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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目：二级圆柱齿轮减速器学院：工程学院班级：11车辆1班姓名：邱鑫201131150319 王建楠201131150320组别：第8组指导老师：王慰祖目 录一、课程设计书 2 二、设计要求 2 三、设计步骤 2 1. 传动装置总体设计方案 2 2. 电动机的选择 3 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 3 4. 计算传动装置的运动和动力参数 4 5. 设计V带和带轮 5 6. 齿轮的设计 9 7. 传动轴的设计和轴承的选用 24 8. 键联接设计 36 9. 箱体结构的设计 37 10.润滑密封设计 39 11.联轴器设计 39四、设计小结 40五、参考资料
2、 4040一、课程设计书 设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。输送物料为粉状或碎粒物料，运送方向不变。工作时载荷基本稳定，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。题号输送机主轴功率Pw/KW输送机主轴转速n（r/min）74.2115二、设计要求一张A0装配图零件图3-4张不少于30页设计计算说明书三、设计步骤计算及说明计算结果1.传动装置总体设计方案:（1）传动方案：1传动方案如图1-1所示，外传动为V带传动，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。32图1-1 传动装置总体设计图(2)方案优缺点：展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，
3、因而沿齿向载荷分布不均，故要求周有较大的刚度。该工作机属于小功率，载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅减低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。（3）传动效率V带的效率；滚子轴承的效率；齿轮传动的效率（67级精度齿轮传动）；联轴器效率；传动装置的总效率:；2.电动机的选择电动机所需工作功率为： 输送机主轴转速经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比:，两级圆柱齿轮减速器传动比:，则总传动比合理范围为:，电动机转速的可选范围为:综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和
4、带传动、减速器的传动比，选定Y132S2-2型电机，参数如下表：电动机型号额定功率kW同步转速r/min满载转速r/min重量kgY132S2-27.530002900723.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比由选定的电动机满载转速和输送机主动轴转速，可得传动装置总传动比为（2）分配传动装置传动比，式中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，则减速器传动比为对展开式二级圆柱齿轮减速器，可取则4.计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速（2）各轴输入功率:轴的输入功率:轴的输入功率:轴的输入功率:（3）各州输出功率: 轴的输出功率: 轴的输出功率: 轴
5、的输出功率:（4）各轴输入转矩:电动机轴的输出转矩:轴的输入转矩：轴的输入转矩：轴的输入转矩：（5）各轴的输出转矩:轴的输入转矩：轴的输入转矩：轴的输入转矩：（6）运动和动力参数结果如下表:轴名功率P（kW）转矩T（N*m）转速r/min输入输出输入输出电机轴5.8719.332990轴5.645.5352.1451.101032.03轴5.425.31170.76167.34302.65轴5.215.11431.31422.68115.08表4-15.设计V带和带轮（1）确定计算功率由机械设计表8-8查得工作情况系数则：（2）选取V带带型根据，转速n满=2900r/min，查机械设计图8-1
6、1选取普通V带类型：A型（3）确定带轮直径，并验算带速v1）初选小带轮基准直径，由表8-7和表8-9，取2）验算带速：，在（525m/s）内，设计合理。3）计算大带轮的基准直径由表8-9，圆整为315mm。（4）确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld1）由公式（8-20）：，初定中心距2）由式（8-22）计算带所需的基准长度，由表8-2，选带的3）按式（8-23）计算实际中心距， 中心距变动范围 即503.48582.23mm（5）验算小带轮的包角因为打滑只在小带轮上发生，所以只校核小带轮的包角，符合要求（6）计算带的根数1）计算单根V带的额定功率：由，查表8-4，得：,根据，且带型为Z型，查
7、表8-5，得：,查表8-6，得：查表8-2，得：，于是：2） 计算V带的根数：，取4根。（7）计算单个V带的初拉力的由表8-3得A型带的单位长度质量，所以（8）计算压轴力最小值（9）确定带轮的结构尺寸1）小带轮基准直径且，故采用腹板式。小带轮转速为电动机转速，转速较高，故选取带轮材料为铸钢ZG200-400小带轮直径，电机轴直径，则小带轮孔径，取，查表8-11得，则，取，（当时，在此不成立）取查表8-11得，2）大带轮基准直径，采用轮辐式。高速轴最小直径，取大带轮孔径，取，（当时，在此不成立）取。， 图5-1 腹板式带轮 图5-2 轮辐式带轮图5-3 轮槽6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设
8、计计算【1】选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按传动装置总设计方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为。（2）螺旋运输机为一般工作机器，参考机械设计表10-6 ，选用7级精度。（3）选择材料。由机械设计表10-1,选择小齿轮材料为45钢(调质)，齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取。【2】按齿面接触疲劳强度设计（1）由下式计算小齿轮分度圆直径，即1）确定公式中的各值数值试选。小齿轮传递的转矩：由机械设计表10-7选取齿宽系数由机械设计表10-20查得区域系数由机械设计表10-5查得材料的弹性影响系数计算接粗疲劳强度用重合
9、度系数计算接触疲劳需用应力。由机械设计图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 计算应力循环次数：由机械设计图10-23查得接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%、安全系数S=1，可得取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即2） 计算小齿轮分度圆直径（2）调整小齿轮分度圆直径1） 计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度v齿宽b2） 计算实际载荷系数由机械设计表10-2查得使用系数根据、7级精度，由机械设计表10-8查得动载荷系数齿轮的圆周力查表10-3得齿间载荷分配系数由表10-4查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数。由此，得到实际载荷系数3) 可按实际
10、载荷系数算得的分度圆直径相应的齿轮模数【3】按齿根弯曲疲劳强度设计（1）计算模数1） 确定公式中的各参数值试选计算弯曲疲劳强度用重合度系数计算由图10-17查得齿形系数，由图10-18查得应力修正系数，由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为，由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数,取弯曲疲劳安全系数S=1.4，可得因为大齿轮的大于小齿轮，所以取2） 计算模数（2）调整齿轮模数1） 计算实际载荷系数前的数据准备圆周速度v齿宽b宽高比b/h2）计算实际载荷系数根据，7级精度，由图10-8查得动载荷系数由查表10-3得齿间在和分配系数由表10-4查得，结合查图10-13，得。则载荷系
11、数为3）按实际载荷系数算得的齿轮模数对比计算结果，由吃面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度算得的模数1.625mm并就近圆整为标准值m=2mm，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数。取，则大齿轮齿数，取，与互为质数。这样设计出的齿轮传动，既满足了吃面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。【4】几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距（3）计算齿轮宽度考虑不可避免的安装误差，为了保证设计齿宽b和节省材料，一般将小齿轮略加宽,即取,而使大齿轮的齿宽等于设计齿宽，即【5】圆整中心距后的强度校核采用变位法将中心距就近整圆至。齿轮变位后，齿轮副几何尺寸发生变化。应重新校核齿轮强度，以明确齿轮的工作能力。（1）计算变为系数和计算啮合角，齿数和、变位系数、中心距变动系数和齿顶高降低系数。从图10-21a可知，当前的变位系数和提高了齿轮强度，但重合度有所下降。分配变位系数、。由图10-21-b可知，（2）齿面接触疲劳强度校核按前述方法计算各参数，可得代入式子，得齿面接触
