链式传送设备或带式运输机的一级圆柱或圆锥齿轮减速器设计书一、设计课题及主要任务：1、 设计课题：设计用于链式传送设备或带式运输机的一级圆柱（或圆锥）齿轮减速器。2、 设计内容： 传动方案的拟定及说明（附图）； 运动学计算（电动机功率计算、传动比计算、运动及动力参数计算）； 直尺圆柱（或圆锥）齿轮传动件设计计算（选材、确定尺寸）； 轴的初步设计； 选择联轴器和轴承； 轴的结构设计（附结构简图）； 选择轴承、齿轮处的配合； 编写设计计算说明书、设计小结。3、 设计任务： 减速器装配图一张：只画俯视图（A3）； 零件图一张：大圆柱（圆锥）齿轮轴（A3）或大圆柱（圆锥）齿轮（A3）； 设计计算说明书一份。4、 设计要求： 图面整洁、符合各项标准规范要求； 设计说明书要求字迹工整、清洁，插图规范。5、 设计进度计划： 总体计算和传动件参数计算； 轴与轴系零件的设计； 轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制； 装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写。6、 设计时间：2010年10月11日至2010年11月5日设计项目计算过程及说明主要结果二、传动方案拟定1、工作条件2、原始数据3、方案拟定运输机连续工作，单向运转。减速器小批量生产，运输带允许速度误差为5%。原始数据运输带拉力F（N）1900运输带速度V（m/s）1.6卷筒直径D（mm）400每天工作时间h24 传动方案分析：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 设计方案：本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动为一级直齿圆柱齿轮减速器。 采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。a、带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 b、齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。简图如下：三、电动机选择：1、电动机类型和结构的选择：2、电动机功率选择：3、确定电动机转速：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。 运输机主轴上所需要的功率：P=FV=1900N1.6m/s=3040W工作机所需功率由公式：Pw=P/1000w=3040/(10000.94)kw=3.23kww带式输送机的功率取0.94机械零件课程设计P18表2-4传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒=0.85总电动机至滚筒主动轴之间的总功率由机械零件课程设计P18表24查得：带V带传动效率，取0.95；轴承一对滚动轴承的效率。取0.99；齿轮一对齿轮副效率（8级精度，油润滑），取0.97；联轴 器联轴器效率，取0.98；滚筒滚筒效率，取0.96（查机械设计基础机械课程设计指导书表2.3）电动机输出的功率: Po=Pw/总 =3.8KW一般电动机的额定功率：Pm=（11.3）Po=3.84.94KW由表21取电动机额定功率Pm=4kw机械零件课程设计滚筒工作转速为：n滚筒=601000V/（D）=(6010001.6)/（400）=76.4 r/min根据机械零件课程设计表2-5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i2=35。取带传动比i1= 。则总传动比理论范围为：i620。故电动机转速的可选范围：n=in滚筒=(1620)76.4=458.41528 r/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1）机械设计基础课程设计指导书（第二版）P 10：综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、效率等，可见第2方案比较适合。故选定电动机型号为Y132M1-6。其主要性能：（如下表2）Y系列三相异步电动机P=3040WPw=3.23kw总=0.85Po=3.8KWPm=4KWn滚筒=76.4r/min电动机型号为Y132M1-6表1：方案电动机型号额定值电动机转速(r/min)效率%外形尺寸mm重量Kg功率Kw电流A同步转速满载转速1Y160M1-8409.9175072084.06004203851182Y132M1-6409.40100096084.0515350315733Y112M-4408.771500144084.547535031568表2：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸 FGD132515（135+210）3152161781238801041四、确定传动装置的总传动比和运动（动力）参数的计算：1、传动装置总传动比为：2、分配各级传动装置传动比：3、运动参数及动力参数的计算：由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n：i总= nm/n=nm/n滚筒=960/76.4=12.57总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比:i= i1i2式中i1、i2分别为带传动和减速器的传动比 根据机械零件课程设计表2-5，取io =3（普通V带 i=24）因为：ioi1i2所以：i2ioi112.57/34.19根据机械零件课程设计公式（2-7）（2-8）计算出各轴的功率（P电机轴、P高速轴、P低速轴、P滚筒轴）、转速（n电机轴、n高速轴、n低速轴、n滚筒轴）和转矩（T电机轴、T高速轴、T低速轴、T滚筒轴） 计算各轴的转速：轴（高速轴）：n高速轴=nm/io=960/3.0=320r/min轴（低速轴）：n低速轴=n高速轴/i1=320/4.19=76.4r/min滚筒轴：n滚筒轴=n低速轴= 76.4r/min2）计算各轴的功率：根据机械设计基础 课程设计指导书P12轴（高速轴）：P高速轴= Po01= Po1=3.80.96=3.648KW轴（低速轴）：P低速轴= P高速轴12= P高速轴23 =3.6480.980.97=3.468KW滚筒轴：P滚筒轴= P低速轴23= P低速轴24 =3.4680.980.99=3.36KW3）计算各轴的输入转矩：电动机轴输入转矩为：T电机轴=9550Po/nm=95503.8/960=37.80Nm轴（高速轴）：T高速轴= T电机轴io01= T电机轴io1=37.830.96=108.87Nm 轴（低速轴）：T低速轴= T高速轴i112= T高速轴i124 =108.874.190.980.99=442.57 Nm滚筒轴输入轴转矩为：T滚筒轴= T低速轴24=429.38 Nm4）计算各轴的输出功率：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：P高速轴1= P高速轴轴承=3.6480.98=3.575 KWP低速轴1= P低速轴轴承=3.4680.98=3.399KW5）计算各轴的输出转矩：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T高速轴1= T高速轴轴承=108.870.98=106.69 NmT低速轴1= T低速轴轴承=442.570.98=433.72 Nm综合以上数据，得表如下：i总=12.57io =3i24.19n高速轴=320r/minn低速轴=76.4r/minn滚筒轴=76.4r/minP高速轴=3.648KWP低速轴=3.468KWP滚筒轴=3.36KWT电机轴=37.80NmT高速轴=108.87NmT低速轴=442.57 NmT滚筒轴=429.38 NmP高速轴1=3.575 KWP低速轴1=3.399 KWT高速轴1=106.69 NmT低速轴1=433.72 Nm参数电机轴高速轴（轴）低速轴（轴）滚筒轴（w轴）功率P(KW)3.83.6483.4683.364转速n(r/min)96032076.476.4转矩T（Nm）37.8108.87442.57429.38传动比i34.191效率0.960.950.97五、V带的设计1、选择普通V带型号：2、方案选取：由课本机械设计基础P132表8.21查得KA=1.2由 PC= KA Pm=1.24.0=4.8KW根据 PC =4.8kw ， n电机轴=960（r/min）课本P134图8.13得知可选用A、B型V带两方案；方案1：取A型V带1)确定带轮的基准直径，并验算带速：根据课本表8.6P124、 P134图8.13则取小带轮d1=100mm且d1=100mmdmin=75mm d2=n1d1/n2=id1=3100=300mm根据机械设计基础表8.3取d2=280mm则实际传动比