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1、机械设计课程设计（甲）二级展开式齿轮减速器设计说明书指导老师：2015年4月目 录 设计任务书 第 三 页 前言 第 三 页 设计说明书 一传动方案的设计 第 四 页 二齿轮传动设计计算 第 六 页 三轴的设计与计算 第 五 页 四轴承的设计与校核 第 二十三 页 五联轴器的选择和校核 第 二十七 页 六键连接的选择和校核 第 二十八 页 七箱体的设计 第 三十一 页 八润滑和密封的选择 第 三十四 页 九传动装置的附件及说明 第 三十五 页 十I轴公差值计算及表面粗糙度选择 第 三十九 页 十一高速级大齿轮公差值计算 第 四十三 页 设计小结 第 四十五 页 参考资料 第 四十五 页设计任务
2、书 设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置： 胶带输送机工作装置 原始条件和数据：胶带输送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；使用期限10年，大修期3年。在中等规模机械厂小批量生产。输送带速度允许误差为。输送带工作拉力，输送带速度为，卷筒直径。前言一般的工作机通常由原动机、传动装置和工作装置三个基本部分组成。设计一个用于胶带输送机卷筒工作轴的转的装置，即是为电动机和输送机设计一个减速装置。实现两回转轴之间传动的常用机构有很多种，譬如普通平带、V带传动，链传动，普通齿轮转动，涡轮蜗杆传动以及行星轮传动等。不同的方案又有不同的特点，以实现不同的工作需求。譬如带传动可以实现大跨度
3、的传动，但承载能力较差；链传动平均传动比准确，但运转不均匀，有冲击；涡轮蜗杆传动比大，但承载能力及效率均不如齿轮等等。在本减速器的设计方案中，选择了两级齿轮传动的传动方案。对于两级齿轮的传动方案，在齿轮布置的型式上也有很多选择，如展开式、分流式、同轴线式等。 本减速器参考了机械设计课程设计（第四版）的相关内容，选用两级展开式齿轮减速器，是两级减速器中应用最为广泛的一种。其中齿轮相对于轴承不对称，因此要求轴具有较大的刚度，伸出轴上的齿轮常布置在远离伸出轴的一边，以减少因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀现象，输入轴与输出轴分布于减速器的两边。减速器高速级使用一对斜齿轮，低速级使用一对直齿轮，用
4、于载荷较为平稳的场合，以达到减速传动的要求。设计说明书设计内容计算及说明结果1） 布局2） 选择电动机（1） 选择电动机类型（2） 确定电动机的功率1、 传动方案的设计这里我们采用的是二级圆柱齿轮减速器。总体布局参考1P16，按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的封闭式三相异步电动机。根据已知条件得到：所以得到：，其中，考虑胶带卷筒及其轴承的效率。电动机的输出功率，按下列公式来计算：，式中的，为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率。参考1表2-4式中，弹性联轴器效率，滚动轴承效率，8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率，所以得到：选择Y系列一般用途的封闭式三相异步电动机设计内容计算及说明结果（3） 确
