【二级圆柱齿轮减速器设计详解】 二级圆柱齿轮减速器是一种常见的机械设备，常用于带式输送机等工业设备中，以降低电机的高速旋转，转换为所需的低速大扭矩输出。这种减速器的设计需要考虑多个关键因素，包括组件选择、传动比分配、运动和动力参数计算以及润滑与密封等。 1. **设计背景与分析** - 二级圆柱齿轮减速器适用于室内工作环境，可能伴有粉尘，需具备一定的防尘能力。 - 设计寿命为8年，年工作时间为300天，每天16小时，要求具有7级加工精度。 - 减速器采用展开式结构，由两个圆柱齿轮级组成，高速级通常设计为斜齿，以减少齿宽载荷分布不均，低速级则可采用直齿。 2. **主要部件选择** - 动力源：选用Y系列封闭式三相异步电动机，如Y132S-4，功率5.5 kW，满足带式输送机需求。 - 齿轮：高速级为斜齿，低速级为直齿，以提高传动平稳性和效率。 - 轴承：由于轴向力不大，选用球轴承。 - 联轴器：采用弹性联轴器，以确保结构简单和耐久性。 - 链传动：使用单排滚子链，工作可靠且效率高。 3. **电动机选择** - 计算电动机功率时，需要考虑传动效率，包括齿轮、轴承、联轴器、滚筒和链传动的效率。 - 选定Y132S-4电动机，其额定功率为5.5 kW，满载转速为1440 r/min。 4. **传动比分配** - 总传动比由各级传动比乘积决定，本设计中包括链传动比、低速级齿轮传动比和高速级齿轮传动比。 - 计算得出各级传动比，以确定最终的输出转速和扭矩。 5. **传动系统参数计算** - 详细计算从电动机到输送机滚筒轴的各个轴的转速、功率、输入扭矩和传动效率，以确保整个系统的协调工作。 - 各轴之间的传动比和效率直接影响系统的性能和可靠性。 6. **轴及轴承装置、键的设计** - 对输入轴（1轴）、中间轴（2轴）和输出轴（3轴）进行设计，包括轴承选择、键的配置，以承受相应的载荷并保证轴的稳定性。 7. **润滑与密封** - 为了延长减速器的使用寿命，需要合理设计润滑系统，确保齿轮和其他部件得到充分润滑，同时采用合适的密封技术防止粉尘进入。 8. **箱体结构尺寸** - 箱体设计需考虑到内部组件的安装和维护，同时确保足够的强度和刚度。 9. **设计总结** - 对整个设计过程进行总结，评估设计的合理性、可行性和经济性。 二级圆柱齿轮减速器的设计是一个综合性的工程任务，涉及到机械设计、材料选择、力学分析等多个方面，需要精确计算和精心设计，以确保设备的高效、稳定运行。通过这样的设计，可以满足带式输送机对速度和扭矩的需求，同时确保在特定工作环境下具有良好的耐久性和可靠性。

传统的二级圆柱齿轮减速器的设计也会追求最优的设计结果,其一般依赖过去的经验确定。这样的设计虽然比较真实可靠,但往往达不到实际最佳的设计方案。在一般设计的基础上,以二级圆柱齿轮减速器的总中心距最小为优化目标,建立数学模型,以MATLAB软件平台,利用复合形法对二级圆柱齿轮减速器进行优化设计,所得结果表明比传统设计更为优越。

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目 录 设计任务书 第一章 减速箱传动方案的拟定及说明 一、工作机器特征的分析 二、传动方案的拟定 第二章 运动参数计算 一、电机的选择 二、传动比的分配 三、运动参数的计算 第三章 各传动零件的设计计算 一、 皮带轮的设计计算 二、 皮带轮结构设计 三、 齿轮的设计 四、 各轴的设计 五、 轴承的选择与校核 六、 键的选择与校核 第四章 减速箱的箱体设计 第五章 减速器的润滑 第六章 减速箱的附件 第七章 设计小结 附录 附表一 减速箱中的标准件 附表二 减速箱中的非标准件 附表三 箱体的结构图 附表四 参考文献 第一章 减速箱传动方案的拟定及说明 一 、工作机器特征的分析 由设计任务书可知：该减速箱用于螺旋运输机，工作速度不高（V=0.8m/s）,圆周力不大(P=4000N),因而传递的功率也不会太大.由于工作运输机工作平稳,转向不变,使用寿命不长(5年),故减速箱应尽量设计成闭式,箱体内用油液润滑,轴承用脂润滑.要尽可能使减速箱外形及体内零部件尺寸小,结构简单紧凑,造价低廉,生产周期短,效率高。 二、传动方案的拟定及说明 根据设计任务书中已给定的传动方案及传动简图，分析其有优缺点如下： 优点： (1)、电动机与减速器是通过皮带进行传动的，在同样的张紧力下，三角皮带较平带传动能产生更大的摩擦力，而且三角皮带允许的中心中距较平带大，传动平稳，结构简单，使用维护方便，价格低廉。故在第一级（高速级）采用三角皮带传动较为合理，这样还可以减轻电动机因过载产生的热量，以免烧坏电机，当严重超载或有卡死现象时，皮带打滑，可以起保护电机的作用。 （2）、斜齿圆柱齿轮较直齿圆柱齿轮传动平稳，承载能力大、噪音小，能减轻振动和冲击，若设计时旋向选择合理，可减轻轴的负荷，延长使用寿命，故此减速器的两对齿轮均采用斜齿圆柱齿轮传动。 （3）、高速级齿轮布置在远离扭矩输入端，这样可以减小轴在扭矩作用下产生的扭转变形，以及弯曲变形引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。 缺点： （1）、皮带传动稳定性不够好，不能保证精确的传动比，外廓尺寸较大。 （2）、齿轮相对轴和轴承不能对称分布，因而对轴的要求更高，给制造带来一定麻烦。 综上所述，这种传动方案的优点多，缺点少，且不是危险性的缺点，故这种传动方案是可行的。 第二章 运动参数计算 一、 电机的选择 1、选择电机型号： 按设计任务书要求，螺旋运输机是运送粉粒状物质，工作过程平稳，转向不变，故宜采用防尘的电机。根据【1】*表12-1介绍，J02型电机为封闭扇风自冷式鼠笼转子三相异步电动机。该型号电机可以直接接入三相交流电网，寿命长，运转平稳，使用维修方便，而且体积小，重量轻，价格便宜，能防止灰尘侵入电机内部，适用于灰尘多，工作环境不太好的场合，故选用J02型电动机为原动机。 2、电动机功率的确定

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