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1、机械设计课程设计说明书设计题目：二级平行轴减速器机械学院机械工程专业卓越机自Y121班设计者：李梦静指导老师：韦丹柯2014年 热处理车间传送设备展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器的设计说明书 设计题目：设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器，该传送设备的动力由电动机经减速器装置后传至传送带。每日两班制工作，载荷较平稳，连续单向运转，环境最高温度35，工作期限为8年。（允许输送带速度误差为5） 已知条件：滚筒直径d=350mm,输送带速度v=0.8m/s,输送带主轴所需转矩T=950N.m.一、传动装置的总体设计 1.1传动方案的确定两级展开式圆柱齿轮减速器的传动装置方案如图所示。1-电动机 2
2、-带传动 3-减速器 4-联轴器 5-输送带带轮 6-输送带1.2电动机的选择计算项目计算及说明计算结果1.选择电动机的类型根据用途选用Y系列一般用途的全封闭自冷式三相异电动机。2.选择电动机的功率输送带的角速度为 =2V/d=2900/0.32N=5625N输送带所需动率为 Pw=Fv/1000=56250.75/1000KW=4.22KW由表取，v带传动效率带=0.90，一对轴承效率轴承=0.98，斜齿圆柱齿轮传动效率齿轮=0.97，联轴器效率联=0.99，则电动机到工作机间的总效率为总=带轴承4齿轮2联=0.900.9840.9720.99=0.773 Pd=PW/总=4.22/0.77
3、3Kw=5.46Kw根据表8-53，选取电动机的额定功率为Ped=5.5kwF=5625NPw=4.22KW总=0.773Pd=5.46KwPed=5.5kw3.确定电动机的转速输送带带轮的工作转速为nw=1000600.75/320r/ min=44.76r/min查表，v带传动的传动比i带=24，两级减速器传动比i=840，则总传动比范围为 i总=i带i齿=（24）（840）=16160电动机的转速范围为no=nwi =44.76（16160）r/min=716.167161.6r/min由表可知，符合这一要求的电动机同步转速1000 r/min，1500r/min和3000r/min,考
4、虑3000r/min的电动机的转速太高，而1000r/min的电动机的体积大且贵，故选用转速为1500r/min的电动机进行试算，其满载转速为1440r/min，其型号为Y132S-4,外伸直径D=38mm，外伸轴长度E=80mm，中心高H=132mmnw=44.76r/minNm=1440r/minD=38mmE=80mmH=132mm1.3传动比的计算及分配 各级传动比的计算及分配。计算项目 计算及说明计算结果1.总传动比i总=nm/nw=1440/44.76=32.17i总=32.172.分配传动比根据传动比范围，取带传动的传动比i带=2.5，则减速器传动比为 i=i总/i带=32.17
5、/2.5=12.87高速级传动比为i1=（1.31.4）i=（1.31.4）12.87=4.094.24取i1=4.16低速级传动比为 i2=i/i1=12.87/4.16=3.09i=12.87i1=4.16i2=3.09 1.4传动装置的运动、动力参数计算见表。计算项目计算及说明计算结果1.各轴转速n1=nm/i带=1440/2.5r/min=576r/minn2=n1/i1=576/4.16r/min=138.46r/minn3=n2/i2=138.46/3.09r/min=44.81r/minnw=n3=44.81r/minn1=576 r/minn2=138.46 r/minn3=4
6、4.81r/minnw=44.81r/min2各轴功率P1=Pd带=5.450.90kw=4.91kwP2= P1轴承齿=4.910.980.97kw=4.67kwP3= P2轴承齿=4.670.980.97kw=4.44KWPW= P3轴承联=4.440.980.99kw=4.31kwP1=4.91kwP2=4.67kwP3=4.44KWPW=4.31kw 3.各轴转矩T1=9550(P1/n1)= 9550(4.91/576) Nm=81.41NmT2=9550(P2/n2)= 9550(4.67/138.46) Nm=322.10 NT3=9550(P3/n3)= 9550(4.44/4
7、4.81) Nm=946.26 NmsxTW=9550(PW/nW)= 9550(4.31/44.81) Nm=918.56 NmT1=81.41 NmT2=322.10 NmT3=946.26 NmTW=918.56Nm二、传动件的设计计算2.1减速器外传动件的设计 减速器外传动件只有带传动，故只需对带传动进行设计。带传动的设计见下表。计算项目计算及说明计算结果1.确定设计功率 Pca=KAPd由表8-8，查得工作情况系数KA=1.1，则 Pd=1.15.45kw=5.995kwPd=5.995kw2.选择带型nm=1440r/min, Pd=5.995kw,由图选择A型带 选择A型V带3.