5、定电动机转速3） 传动装置的总传动比和分配各级传动比（1） 传动装置的总传动比（2） 分配传动装置各级传动比4） 计算传动装置的运动和动力参数（1） 各轴转速参考1表8-184因为载荷平稳，电动机额定功率只需略大于即可，按表8-184中Y系列电动机技术数据，选择电动机额定功率。卷筒轴作为工作轴，其转速为：参考1表2-1按表2-1推荐的各传动机构传动比范围，得到单机圆柱齿轮传动比范围为，则总传动比范围应为，可见电动机转速的可选范围为：符合这一范围的同步转速有、和，综合考虑各个因素，得知选择同步转速为的Y系列电动机Y132M1-6，其满载转速。电动机的安装结构型式以及其中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等
6、均可由参考1表8-186、表8-187中查到。传动装置总传动比：由于（式中的、分别为减速器高速级和低速级的传动比），对于两级展开式圆柱齿轮减速器，常取，所以取，得到：各轴转速：轴 轴 轴 工作轴 设计内容计算及说明结果（2） 各轴输入功率（3） 各轴输入转矩1） 高速级齿轮传动设计（1） 选择齿轮材料（2） 按齿面接触强度计算各轴输入功率：各轴输入转矩：二、齿轮传动设计计算高速级齿轮采用斜齿轮、低速级齿轮采用直齿轮。参考2P145及表6-5传动无特殊要求，采用软齿面齿轮。由表6-5，小齿轮选用40MnB钢调质，241286HBS，大齿轮选用45钢正火，169217HBS。一对钢齿轮的设计公式为
7、： 参考2P163 小齿轮传递的转矩 选择小齿轮齿数 转速不高，功率不大，选择齿轮精度为8级 参考2表6-4 载荷平稳，去载荷综合系数 参考2表6-6 齿宽系数取 参考2表6-9 确定许用接触应力 参考2图6-28 参考2表6-8由图6-28查得，由表6-8查得，所以得到，所以 计算小齿轮分度圆直径小齿轮：40MnB钢调质，241286HBS大齿轮：5钢正火，169217HBS齿轮精度为8级设计内容计算及说明结果（3） 校核齿根弯曲强度 计算中心距由于各种参数的原因，进行多次修改之后取 初选螺旋角计算齿轮模数，取整得。 参考2表6-1重计算螺旋角计算齿轮主要尺寸及圆周速度分度圆直径齿轮宽度，所
8、以取圆周速度，8级精度即可以。参考2P163 校核公式： 复合齿形系数 参考2图6-30小齿轮大齿轮由图6-30查得复合齿形系数 确定许用弯曲应力 参考2图6-31表6-8由图6-31查得；，由表6-8查得，所以得到； 式中已知 校核计算：校核计算安全校核计算安全设计内容计算及说明结果（4） 结构设计2） 低速级齿轮传动计算（1） 选择齿轮材料（2） 按齿面接触强度计算（3） 校核齿根弯曲强度由于所选择的电动机的轴的直径为38mm，所以所需要的联轴器的孔径也必须得30mm，所以小齿轮做成齿轮轴，大齿轮做成腹板式齿轮，采用锻造齿轮。参考2P145及表6-5传动无特殊要求，采用软齿面齿轮。由表6-
9、5，小齿轮选用40MnB钢调质，241286HBS，大齿轮选用45钢正火，169217HBS。参考2P149 一对钢齿轮的设计公式为： 小齿轮传递的转矩 选择小齿轮齿数 转速不高，功率不大，选择齿轮精度为8级 参考2表6-4 载荷平稳，去载荷综合系数 参考2表6-6 齿宽系数取 参考2表6-9 确定许用接触应力 参考2图6-28 参考2表6-8由图6-28查得，由表6-8查得，所以得到，所以 计算小齿轮分度圆直径 计算模数，由参考2表6-1取 计算齿轮主要尺寸及圆周速度分度圆直径中心距齿轮齿宽，取圆周速度，8级精度即可以。参考2P151 校核公式：小齿轮：40MnB钢调质，241286HBS大齿轮：45钢正火，169217HBS齿轮精度为8级设计内容计算及说明结果（4） 结构设计1） 齿轮轴的设计（1） 选择轴的材料（2） 按转矩估算轴的最小直径 复合齿形系数 参考2图6-30根据、，由图6-30查得复合齿形系数 确定许用弯曲应力 参考2图6-31表6-8由图6-31查得；，由表6-4查得，所以得到； 式中已知 校核计算：校核计算安全小齿轮做成实心式齿轮，采用锻造齿轮；大齿轮做成腹板式齿轮，采用锻造齿轮。三、轴的设计与计算齿轮轴上的齿轮的参数如下：齿数，法面模数，分度圆螺旋角，齿宽及轮毂宽。
