机械设计——二级同轴式圆柱齿轮减速器

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1、带式输送机用二级同轴式圆柱齿轮减速器—设计计算说明书设计任务1．带式输送机工作原理带式输送机传动示意图如下图所示。2．已知条件⑴　工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；⑵　使用折旧期：8年；⑶　检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修；半年一次小修；⑷　动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；⑸　运输带速度允许误差：±5％；⑹　制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。3．设计数据传动方案二级同轴式圆柱齿轮减速器（如图）运输带工作拉力F/N4000运输带工作速度v/(m/s)1.6卷

2、筒直径D/mm400注：运输带与卷筒之间及卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。第17页带式输送机用二级同轴式圆柱齿轮减速器—设计计算说明书传动方案简图电动机选择1．电动机类型的选择已知动力来源：电力，三相交流，电压380/220V所以选择:Y系列三相异步电动机2．电动机功率选择已知条件:F=4000Nv=1.6m/sD=400mm=0.4m（R=200mm=0.2m）可知:卷筒输出功率:PW=F×v=4000N×1.6m/s=6.4kW输出转矩:TW=F×R=4000N×0.2m=800N·m=800000N·mm输出转速:n卷筒=v/πD

3、=76.39r/min传动装置的总效率：η总=η2齿轮×η4轴承×η2联轴器×η滚筒=0.972×0.984×0.992×0.96=0.82电机所需的工作功率：Pd=PW/η总=6.4kW/0.82=7.837kW3．电动机转速选择参考文献[1]η齿轮=0.98η轴承=0.98η联轴器=0.99η滚筒=0.96η总=0.8166PW=6.4kWTW=800N·mn卷筒=76.39r/minPd=7.837kW第17页带式输送机用二级同轴式圆柱齿轮减速器—设计计算说明书按参考文献[1]推荐的合理的传动比范围，取单级圆柱齿轮传动的传动比范围I

4、'a=3~5。则总传动比合理范围为I'a=9~25。故电动机转速的可选范围为n'd=I'a×n卷筒=（9~25）×76.39=688~1910r/min符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min。4．确定电动机型号根据功率和转速，由文献[1]查出有三种适用的电动机型号：Y180L-8型，Y160L-6型和Y160M-4型。因此有三种传动比方案：①i总=9.56，②i总=12.70和③i总=19.11。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和传动比，可见第③方案比较适合。根据以上选用的电动机类型，所需

5、的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160M-4。其主要性能：额定功率11kW，满载转速1460r/min，额定转矩2.2，质量123kg，机座中心高H=160mm，轴伸直径D=42mm，轴伸键槽宽F=12mm，轴伸键槽高G=37mm。电动机型号Y160M-4计算总传动比及分配各级的传动比1．总传动比i总=n电机/n卷筒=1460/76.39=19.112．分配各级传动比根据参考文献[1]推荐，同轴式二级圆拄齿轮减速器的各级传动比相似，即i1≈i2。所以各级传动比为i1≈i2=i1/2总=4.37i总=19.11i1≈i2=4.37运

6、动参数及动力参数计算1．计算各轴转速（r/min）nI=n电机=1460r/minnII=nI/i1=1460/4.37=334.10r/minnIII=nII/i2=334.1/4.37=76.45r/min误差：（nIII－n卷筒）/n卷筒=0.079%＜5%nI=1460r/minnII=334.10r/minnIII=76.45r/min第17页带式输送机用二级同轴式圆柱齿轮减速器—设计计算说明书故，合格。2．计算各轴的输入功率（kW）PI=Pd×η联轴器=7.759kWPII=PI×η轴承×η齿轮=7.759×0.98×0.98

7、=7.452kWPIII=PII×η轴承×η齿轮=7.452×0.98×0.98=7.157kW3．计算各轴扭矩（N·mm）TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×7.759/1460=50752N·mmTII=9.55×106PII/nII=9.55×106×7.452/334.10=213010N·mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×7.157/76.45=894040N·mmPI=7.759kWPII=7.452kWPIII=7.157kWTI=50752N·mmTII=213010N·m

8、mTIII=894040N·mm齿轮的设计计算因二级同轴式圆柱齿轮减速器要求两级齿轮有相同的中心距,所以采用两组相同的齿轮，这样也给制造加工带来方便。此处计算Ⅱ轴小齿轮和Ⅲ轴大齿轮。1．精度等