二级齿轮减速器同轴式机械设计课程设计说明

1、课程设计同轴式二级减速器(6-E)机械设计课程设计 2012-2013第2学期 设计题目： 二级齿轮减速器（同轴式）姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 日期：2013年7月 目 录1. 设计目的（3）2. 设计方案（3）3.传动装置的总体设计（4） 3.1 电机选择（4） 3.2 传动装置的总传动比及分配（5） 3.3传动装置各轴的运动机动力参数（6）4. 传动件的设计（8） 4.1 V带的设计（8） 4.2 齿轮的设计（9） 5.轴及轴上零件的设计（12） 5.1 高速轴及轴上零件的设计、校核（12） 5.2 中速轴及轴上零件的设计、校核（17） 5.3 低速轴及轴上零件的设计、校核（21）6. 箱体结构的设计（25）7. 润滑设计（26）8. 密封类型的设计（26）9. 其他附件的设计（26）10. 参考文献（27）一、设计目的： 带式运输机传动系统中的二级圆柱齿轮减速器 1）工作条件要求减速器沿输送带运动方向具有最小尺寸，单向运转，有轻微振动，两班制工作，使用期限10年。2）原始数据已知条件题 号6-A6-B6-C6-D6-E输送带拉力F（KN）5.45.85.25.75.

2、6输送带速度v（m/s）0.80.750.850.750.8输送带滚筒直径D(mm)4204104004304503）设计工作量（1）设计说明书（2）减速器装配图（3）减速器零件图1) 中间轴零件图2）中间轴大齿轮零件图3）下箱体零件图 二、 设计方案：三、传动装置的总体设计3.1 电动机的选择设计内容计算及说明结 果1、选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，其机构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V2、选择电动机的容量工作机的有效功率为：从电机到工作机输送带间的总效率为：式中，分别为V型带，轴承，齿轮传动，联轴器的传动效率，有机械课程设计表可知V型带的传动效率为=0.96，本设计选择球轴承故传动效率=0.99，齿轮为圆柱齿轮8级精度（油润滑）故=0.97，联轴器选择弹性联轴器故=0.99。 =0.8677所以需要电动机的工作功率为：=4.67KW=0.8677=5.379KW3、确定电动机的转速按表推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比=840,而工作机卷轴筒的转速为： 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量和价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定

3、使用同步转速为1500r/min的电动机 根据电动机的类型、容量和转速，由电机产品目录或有关手册选定电动机的型号为Y132S-4，其主要性能如下表所示:电动机型号额定功率/kw满载转速/(r/min)Y132s-45.514402.22.3质量为68kg 3.2 计算传动装置的总传动比并分配传动比设计内容计算及说明结 果1、总传动比 =42.352、分配传动比考虑润滑的条件，为使两级大齿轮相近，取 第一级为带传动减速故可取 =4,故： =4=3.2=3.2 3.3 计算传动装置各轴的运动和动力参数设计内容计算及说明结 果1、各轴的转数轴 轴 轴 r/min卷筒轴 =360 =112.5 =35.2 =35.2 2、各轴的输出功率轴 kw轴kw轴 kw卷筒轴 kw=5.28 kw=5.07 kw =4.87 kw =4.77 kw3、各轴的输出转矩故轴轴轴卷筒轴将上述计算结果汇总与下表:带式传动装置的运动和动力参轴名功率P/kw转矩T/m转速r/min传动比i效率电机轴5.536.5144040.96轴5.28140.13603.20.9603轴5.07430.4112.53.20.96

4、03轴4.871321.335.210.9801卷筒轴4.771294.135.2=140.1430.4=1321.31294.1四、传动件的设计 4.1 减速器外传动部件V带的设计设计内容计算及说明结 果1、带的型号和根数的确定额定功率P=5.5 KW 取KA=1.2根据功率KA和小带轮转速n1=1440r/min按机械设计图8-11推荐带型选择：普通V带A型 普通V带V带A型2、主要参数的选择取小轮基准直径d1=90mm大轮基准直径d2= mm由表8-8圆整为355mm带速 m/s初步确定中心距ao,即 0.7（d1+d2）ao2（d1+d2） 311.5mm ao890 mm 取ao=700基准长度 查表8-2选Ld=1400mm实际中心距a mm考虑到传动的安装、调整和V带张紧的需要，中心距的变动范围为:667mm730mm小包角 900 ，满足条件计算V带根数查表得 K=0.942 KL=0.96 P0=1.064KW P=0.17KW所以：故取6根单根V带的初拉力最小值 N作用在带轮轴上的最小压轴力Fq Nd1=90mmd2=355mm6.79m/s=1424mmLd=14

5、20mm=688mm=157.90Z=6=138.76N=1634.08N 4.2 减速器内传动部件的设计 4.2.1低速级齿轮设计设计内容计算及说明结 果1、选择材料、热处理方法及公差等级及齿数（1）选用直齿齿轮（2）大小齿轮均为锻钢，小齿轮材料为45钢（调质），硬度为2250HBS 大齿轮材料为45钢（调质），硬度为220HBS。（3） 选用的精度等级为8级（4） 选小齿轮齿数24，大齿轮齿数7745钢小齿轮调质处理大齿轮调质处理8级精度Z1=24Z2=772、计算传 动的主要尺寸2、计算传 动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算，其设计公式为：（1）确定公式内各计算数值1） 选载荷系数=1.3。2） 小齿轮传递的扭矩T1=140.1。3） 查表10-7，齿宽系数。4） 查表10-6， ZE=189.8MP1/25） 查图10-2d，小齿轮，大齿轮6) 应力循环次数7) 由图10-19取接触疲劳寿命系数，8) 接触疲劳许用应力取安全系数S=1（2） 计算1） 计算小齿轮分度圆直径，带入中较小值2） 圆周速度v3） 齿宽4） 模数齿高齿宽齿高之比5） 载荷系数V=0.619m/s，8级精度，查图10-8，取动载荷系数直齿轮，。查表10-2，取使用系数。由表10-4,8级精度，小齿轮相对支承非对称布置，由，查图10-13，得故载荷系数6） 按实际载荷系数校正分度圆直径7） 计算模数3. 按齿根弯曲强度设计（1） 确定各计算参数1） 查图10-20C，弯曲疲劳强度极限，2） 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数3） 计算弯曲疲劳许用应力取安全系数S=1.44） 载荷系数K5） 查齿形系数，应力校正系数查表10-56） 计算大小齿轮的并加以比较。，大齿轮的数值较大。（2） 设计计算故取模数m=4mm，小齿轮分度圆直径。，取。4. 几何尺寸计算分度圆直径。中心距齿轮宽度，取 =105.091V=0.619m/s

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