带式输送机二级直齿圆柱齿轮减速器03

目录《机械设计》课程设计说明书目录第一部分设计任务书---------------------------------------------3 第二部分传动装置的总体设计-------------------------------------3 第三部分传动装置的运动和动力参数计算---------------------------5 第四部分传动零件的设计计算-------------------------------------6 第五部分轴的设计计算-------------------------------------------18 第六部分减速器的附件-------------------------------------------32第七部分主要尺寸及数据-----------------------------------------36 第八部分润滑油及润滑方式的选择---------------------------------37 第九部分密封及密封的选择---------------------------------------38 总结-------------------------------------------------------------39 参考文献---------------------------------------------------------39第一部分设计任务书机械设计课程设计任务书设计题目：带式输送机二级直齿圆柱齿轮减速器适用专业：机械设计制造及其自动化学时数：4周一、课程设计的性质、目的和任务机械设计课程设计是本课程的最后一个教学环节，总体来说，目的有三个：1、综合运用机械设计及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展；2、学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际问题的能力；3、进行基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。

二、课程设计的内容、要求和提交内容1、课程设计内容：1）传动方案的分析与拟定给定数据及要求：设计用于带式运输机上的展开式两级直齿圆柱齿轮减速器。

工作平稳，单向运转，单班制工作，运输机容许速度误差为5％。

减速器小批量生产，使用期限15年。

两级圆柱齿轮减速器简图1－电动机轴；2—电动机；3—带传动中间轴；4—高速轴；5—高速齿轮传动6—中间轴；7—低速齿轮传动；8—低速轴；9—工作机；附表A电机同步转速1000r/min:2）电动机的选择计算3）传动装置的运动及动力参数的选择和计算4）传动零件的设计计算5）轴的设计计算6）滚动轴承的选择和计算7）键联接选择和计算8）联轴器的选择9）减速器的润滑方式和密封类型的选择10）减速器附件的选择与设计2、设计要求1）要求学生在教师指导下独立完成设计说明书一份（40页以上）2）要求学生独立绘制零件图及装配图（1张A0图纸、2张A2图纸）3）要求学生所绘图样符合机械制图的标准，标准件要按标准画法、简化画法或比例画法绘制，并要标准化。

4）要求学生在图样上要有正确的、较完整的尺寸标注与技术要求。

5）要求在机件的表达方法上有独到的见解，视图选择正确、布置合理,同组学生所作图样不能完全相同。

3、提交内容：1）A0图纸1张、A2图纸2张（1）符合一般制图要求；（2）仔细填写参数表；（3）图面清洁，线条均匀；2）设计说明书一份（不少于40页），设计说明书包含内容：（1）课题研究的背景及意义（2）设计内容；（3）主要参考资料目录；（4）主要收获与建议三、课程设计的基本要求及进度安排时间安排：四、课程设计考核方法及成绩评定1、对学生评分按五个等级进行：优，良，中，及格，不及格。

2、对课程设计考评按三项内容进行，所占比例为：图样部分及说明书40％答辩40％出勤20％第二部分 传动装置的总体设计一、传动方案1、 设计要求：卷筒直径D=350mm ，牵引力F=3200N ，运输带速度V=0.5m/s ，连续单向运转，载荷平衡，空载启动，使用年限8年，每年使用350天，每天16小时，运输带的速度误差允许±5%。

2、 减速器采用二级圆柱齿轮减速器 总体布局如图所示1- 电机 2- 传送带 3- 减速器 4- 联轴器 5- 轮 6- 传送带 7- 轴承（六个）二、电动机的选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）。

2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：（查指导书表1-7）32ηηηηηη=⨯⨯⨯⨯承联带轮滚筒=0.99⨯320.990.960.970.96⨯⨯⨯=0.833卷筒所需要的有效效率 32000.5=1.610001000FV P KW ω⨯==所需电动机功率： 1.61.9210.833P P ωη===KW滚筒轴转速：60600.5n ===27.30r /min 0.35V D ωππ⨯⨯ （2）确定电动机的型号根据指导书12—1表中Y 型电动机数据选择：因为在设计任务书中必须选择同步转速为1000r/min 的电动机，1.921<2.2所以选择Y112M —6型电动机三、计算总传动比及分配各传动比 总传动比：940i==34.4427.30； 分配传动装置的传动比由指导书P5及P196可知i =3.00带 12i 1.3i ≈（—1.5）12212i =i i i i =1.35i =3.94⨯⨯减第三部分 传动装置的运动和动力参数计算1、 各轴的转速n （r/min ） 高速轴一的转速 1m n n ==940r/min中间轴二的转速 211/940/5.31177.024/min n n i r ===低速轴三的转速 322/177.024/3.9444.930/min n n i r ===滚筒轴四的转速 4344.930/min n n r == 2、 各轴的输入功率 P(kW)高速轴一的输入功率 1m =2.20.96=2.112P P KW η=⨯⨯带中间轴二的输入功率 21==2.1120.990.97=2.028P P KW ηη⨯⨯⨯⨯承轮 低速轴三的输入功率 32==2.0280.990.97=1.948P P KW ηη⨯⨯⨯⨯承轮 滚筒轴四的输入功率 43 1.9480.990.99 1.909P P KW ηη=⨯⨯=⨯⨯=承联 滚筒轴四的输入转矩 T 4=9550P 4/n 4=405.76 N.m根据以上数据列出各轴的传动参数的数据表第四部分 传动零件的设计计算一、带的设计与计算1、确定计算功率c P ，选取V 带型号：3、 各轴的输入转矩T （N ·m ）高速轴一的输入转矩 T 1=9550P 1/n 1=21.46 N.m 中间轴二的输入转矩 T 2=9550P 2/n 2=109.41 N.m 低速轴三的输入转矩 T 3=9550P 3/n 3=414.05 N.m查表得 1.3A K =1.32.2 2.86ca A P K P KW ==⨯=1n =940r/min由图8—11可选 A 型（机械设计 第八版） 2、确定带轮的基准直径1d d 2d d 验证带速v由表8—6和8—8 取小带轮的基准直径1d d =118mm 2d d = i 1d d =3* 1d d =354mm 根据表8—8， 取整2d d =355mm 111129405.80/601000601000d d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯5<5.80<30m/s 故带速合适。

