原始数据 .42 电动机选择 .52.1 电动机类型的选择 .52.2 电动机功率的计算 .52.3 电动机转速的选择 .52.4 电动机型号的确定 .53 计算传动装置的运动和动力参数 .63.1 计算总传动比 .63.2 合理分配各级传动比 .63.3 各轴转速、功率、转矩的计算 .64 齿轮设计计算 .74.1 高速齿轮的计算 .7 4.1.1 按齿面接触强度设计 .74.1.2 按齿根弯曲强度设计 .94.2 低速齿轮的计算 .124.2.1 按齿面接触强度设计 .124.2.2 按齿根弯曲强度设计 .145 轴系结构设计计算 .165.1 轴的尺寸计算 .165.1.1 高速轴尺寸计算 .165.1.2 中间轴尺寸计算 .175.1.3 低速轴尺寸计算 .175.2 轴的受力分析及核算 .185.2.1 高速轴受力分析 .185.2.2 中间轴受力分析及核算 .185.2.3 低速轴受力分析及核算 .215.3 轴承寿命验算 .235.3.1 高速轴轴承 .23西南大学工程技术学院课程设计- 3 -5.3.2 中间轴轴承 .245.3.3 低速轴轴承 .256 键连接的选择和强度校核 .266.1 高速轴与联轴器键连接 .26 6.2 中间轴上的键连接 .266.3 低速轴上的键连接 .276.3.1 与二级大齿轮配合的键连接 .276.3.2 与联轴器配合的键连接 .277 润滑方式、润滑油牌号、密封装置选择 .288 箱体及其附件的结构设计 .289 设计总结 .28参考文献 .29西南大学工程技术学院课程设计- 4 -设计题目：二级展开式圆柱齿轮减速器1 设计条件1.1 原理图（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）1.2 工作情况1) 工作条件：一班制，连续单向运转 8 小时，载荷较平稳，室内工作，有灰尘（运输带与卷筒及支撑间，包括卷筒轴承的摩擦阻力影响，已在 F 中考虑） ，环境最高温度 35；2) 使用折旧期；10 年，大修期 3 年；3) 生产批量 10 台；4) 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；5) 动力来源：电力，三相交流电，电压 380/220V；6) 运输带速度容许误差：5%；7) 制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产，可加工 7-8 级精度齿轮。1.3 原始数据组别参数1运输带工作拉力 F/N 2200运输带工作速度 v/(m/s) 1.1卷筒直径 D/mm 240西南大学工程技术学院课程设计- 5 -注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在 F 中考虑。2 电动机选择2.1 电动机类型的选择电动机选择全封闭的 Y 系列三相鼠笼式异步电动机，具有防止 灰尘、铁屑、或其它杂物侵入电动机内部的特点，B 级绝缘，工作环境温度不超过+40，相对湿度不超过 95%，海拔高度不超过 1000m，额定电压 380V，频率 50Hz。2.2 电动机功率的计算 工作机所需功率 Pw KWvFw65.10*1 设计方案的总效率 =0.99（两对联轴器的效率相等） 联=0.99， =0.98， =0.991承轴 2承轴 3承轴=0.97（两对齿轮的效率取相等）齿则： = =0.886总3212轴 承轴 承齿轴 承联 电动机所需工作功率 dPKWPwd86.052.3 电动机转速的选择 由 v=1.1m/s 求卷筒转速 nwV = =1.1 n w=95.54 r/min10*6wD 电动机可选转速范围 i21在该系统中只有减速器中存在二级传动比 i1,i2，由圆柱齿轮传动比范围为 35。所以 nd =(i1*i2) nw=9，25* nw nd 的范围是（859.86，2388.5）r/min，初选为同步转速为1430r/min 的电动机2.4 电动机型号的确定电动机型号为 Y100L1-4,其额定功率为 2.2kW，满载转速1430r/min。基本符合题目所需的要求。电动机型号额定功率/KW满载转速r/min堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量/KgY100L1-42.2 1430 2.2 2.3 34Pw=1.65 KW=0.886总d=1.86 KWnw=95.54 r/minnm=1430 r/min西南大学工程技术学院课程设计- 6 -3 计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配3.1 计算总传动比由电动机的满载转速 nm 和工作机主动轴转速 nw 可确定传动装置应有的总传动比为： n m/nw nw95.54r/min nm=1430r/min 总ii14.973.2 合理分配各级传动比由于减速箱是展开式布置，所以 i1（1.3-1.5）i 2。估测选取 i1=4.5 i2=3.3传动比误差为 0.801%，所以可行。3.3 各轴转速、输入功率、输入转矩计算 计算各轴转速 电动机转轴速度 n0=nm=1430r/min 高速轴 1 n1=nm=1430 r/min 中间轴 2 n2= =317.78 r/min 1i低速轴 3 n3= =96.30 r/min 21*i卷筒轴 n4=96.30 r/min。 计算各轴功率高速轴 1 P1=Pd* =1.86*0.99=1.84 Kw 1联中间轴 2 P2=P1*n 齿* n 轴承 1=1.8414*0.97*0.99=1.77 Kw 低速轴 3 P3=P2* =1.7683*0.97*0.98=1.68 Kw 2轴 承齿卷筒轴 P4=P3* =1.6809*0.99*0.99=1.65 Kw32轴 承联 n 计算各轴转矩 电动机输出转矩 mN10*24.9501nPTdd 高速轴 1 mN10*23.95041nPTi14.97i1=4.5i2=3.3各轴转速n0=1430r/minn1=1430r/minn2=317.78 r/minn3=96.30 r/minn4=96.30 r/min各轴功率P1= 1.84 KwP2=1.77 Kw P3=1.68 Kw P4=1.65 Kw西南大学工程技术学院课程设计- 7 -中间轴 2 mN10*32.59042nPT低速轴 III 67.533 卷筒轴 N10*4.950544 mnPT项 目 电动机 轴 高速轴 I 中间轴 II 低速轴 III 卷筒转速（r/min） 1430 1430 317.78 96.30 96.30功率（kW） 1.86 1.84