机械设计课程设计带式运输机所用的圆柱齿轮减速器.doc

目 录 一、课程设计任书 …………………………………………… 2二、电动机的选择 …………………………………………… 4三、传动装置的运动和动力参数计算 ……………………… 5四、V带传动设计 ……………………………………………… 6五、减速器高速级齿轮设计 ………………………………… 8六、减速器低速级齿轮设计 ……………………………… 12七、轴的设计计算 （输入轴）………………………………… 17八、轴的设计计算及强度校核 （中间轴） ………………… 18九、轴的设计计算 （输出轴） ……………………………… 24十、滚动轴承的选择及计算 ………………………………… 24十一、键连接的选择及校核计算 …………………………… 25十二、润滑与密封 …………………………………………… 26十三、连轴器的选择 …………………………………………… 27十四、减速器附件的选择　…………………………………… 27十五、参考资料 ………………………………………………… 28十六、心得体会 ………………………………………………… 28 一 课题设计任务书一、 目的及要求：机械设计课题的设计主要是培养学生的机械设计的综合能力。

通过自己动手，可以体会和巩固先修课程的理论和实际知识，同时还能学习如何运用标准、规范、手册等有关国家标准及技术手册，更重要的是可以提高学生从机器功能的要求、尺寸、工艺、经济和安全等诸多方面综合考虑如何设计的能力，从而树立正确的设计思想课程结束每个学生必须完成：1． 一张减速器装配图（用A1或A0图纸绘制）；2． 齿轮和轴的零件图各一张；3． 设计说明书一份（约6000~8000字）二、 设计题目: 设计运送原料的带式运输机所用的圆柱齿轮减速器，具体内容是：1． 设计方案论述2． 选择电动机3． 减速器外部传动零件设计4． 减速器设计1) 设计减速器的传动零件；2) 对各轴进行结构设计，按弯扭合成强度条件验算个轴的强度；3) 按疲劳强度条件计算输出轴上轴承的强度；4) 选择各对轴承，计算输出轴上轴承的寿命；5) 选择各键，验算输出轴上键连接的强度；6) 选择各配合尺寸处的公差与配合；7) 决定润滑方式，选择润滑剂；5. 绘制减速器的装配图和部分零件工作图；6. 编写设计说明书三、 已知条件1. 展开式二级齿轮减速器产品2. 动力来源 ：电力，三相交流，电压380/220V3. 输送带工作拉力T=410N·m。

4. 输送带工作速度ν=0.8m/s5. 滚筒直径D=340mm6. 滚筒效率η=0.96（包括轴承与滚筒的效率损失）7. 工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳四、分析减速器的结构1、传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩2、传动方案的特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象3、电机和工作机的安装位置：电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端4、画传动系统简图： 二 电动机的选择计算及说明结果选择电动机类型 按工作要求：连续单向运转，载荷平稳；选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V稳定运转下运送带滚筒所需功率： 运送带滚筒转速为：由P5表1-7查得η1（联轴器）=0.99，η2（球轴承）=0.99，η3（齿轮传动8级精度）=0.97，η4（V带）=0.96。

电动机至运送带滚筒之间的总效率为： ==所以电动机所需功率为 由表12-1查出符合设计要求并综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格等选定电动机型号为Y100L2-4，则所选取电动机：额定功率为 满载转速为 P=1.929KW型号为Y100L2—4n=1430r/minP=3KW 三 传动装置的运动和动力参数计算计算及说明结果总传动比 选用等浸油深度原则，查表1-8得 =2.9（带轮）；=3.8；=2.9名级效率： 第一级效率： 第二级效率： 第三级效率：计算各轴的转速功率和转矩：1、转速：轴I： 轴II：轴III：n2、 输出功率：轴I： 轴II： 轴III： 3、 输出转矩：轴I： 轴II： 轴III： 参数轴名输出功率P（KW）转速n(r/min)输出转矩T（N.M）传动比i效率轴I 2.85493.155.23.80.960轴II2.737129.76201.62.90．951轴III2.60344.7556 四 V带传动设计计算及说明结果1．确定计算功率 由表8-6查得工作情况系数，故 2．选取窄V带带型 根据和转速，由图8-11确定 选用A型。

3. 确定带轮基准直径 由表8-8初选主动轮基准直径根据式（8-15），从动轮基准直径根据表8-8， 即为基准系列 所以带的速度合适4. 确定窄V带的基准长度和传动中心距 根据，初步确定中心距计算带所需的基准长度由表8-2选带基准长度计算实际中心距a 5. 验算主动轴上的包角 由式（8-6）得 所以主动轮上的包角合适6. 计算窄V带的根数z由式（8-22）知由，，，查表8-4a和表8-4b得 查表8-5，得 ，查表8-2，得 ，则 取7. 计算预紧力 查表8-3，得 ，故 8. 计算作用在轴上的压轴力 9．查表8-10，带轮宽度B=（z-1）e+2f=(3-1)15+29=48mm10．带轮结构设计 材料选用HT200.V带A型B=48mm五、减速器高速级齿轮设计计算及说明结果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如上图所示，有利于保障传动的平稳性；2）设备为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。

3）材料选择由表10-1选小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS4）选小齿轮齿数，大齿轮，故选5）初选螺旋角β＝14°2．按齿面接触强度设计齿面接触强度计算公式为：　1）确定公式内的各计算数值　 ⑴ 试选Kt=1.6　 ⑵由图10-30<区域系数ZH>选取区域系数　 ⑶ 由图标准圆柱齿轮传动的端面重合度查得=0.775，=0.87，则==1.645　　 ⑷ 由表10-7选取齿宽系数 ⑸ 由表10-6查得材料的弹性影响系数⑹ 由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮⑺ 由式10-13计算应力循环次数 ⑻ 由图10-19 查得接触疲劳寿命系数，⑼ 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数s=1，由式得 2）计算⑴ 试算小齿轮分度圆直径 由计算公式得 ⑵ 计算圆周速度　　　　　　　　　　　 ⑶ 计算齿宽b及模数⑷ 计算纵向重合度　　　　　　　　⑸ 计算载荷系数K 取，根据，8级精度，由图10-8查得动载系数；由 表10-4查得；由图10-13查得；由表10-3查得。

故载荷系数　 ⑹ 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(10-10a)得⑺ 计算模数　　3．按齿根弯曲强度设计　 由式（10-17） 1）确定计算参数⑴ 计算载荷系数　　　　　 ⑵ 根据纵向重合度，从图<螺旋角影响系数>查得螺旋角影响系数 。