两级圆柱齿轮减速器（展开式）目录机械设计课程设计任务书 (1)1、机械系统总体设计 (2)1.1、传动方案设计 (2)1.2、电动机的选择 (2)2、传动装置总体设计 (4)2.1、总传动比及分配各级传动比计算 (4)2.2、传动装置的运动和动力参数 (4)3、传动零件的设计计算 (5)3.1、带传动零件设计计算 (5)3.2、减速器内传动零件设计计算 (7)3.2.1、齿轮材料选择 (7)3.2.2、高速级齿轮设计计算 (7)3.2.3、低速级齿轮设计计算 (9)4、总装配设计计算 (11)4.1、轴系零件设计计算 (11)4.1.1、输入轴的设计计算 (11)4.1.2、中间轴的设计计算 (12)4.1.3、输出轴的设计计算 (13)4.1.4、轴承的选择计算 (18)4.1.5、键的设计计算 (19)4.2、联轴器选择 (19)4.3、减速器的润滑与密封 (19)5、设计总结 (20)6、参考文献 (20)机械设计课程设计任务书课程设计题目Ⅲ：设计两级圆柱齿轮减速器（展开式）1、设计要求：设计热处理车间零件清洗用传动设备。
该传输色设备的传动系统由电动机经减速器装置后传至传送带。
两班制工作。
使用期限为5年。
传输带运动速度的允许误差为±5%。
2、原始数据：原始数据题号C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10滚筒直径mm 300 330 340 350 360 380 380 300 360 320 传送带运行速度m/s 0.63 0.75 0.80 0.85 0.85 0.90 0.80 0.70 0.84 0.75 传送带主动轴扭矩Nm 700 670 650 650 900 850 950 900 660 900设计题号为：C83、运动简图：4、设计工作量：1、减速器装配图1张（A1或A2）；2、零件工作图1～3张；3、设计说明书1份。
1、机械系统总体设计1.1、传动方案设计传动方案如图所示为带传动联接的展开式二级圆柱齿轮传动1.2、电动机的选择1）、选择电动机的类型：按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。
2）、选择电动机容量： 电动机所需的工作功率为kw w d aPP η=（其中：d p 为电动机功率，w p 为负载功率，a η为总效率。
） 负载功率为kw 10001000w Fv TvP r == 因此有kw 10001000d a aFv TvP r ηη==传动装置的总效率ηa 应为组成传动装置的各部分运动副效率只之乘积,即：4212345a ηηηηηη=⨯⨯⨯⨯式中：1η、2η、3η、4η、5η分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率 取传动效率为带传动的效率10.96η= 滚动轴承效率 20.98η= 闭式齿轮传动效率30.97η= 联轴器效率40.99η= 卷筒效率50.96η=则有420.960.980.970.990.960.79a η=⨯⨯⨯⨯=电动机的功率为9000.705.32 kw 100010000.150.79d a Tv r η⨯P ===⨯⨯3）、确定电动机转速： 卷筒轴工作转速为601000 1.7601000/44.56 r/min 300n v D ππ⨯⨯=⨯==⨯查表得：取V 带传动的传动比12~4i '=，二级圆梯形齿轮减速器传动比28~40i '=,即为减速器的总传动比，所以电机的可选范围为。
''(16~160)44.56712.96~7129.60 r/min d a n i n =⨯=⨯=则符合这一范围的同步转速有750、1000、1500和3000r/min 。
根据容量和转速，由相关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如下表1.1：综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，可见第？方案比较适合。
因此选定电动机型号为Y132S-4，其主要性能如下表1.2：表1.1方案 电动机型号额定功率kw 电动机转速r/min 重量 /kg 传动比同步转速 满载转速 总传动比 V 带传动 减速器 1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 64 65.08 2 Y132S-4 5.5 1500 1440 68 32.32 2.5 12.93 3 Y132M2-6 5.5 1000 960 84 21.54 2.3 9.37 4Y160M2-85.5 750 72011916.16表1.2电动机 型号 额定功率 Kw 电动机转速r/min 堵转转矩 最大转矩 同步转速 满载转速 额定转矩 额定转矩 Y132S-4 5.5 1500 14002.22.3电动机主要外形和安装尺寸如下2、传动装置总体设计2.1、总传动比及分配各级传动比计算1）、减速器的总传动比为：144032.3244.56m a n i n === 2）、分配传动装置传动比：0a i i i =⨯ （式中0i 为带传动的传动比，初步取2.5，i 为减速器的传动比。
） 则减速器的传动比0/32.32/2.512.93a i i i ===3）、按展开式布置。
考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由展开式曲线查得1 4.29i =，则21/12.93/4.29 3.01i i i ===。