8、确定带轮的基准直径根据表8-9，选小带轮直径为dd1=100mm,则大带轮的直径为dd2=i带dd1=2.5100mm=250mmdd1=100mmdd2=250mm4.验算的速度V带=dd1n0/601000m/s=7.54m/s25m/s带速符合要求5.确定中心距和V带长度根据0.7（dd1dd2）a02（dd1dd2）,初步确定中心距，即0.7（100250）mm=245mma0120oa1=163o 120o合格7.确定V带根数V带根数可用下式计算： Z= Pca/( P0P0)KKL由表8-4查取单根V带所能传递的功率 P0=1.311 kw, 由表8-5得功率增量P0=0.17KW
9、由表8-6查得K=0.96，由表8-2查得KL=0.98，则带的根数为 Z=Pca/(p0+P0) KKL=5.995/(1.311+0.17)0.960.98=4.31取五根Z=58.计算初拉力由表8-3查得v带质量q=0.105kg/m,则初拉力为F0=500Pca（2.5-K）/(KZV带)+qv带2=5005.995（2.5-0.96）/（0.9657.54+0.1057.542N=122NF0=122N9.计算作用在轴上的压力Fp=2z F0sina/2=25122Nsin（163/2）=1207N Fp=1207N10.带轮结构设计（1）小带轮结构采用实心式，由电动机轴径D=38m
10、m，由表8-11查得 e=150.3mm,f=9mm 轮毂宽:L带轮=（1.52）D=（1.52）38mm=5776mm 其最终宽度结合安装带轮的轴段确定轮毂宽:B带轮=（z1）e2f=(51)15mm29mm=78mm（2）大带轮结构 采用孔板式结构，轮毂宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结构设计同步进行 2.2减速器内传动的设计计算高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算见表。计算项目计算及说明计算结果1.选择材料、热处理和精度等级以及齿数考虑到带式运输机为一般机械，小齿轮和大齿轮材料均为45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由表10-1得齿面硬度HBW1=217255HBW，HBW2=162217H
11、BW.平均硬度HBW1-=236HBW，HBW2-=190HBW. HBW1- HBW2-=46 HBW，在3050 HBW之间。选用8级精度。小齿轮齿数Z1=24，齿数比u=3.2,计算得大齿轮齿数Z2=77，初选螺旋角=15，压力角=2045钢小齿轮调质处理大齿轮正火处理8级精度2. 按齿面接触疲劳强度设计按齿面接触疲劳强度进行设计，其设计公式为d1t 2KHT1/d(u1)/u(ZEZHZZ/H) 1/31)确定公式中的各参数值试选载荷系数KHt=1.3由图10-20查取区域系数Z H =2.433由表10-7选取齿宽系数d=1由表10-5，查得弹性系数ZE=189.8MPa12计算小齿
12、轮传递的转距T1=9.55106P1n1=9.551064.91576Nmm=8.14104Nmm由Z=4-31-+计算接触疲劳强度重合度系数Zt=tan-1(tantan )=tan-1(tan20cos15 )=20.647 at1=cos-1z1costz1+2ha*cos =cos-124cos20.64624+21cos15=29.996at2=cos-1z2costz2+2ha*cos =cos-177cos20.64777+21cos15=24.095=z1tanat1-tant+z2tanat2-tant2=24tan29.996-tan20.647+77tan24.095-tan20.6472=1.628=dz1tan/=124tan15/=2.047Z=4-31-+=4-1.62831-2.047+2.0471.628=0.655z=cos=cos15=0.983计算接触疲劳许用应力H由图10-25d查得小齿轮和大齿轮接触疲劳极限分别是Hlim1=600MPa和Hlim2=550MPa计算循环应力次数N1=60n1jLh=605761283658=1.61109N2=N1u=1.61109/3.2=5.03108由图10-23查取接触疲劳寿