3、初定中心距0a由式 ()()1212020.7d d d d a d d d d ≤+≤+366.5mm ≤0a ≤946mm 故0a =500mm 4、初算带的基准长度0L =0L 20a +2π(1d d +2d d )+(1d d -2d d )2/0a =2⨯500+2π(118+355)+(355-118)2/4⨯500= 2023.46 由表8—2，选取带的基准长度d L =2000mm 5、实际中心距 中心距a 可调整，则a =0a +(d L -0L )/2=500+(2000-2023.46)/2=488mm 取a =400考虑到安装调整和补偿初拉力需要，中心距调整余量为)03.0(~)015.0(d d l a l a +-则中心距的取值范围为470~560mm ， 6、小带轮包角1α= 3.5718012⨯--ad d d d =35511818057.3152.8490500--⨯=≥ 能满足要求。

7、计算V 带根数z（1）计算单根V 带的额定功率r P由表8—4a 得0P =1..06KW 8—4b 得0P ∆=0.11KW 由表8—5得0.92K ∂=，由表8—2得 1.01L K =r P =00()l P P K K α+∆=1.02KW（2）计算V 带的根数z z ≥00 2.22.26() 1.02c l P P P K K α==+∆ 取3根8、作用在带轮轴上的力由表8—3得A 带的单位长度质量q=0.1kg/m ，所以 F 0500c P zv=2)15.2(qv K +-α=166N 压力轴的最小值为 F =∑2Z F 01152sin 22166sin64422N α=⨯⨯⨯=二、齿轮的设计与计算4.2.1 高速级传动斜齿圆柱齿轮的设计计算 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)选用斜齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器，速度不高，由有机设书表10-8知，选用7级精度（GB10095-88）3)材料选择：有机设书表10-1选择小齿轮材料为40Cr 钢（调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS 。

二者材料硬度差为40HBS 。

4)选小齿轮齿数为231=Z ，大齿轮齿数2123 3.9491Z Z *i ==⨯=5）初选螺旋角14β= 2、按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a ）进行试算，即1t d ≥(1)确定公式内的各计算数值 1)试选载荷系数 6.1=t K 2)计算小齿轮传递的转矩33111T 95500.981021.0310N.m P n =⨯⨯=⨯ 3)由表10-7选取齿宽系数 1=d φ4)由表10-6查得材料的弹性影响系数 218.189MPa Z E = 5)由图10-21d 按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ； 大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5502lim =σ； 6)由式10-13计算应力循环次数91160609401(283008) 2.1657610h N n jL h ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 98211 2.1657610 3.94 5.510N N i h ==⨯÷=⨯7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数 93.01=HN K 98.02=HN K 8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，得: [][][]SK KH HN H HN H H H 222lim 21lim 121σσσσσ+=+==MPa MPa 5.5481255098.060093.0=⨯⨯+⨯9)由图10-30选取区域系数43.2=H Z10)由图10-26查得765.01=αε 885.02=αε 则： 65.121=+=αααεεε (2）计算1)试算小齿轮分度圆直径t d 1，代入数值：[]321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛±≥H EH d t t Z Z u u T K d σεφα=32.68mm =2)计算圆周速度v 1132.689401.6160100060000t d n v m s m s ππ⨯⨯===⨯3)计算齿宽b1132.6832.68d t b d mm mm ϕ=*=⨯= 4)计算齿宽与齿高比b/h模数 11cos 32.68cos14 1.3823t nt d m mm mm z β⨯===齿高 2.25 2.25 1.38 3.105nt h m mm mm ==⨯= /32.68 3.10510.52b h =÷=5)计算纵向重合度 83.114tan 231318.0tan 318.01=⨯⨯⨯== βφεβz d 6)计算载荷系数根据 1.61/v m s =，7级精度，由图10-8（机设书）查得动载系数08.1=v K 由表10-2查得使用系数1=A K 因斜齿轮，假设 mm N b F K t A /100/<。