单级圆柱齿轮减速器-机械课程设计.docxVIP

一、计算过程及计算说明工作条件：运输机连续工作，单向运转；载荷变化不大，空载起动。减速器小批量生产，使用期限为10年，两班制工作，运输带容许速度误差为5%。设计参数：运输带的拉力F(N) 2800运输带的速度为v（m/s） 1.5转筒的直径为D（mm）450设计目标：用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。在设计中，电动机为原动机，动力经V带传动，减速器齿轮传动，联轴器，滚筒传到输送带上，传动方式为单级传动。二．电动机的选择：1.电机类型选择电动机是整个带式运输机的动力源，将电能转化为机械能，经V带传动，减速器传动，和转筒传动，带动传输带运动，实现设计目标。根据工作条件，要求电动机连续工作，单向运转，载荷稳定且空载启动，所以可以选择卧式封闭型Y系列三相异步电动机2.电机型号选择选择依据：已知运输带的速度为1.5m/s ，转筒直径为450mm，可算出转筒的转速n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.5/π×450= 63.66 r/min查机械传动效率表得各传动机构的传动效率如下：其中：η联轴器=0.99 η齿轮（八级精度）=0.97η滚子轴承=0.98 η带=0.96 η机械=0.95经计算：η总=0.99*0.98^3*0.97*0.96*0.95=0.824电机理论上的工作功率为:Po=FX V/η总X 1000=2800*1.5/（1000*0.824）=5097w单级圆柱齿轮的传动比i减速器设为3~6，V带传动的传动比i带设为2~4总传动比:i总 = i减速器 X i带 =6~24故电机的转速范围n电机= i总 X n筒=63.66 r/min x (6~24)=381.96~1527.84r/min所以应该选择同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min的电动机系列；根据电机理论上的工作功率Po=5097w，在这三个系列的电动机中适用的型号有以下几种：型号额定功率同步转速额定转速电动机质量平均价格Y132S-45.5kW1500r/min1440r/min68 kg800元Y132M2-65.5kW1000r/min960r/min85kg1000元Y160M2-85.5kW750 r/min720r/min115 kg1600元在综合考虑电动机的尺寸重量，价格和传动比的分配后，选择Y132M2-6型三相异步电动机——主要性能：额定功率5.5KW、额定电压380V、额定电流12.6A、额定转速960r/min、堵转电流6.5、堵转转矩2.0、最大转矩2.0、铁心长度105mm此时总传动比：i总=n电机 / n筒=960 r/min/63.66 r/min = 15.1，满足i总 =6~24三、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筒=960 r/min/63.66 r/min = 15.12.分配各级传动比：已知i总= i总=n电机 / n筒=15.1设V带传动比i带= 3则单级圆柱齿轮减速器的传动比i减速器=i总/i带=5.03四、运动参数及动力参数计算1.各轴转速如下：n电机轴=n电机=960 r/minn高速轴=n电机轴/ i带=960/3=320 r/minn低速轴=n高速轴/ i减速器=320/5.03=63.62 r/min传输带速度误差：（63.62 r/min -63.66 r/min）/ 63.66 r/min X 100% = 0.06%2.各轴功率如下：（1）P电机轴=5.5kw（2）P高速轴（输入）=P电机轴x η带=5500X0.96= 5280w P高速轴（输出）= P高速轴（输入）X η轴承=5280 X 0.98 = 5174.4w（3）P低速轴（输入）=P高速轴xη轴承xη齿轮=5280 x 0.98 X 0.97 = 5019.2wP高速轴（输出）=P低速轴（输入）xη轴承=4918.8w3.各轴扭矩如下：（1）T电机轴=9550 x Po/ n电机轴=9550 x 5.097 / 960 =50.7N*m（2）T高速轴（输入）=9550 x P高速轴/ n高速轴=9550 X 5.280 /320 = 157.6N*mT高速轴（输出）=T高速轴（输入）X η齿轮=157.6 X 0.97 = 153N*m（3）T低速轴（输入）=9550 x P低速轴/ n低速轴=9550 X 5.0192 /63.62=753N*mT低速轴（输出）=T低速轴（输入）X η齿轮 =753 X 0.97 = 730.4N*m4.运动和动力参数计算结果整理如下：轴名功率P W转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电机轴509750.7960高速4157.6153320低速轴5019.24918.875