机械设计基础课程设计二级直齿软齿面减速器说明书

青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书课题名称：带式输送机传动装置设计学 院：机电工程系专业班级： 学 号： 学 生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2015 年 5 月 20日机械设计课程设计说明书机械设计基础课程设计评阅书题目带式输送机传动装置设计学生姓名 学号 指导教师评语及成绩指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名： 年 月 日教研室意见总成绩： 室主任签名： 年 月 日机械设计课程设计说明书 摘 要 本次课程设计是设计一个二级减速器，根据设计要求确定传动方案，通过比较所给的四种方案，选择c方案，做为设计方案。设计过程根据所给输出机的驱动卷筒的圆周力、带速、卷筒直径和传动效率。确定所选电动机的功率，再确定电动机的转速范围，进而选出所需要的最佳电动机。计算总传动比并分配各级传动比，计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。对传动件的设计，先设计齿轮，从高速机齿轮设计开始，根据功率要求、转速、传动比，及其其他要求，按齿轮的设计步骤设计，最后确定齿轮的齿数，模数，螺旋角等一系列参数。本次课程设计我采用的是直齿轮，直齿轮的优点是，（1）效率高，在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高；（2）结构紧凑，在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小；（3）工作可靠、寿命长，设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一、二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的；（4）传动比稳定，传动比稳定往往是传动性能的基本要求。之后设计齿轮的结构，按机械设计所讲的那样设计，按同样的方法对低速级进行设计，接下来对箱体进行大体设计，设计轴的过程中将完成对箱体的总体设计，设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度，在此设计过程中完成了对一些附加件的设计包括对轴承的初选，主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定，然后对轴进行强度校核，主要针对危险截面。这个过程包括一般强度校核和精密校核。并对轴承进行寿命计算，对键进行校核。设计过程中主要依据课程设计，对一些标准件和其他的一些部件进行选择查取，依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。关键字：减速器 齿轮 轴 轴承 键 箱体 目 录摘 要1设计任务12 传动系统方案的拟定23 电动机选择3 3.1选择电动机的类型3 3.2 计算传动装置的运动和动力参数54 齿轮的设计7 4.1高速级齿轮传动的设计计算7 4.2低速级齿轮传动的设计计算105 轴的拟定15 5.1联轴器的设计及选择15 5.2初选滚动轴承的类型及轴的支承形式16 5.3轴承盖的结构16 5.4滚动轴承的润滑与密封16 5.5确定齿轮位置和箱体内壁线166 轴与滚动轴承的设计、校核计算17 6.1低速轴的设计17 6.2输出轴的校核187 键的设计计算及校核20 7.1选择键联接的类型和尺寸208 箱体结构的设计21结 论24致 谢24参考文献251设计任务课程设计的目的该课程设计是继机械设计课程后的一个重要实践环节，其主要目的是：1、综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一 步巩固和拓展所学的知识通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握 机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行 全面的机械设计基本技能的能力的训练。课程设计要求1.两级减速器装配图一张（A0）2.零件工作图两张(A3)3.设计说明书一份课程设计的数据课程设计的题目是：带式输送机减速系统设计 工作条件：运输机连续单向运转,有轻微振动,经常满载，空载起动, 两班制工作，使用期限10年，输送带速度容许误差为±5%。卷筒直径D=280mm，带速=1.95m/s, 带式输送机驱动卷筒的圆周力（牵引力）F=2.7KN2 传动系统方案的拟定1.组成 机器通常原动机、传动装置、工作机等三部分组成。传动装置位于原动机和工作机之间，用来传递运动和动力，并可以改变转速，转矩的大小或改变运动形式，以适应工作机功能要求。2. 特点 齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案综合比较带式输送机的四种传动方案，下图的传动方案工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应性好。4. 选择二级圆柱直齿轮减速器（展开式） 图2-1传动装置总体设计简图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示3 电动机选择3.1选择电动机的类型 电动机选择包括选择类型、结构形式、容量（功率）和转速，并确定型号。电动机类型和结构形式选择 工业上一般用三相交流电源，无特殊要求一般应选三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，使用与不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于启动性能较好，也适用于某些要求较高的启动转矩的机械。 常用的是封闭式Y（IP44）系列。2选择电动机容量 选择电动机容量就是合理确定电动机的额定功率。电动机容量主要由发热条件而定。电动机发热与工作情况有关。对于载荷不变或变化不大，且在常温下长期连续运转的电动机，只要其所需输出功率不超过其额定功率，工作时就不会过热，可不进行发热计算。这类电动机按下述步骤确定： 1）工作机所需功率 工作机所需功率应由机器工作阻力和运动参数计算确定。已知输送带速度（m/s）与卷筒直径D（mm），则卷筒轴转速为：= r/min= 133r/min 已知带式输送机驱动卷筒的圆周力（牵引力）F(N)和输送带速（m/s），则卷筒轴所需功率为：= kW= kW=5.265kW 2)电动机的输出功率电动机至工作机主动轴之间的总效率，即： = 0.859 式中，正、为电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率，由表2-4查的其数值为：弹性联轴器 =0.99、滚动轴承 =0.99、卷筒滑动轴承=0.96、圆柱齿轮传动=0.97。 1）电动机的输出功率为：= kW= kW6.13kW 2）确定电动机额定功率根据计算出的功率可选定电动机的额定功率。应使等于或稍大于。故，按表20-1选取电动机额定功率=7.5 kW3电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由单级圆柱齿轮传动比围=3-6,则电动机的转速可选范围为：=11974788 r/min 可见同步转速为1500r/min、3000r/min的电动机均符合。 1500r/min的电动机传动比符合要求，传动装置的结构尺寸也适中，因此，选定的型号为Y132M-44、电动机的技术数据和外形、安装尺寸电动机型号HABCDEF×GDGKABADACHDAABBHALY132M13221617889388010×833122802101353156023818515 由表20-1、表20-2查出Y132M-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列上表。3.2 传动装置的总传动比及其分配 对于二级圆柱齿轮减速器 总传动比为： 则低速级传动比为：得 所得值符合一般圆柱齿轮减速器传动比的常数范围。3.2计算传动装置的运动和动力参数1 各轴转速n(r/min)传动装置的各轴转速为： 2 各轴输入功率P(kW)各轴输入功率分别为： （3-16） （3-17） （3-18） 3 各轴输入转矩T()各轴的输入转矩分别为： （3-20） （3-21） （3-22） 表3.3 方案对比表项目电动机高速轴中间轴低速轴转速（r/min）14401440438133功率（kW）7.57.57.2756.99转矩（）传动比10.833.293.29效率0.8590.95060.9506 4 齿轮的设计 本次课程设计我采用的是直齿软齿面圆柱齿轮，齿轮的优点是：（1）效率高，在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高；（2）结构紧凑，在同样的使用条件的下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小；（3）工作可靠、寿命长，设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一、二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的；（4）传动比稳定，传动比稳定往往是传动性能的基本要求。 设计齿轮的要求是：（1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度；（2）齿面由较高硬度、耐磨性；（3）轮齿芯部要有足够的强度和韧度。故齿轮的设计按下述步骤：4.1高速级齿轮传动的设计计算 1选齿轮类型、材料、精度等级及齿数。 （1）选择齿轮类型；考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用软 齿面渐开线直齿轮。 （2）选择齿轮材料及热处理；高速级小齿轮选用40Cr钢调质淬火处理，小齿轮齿 硬度为 28