2.2、传动装置的运动和动力参数1）、各轴的转速Ⅰ轴：10/1440/2.5576.00 r/min m n n i ===Ⅱ轴： 211/576.00/4.29134.27 r/min n n i ===Ⅲ轴： 322/134.27/3.0144.60 r/min n n i === 卷筒轴：4344.60 r/min n n ==2）、各轴的输入功率 Ⅰ轴：1011 5.320.96 5.11d d P P P kW ηη=⨯=⨯=⨯=Ⅱ轴： 2112123 5.110.980.97 4.86P P P kW ηηη=⨯=⨯⨯=⨯⨯= Ⅲ轴： 3223223 4.860.980.97 4.62P P P kW ηηη=⨯=⨯⨯=⨯⨯=卷筒轴：4334324 4.620.980.99 4.48P P P kW ηηη=⨯=⨯⨯=⨯⨯=则Ⅰ-Ⅲ轴的输出功率分别为输入功率乘轴承效率0.98. 3）、各轴的转矩电动机的输出转矩：5.329550955035.281440d d m P T N m n ==⨯=• Ⅰ轴：10135.28 2.50.9684.67d T T i N m η=⨯⨯=⨯⨯=•Ⅱ轴：2112384.67 4.290.980.97345.29T T i N m ηη=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=• Ⅲ轴：32223345.29 3.010.980.97987.98T T i N m ηη=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=• 卷筒轴：4324987.980.980.99958.54T T N m ηη=⨯⨯=⨯⨯=•则Ⅰ-Ⅲ轴的输出转矩分别为各轴的输入输入转矩乘轴承效率0.98。
3、传动零件的设计计算3.1、带传动零件设计计算1）、计算功率cP查表有工况因数 1.2A K =，故1.2 5.5 6.60c A P K P kw ==⨯=2）、选取V 带型号根据 6.60c P kw =, 1440 r/min m n =,查图表确定选用A 型3）、确定带轮基准直径1D 和2D查表选取1125D mm =，ε1%=，得1211251440(1ε)(1-0.01)309.38576m D n D mm n ⨯=-=⨯= 查表取2315D mm =大带轮转速实际1121251440(1-ε)(10.01)565.72/min 315m D n n r D ⨯'==-⨯= 则误差111-576565.72Δ0.018=1.8%<5%576n n n '-===，故允许。
4）、验算带速ν1πD n π1251440ν9.42m /s 25m/s 601000601000m ⨯⨯===<⨯⨯，方案合适。
5）、确定带长和中心距a初步选取中心距 0a 650mm =，则有带长22122100()() 3.14(125315)(315125)2265024246502004.68mmD D D D L a a π+-+-=++=⨯++⨯=查表取基准长度 2000d L mm = 实际中心距647.63a mm ==6）、验算小带轮包角1α211315-125α18057.318057.3163.19120647.63D D a -=-⨯=-⨯=> 验证方案适合7）、确定V 带根数Z传动比 11440 2.5576m n i n === 查表有 0 1.92P kW =、0Δ0.17P kW =、0.960a K =、 1.03L K =。
则有V 带根数00 6.603.19(Δ)(1.920.17)0.960 1.03c a L P Z P P K K ===++⨯⨯取Z=4根8）、求轴上载荷 1、张紧力查表得0.10/q kg m =，所以单根V 带的张紧力：220 2.5 6.60 2.5500(1)500(1)0.109.42149.3749.420.960c a P F qv N Zv k =-+=⨯-+⨯=⨯ 2、轴上载荷10α163.192sin24149.37sin 1182.1322Q F ZF N ==⨯⨯⨯=9）、结构设计小带轮1125D mm =； 大带轮2315D mm =3.2、减速器内传动零件设计计算3.2.1、齿轮材料选择初选大小齿轮的材料均45钢，经调质处理。
其硬度在229-286HBS ，齿轮等级精度为8级。
由于减速器要求传动平稳，所以用圆柱斜齿轮。
初选 10=β。
3.2.2、高速级齿轮设计计算 1）、查取教材可取得：1.25A K = ， 1.15V K = ，1.2K α= ，1.1K β=，1.25 1.15 1.2 1.1 1.898A V K K K K K αβ==⨯⨯⨯=传动比1 4.29i =由表查得各数据如下：2.50H Z =，189.8E Z = ，0.88Z ε= ，取10β=则0.99Z β=2）、接触疲劳施用应力查图可知：lim1lim2590H H MP σσ== ；H min S 1.1= 则应力循环次数：81160605761165250 6.9110h N n jL ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 注释：一天16小时，五年，一年250天计算21881/ 6.9110/4.29 1.6110N N i ⨯⨯=== 又查图可取：12 1.1N N Z Z == 则lim 12min 590 1.15901.1HL N HP HP H Z MP S σσσ⨯====3）、计算小齿轮最小直径，取齿宽系数 1.2d ψ=154.09d mm≥==4）、确定中心距a1154.09(1)(1 4.29)143.0722d a i mm ≥+=⨯+=就尽量圆整成尾数为0或5,以得于制造和测量，所以初定150a mm =。