减速器设计说明书

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机械设计课程设计说明书

摘要

减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。

本设计采用的是二级锥齿—斜齿圆柱齿轮传动，先利用两个大小锥齿轮减速，然后利用两个大小斜齿轮减速，达到最终的目的，由于齿轮的效率高，传动比精确，所以可以实现很精准的传动。

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目 录

一 传动方案的拟定.................................................. 4

二 电动机的选择

1.选择电动机的类型.............................................4

2.选择电动机的功率.............................................4

3.确定电动机的转速.............................................5

三 传动比的计算

1.总传动比.....................................................5

2.分配传动比...................................................5

四 传动装置、动力参数的计算

1.各轴的转速...................................................6

2.各轴功率计算.................................................6

3.各轴的转矩...................................................6

五 传动件的设计计算

（一）高速级锥齿轮传动的设计计算

1.选择材料、热处理方式和公差等级...............................7

2.初步计算传动的主要尺寸.......................................7

3.确定传动尺寸.................................................8

4.校核齿根弯曲疲劳强度.................................9

5.计算锥齿轮传动其他几何尺寸.................................10

（二）低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算

1.选择材料、热处理方式和公差等级...............................11

2.按齿面接触疲劳强度计算.......................................11

3.齿根弯曲疲劳强度设计.................................................13

4.几何尺寸计算...................................15

5.其他传动几何尺寸计算...................................15

六 齿轮上作用力的计算

1.高速级齿轮传动的作用力.......................................16

2.低速级齿轮传动的作用力.......................................17

七 减速器装配草图的设计.......................................17

八 轴的设计计算 3

（一）高速轴的设计与计算

1.已知条件.....................................................17

2.选择轴的材料.................................................18

3.初算轴径.....................................................18

4.结构设计.....................................................19

5.键连接的选择.................................................20

6.轴的受力分析.................................................20

（二）中间轴的设计与计算

1.已知条件.....................................................23

2.选择轴的材料.................................................24

3.初算轴径.....................................................24

4.结构设计.....................................................24

5.键连接的选择.................................................25

6.轴的受力分析.................................................26

7.校核轴的强度.................................................27

8.校核键连接的强度.................................................27

9.校核轴承寿命.................................................27

（三）低速轴的设计与计算

1.已知条件.....................................................31

2.选择轴的材料.................................................31

3.初算轴径.....................................................31

4.结构设计.....................................................31

5.键连接的选择.................................................33

6.轴的受力分析................................................34

九 装配草图................................................36

十 减速器箱体的结构尺寸...........................................37

十一 润滑油的选择与计算.......................................39

十二 装配图和零件图............................................39

十三 设计体会...................................................40

十四 参考文献...................................................40 4

一．动方案的拟定

根据已知条件，工作机输入功率2.45kW，工作机输入转速70r/min，连续单向运转、载荷较平稳、两班制、结构紧凑、工作寿命5年。

该设备的传动系统由电动机(原动机)—减速器（传动装置）—带式运输机组成，工作机为型砂运输设备。简图如下：

1234

1—电动机 2—联轴器 3—减速器 4—带式输送机（工作机）

减速器为展开式圆锥—斜齿圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承，联轴器2选用凸缘联轴器，8选用齿式联轴器。

二．电动机的选择

计算名称 计算及说明 计算结果

1 电动机的选择 根据用途选用Y系列三相笼型异步电动机

2

选

择

电

动

机

的 工作机的输入功率为Pw=2.45kw；

查《机械设计课程设计手册》表1—5，取一对轴承的效率轴0.98；锥齿轮的传动效率锥0.96；斜齿轮的传动效率斜0.97；联轴器的传动效率联0.99；得电动机与工作机间总效率为： 2.45wPkW

5

功

率 32总轴锥齿联=0.86；

电动机所需的工作效率为P0=总wp2.85KW

0.86总

02.85PkW

3

确

定

电

动

机

的

转

速

查《减速器设计实例精解》表2—2，二级圆锥—斜齿轮减速器传动比常用范围为=i总（1025），而工作机转筒轴转速为w=70r/min；已知锥齿轮的传动比3~2锥i；斜齿轮的传动比6~3斜i；所以电动机转速的可选范围范围：

0wnni总70（10~25）=（700~1750）r/min；

由《机械设计课程设计手册》表12—1可知，符合这一要求的电动机同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min，综合考虑，电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。

70/minwnr

960/minmnr

根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12—1可知，选定电动机型号为Y132S—6.其主要参数如下表：

电动机型号 额定功率/kw 满载转速/（r/min） 起动转矩额定转矩 最大转矩额定转矩 质量/kg

Y132S—6 3 960 2.0 2.2 63

三．传动比的计算及分配

计算名称 计算及说明 计算结果

1总传动比 总i=m96013.7170wnn 13.71i总

2分配传动比 高速级传动比总ii25.01=0.25×13.71=3.43，因为锥齿轮的传动比不能大于3，故取12.92i；

低速级的传动比2113.714.702.92iii总；

12.92i

24.7i