机械设计课程设计-二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计T=925 V=0.75 D=340

1、全套图纸加V信 sheji1120或扣 3346389411机械设计课程设计说明书（二级斜齿圆柱齿轮减速器）姓名：学号：专业：教师：目 录第一部分 课程设计任务书.1第二部分 传动装置总体设计方案.2第三部分 电动机的选择.3第四部分 计算传动装置的运动和动力参数.4第五部分 V 带的设计.6第六部分 齿轮的设计.7第七部分 传动轴承和传动轴及联轴器的设计.18第八部分 键联接的选择及校核计算.31第九部分 轴承的选择及校核计算.32第十部分 减速器及其附件的设计.34第十一部分 润滑与密封设计.35设计小结.35参考文献.36I第一部分 课程设计任务书一、设计课题：设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为 0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限 10 年(300 天/年),2 班制工作,运输容许速度误差为 5%,车间有三相交流,电压 380/220V。二. 设计要求:1.减速器装配图一张(A1 或 A0)。2.CAD 绘制轴、齿轮零件图各一张(A3 或 A2)。3.设计说明书一份。三. 设计步骤

2、:1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计 V 带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计19. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分 传动装置总体设计方案1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。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：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设置在高速级。其传动方案如下：图一: 传动装置总体设计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。选择 V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。计算传动装置的总效率ha:2ha=h1h23h32h4h5=0.960.9830.9720.990.96=0.81h1 为 V 带的效率,h2 为轴承的效率,h3 为齿轮啮合传动的效率,h4 为联轴器的效率,h5 为滚筒的效率（包括滚筒和对应轴承的效率）。第三部分 电动机的选择1 电动机的选择皮带速度 v:v=0.75m/s工作机的功率 pw:pw=2TV1000

3、D=29250.75340= 4.08 KW电动机所需工作功率为:pd=pwa=4.080.81= 5.04 KW执行机构的曲柄转速为:n =601000VD=6010000.75340= 42.2 r/min经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i1=24，二级圆柱斜齿轮减速器传动比 i2=840，则总传动比合理范围为 ia=16160，电动机转速的可选范围为 nd = ian = (16160)42.2 = 675.26752r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为 Y132S-4 的三相异步电动机，额定功率为 5.5KW,满载转速 nm=1440r/min，同步转速 1500r/min。2 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比：3由选定的电动机满载转速 n 和工作机主动轴转速 n，可得传动装置总传动比为:ia=nm/n=1440/42.2=34.1（2）分配传动装置传动比:ia=i0i式中 i0,i1 分别为带传动和减速器的传动比。为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取 i0=3，则减速器传动比为:i=i

4、a/i0=34.1/3=11.4取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为:i12 = 1.4i = 1.411.4 = 3.99则低速级的传动比为:i23 =ii12= 11.4 3.99= 2.86第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:nI = nm/i0 = 1440/3 = 480 r/minnII = nI/i12 = 480/3.99 = 120.3 r/minnIII = nII/i23 = 120.3/2.86 = 42.1 r/minnIV = nIII = 42.1 r/min（2)各轴输入功率:PI = Pdh1 = 5.040.96 = 4.84 KWPII = PIh2h3 = 4.840.980.97 = 4.6 KW4PIII = PIIh2h3 = 4.60.980.97 = 4.37 KWPIV = PIIIh2h4 = 4.370.980.99 = 4.24 KW则各轴的输出功率：PI = PI0.98 = 4.74 KWPII = PII0.98 = 4.51 KWPIII = PIII0.98 = 4.28 KWPIV = PIV0.9

5、8 = 4.16 KW(3)各轴输入转矩:TI = Tdi0h1电动机轴的输出转矩:pdTd = 9550nm= 95505.041440= 33.4 Nm所以：TI = Tdi0h1 = 33.430.96 = 96.2 NmTII = TIi12h2h3 = 96.23.990.980.97 = 364.9 NmTIII = TIIi23h2h3 = 364.92.860.980.97 = 992.1 NmTIV = TIIIh2h4 = 992.10.980.99 = 962.5 Nm输出转矩为：TI = TI0.98 = 94.3 NmTII = TII0.98 = 357.6 NmTIII = TIII0.98 = 972.3 NmTIV = TIV0.98 = 943.2 Nm5第五部分 V 带的设计1 选择普通 V 带型号计算功率 Pc:Pc = KAPd = 1.15.04 = 5.54 KW根据手册查得知其交点在 A 型交界线范围内，故选用 A 型 V 带。2 确定带轮的基准直径，并验算带速取小带轮直径为 d1 = 100 mm,则：d2 = n1d1(1-e)/n2

6、 = i0d1(1-e)= 3100(1-0.02) = 294 mm由手册选取 d2 = 300 mm。带速验算：V = nmd1/(601000)= 1440100/(601000) = 7.54 m/s介于 525m/s 范围内，故合适。3 确定带长和中心距 a0.7(d1+d2)a02(d1+d2)0.7(100+300)a02(100+300)280a0800初定中心距 a0 = 540 mm，则带长为:L0 = 2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/(4a0)= 2540+(100+300)/2+(300-100)2/(4540)=1727 mm由表 9-3 选用 Ld = 1800 mm，确定实际中心距为：a = a0+(Ld-L0)/2 = 540+(1800-1727)/2 = 576.5 mm64 验算小带轮上的包角a1:a1 = 1800-(d2-d1)57.30/a= 1800-(300-100)57.30/576.5= 160.1012005 确定带的根数：Z = Pc/(P0+DP0)KLKa)= 5.54/(1.32+0.17)1.010.95)

7、= 3.88故要取 Z = 4 根 A 型 V 带。6 计算轴上的压力：由初拉力公式有：F0 = 500Pc(2.5/Ka-1)/(ZV)+qV2= 5005.54(2.5/0.95-1)/(47.54)+0.107.542 = 155.5 N作用在轴上的压力：FQ = 2ZF0sin(a1/2)= 24155.5sin(160.1/2) = 1225.1 N第六部分 齿轮的设计（一） 高速级齿轮传动的设计计算1 齿轮材料、热处理及精度：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斜齿轮。1） 材料：高速级小齿轮选用 40Cr 钢调质，齿面硬度为小齿轮：274286HBW。7高速级大齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为大齿轮：225255HBW。取小齿齿数：Z1= 21，则：Z2 = i12Z1 = 3.9921 = 83.79 取：Z2 = 842） 初选螺旋角:b = 150。2 初步设计齿轮传动的主要尺寸，按齿面接触强度设计：d1t 32Kt T1 du1 uZHZEH2确定各参数的值:1) 试选 Kt = 2.52) T1 = 96.2 Nm3) 选取齿宽系数yd = 14) 由表 8-5 查得材料的弹性影响系数 ZE = 189.8 MPa5)

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