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1、带式运输机上的两级齿轮减速器的设计书一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷有轻微冲击，工作环境多尘，通风良好,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),三班制工作,滚筒转速容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。参数: 皮带有效拉力F（KN）3.2皮带运行速度V（m/s）1.4滚筒直径D（mm）400二. 设计要求1.减速器装配图1张(0号)。2.零件工作图2-3张(A2)。3.设计计算说明书1份。三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3.
2、 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. 齿轮的设计6. 滚动轴承和传动轴的设计7. 键联接设计8. 箱体结构设计9. 润滑密封设计10. 联轴器设计1.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。传动装置的总效率为V带的传动效率, 为轴承的效率，为对
3、齿轮传动的效率，（齿轮为7级精度，油脂润滑）为联轴器的效率，为滚筒的效率因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。取=0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.960.960.990.960.760；2.电动机的选择电动机所需工作功率为： PP/32001.4/10000.7603.40kW滚筒轴工作转速为n=66.88r/min，经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i24，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i840，则总传动比合理范围为i16160，电动机转速的可选范围为nin（16160）66.881070.0810700.8r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传
4、动、减速器的传动比，选定型号为Y112M4的三相异步电动机，额定功率为4.0额定电流8.8A，满载转速1440 r/min，同步转速1500r/min。 方案电动机型号额定功 率Pkw电动机转速电动机重量N参考价格元传动装置的传动比同步转速满载转速总传动 比V带传 动减速器1Y112M-4415001440470230125.653.535.903.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n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为n/n1440/66.8817.05（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2
5、.3（实际的传动比要在设计V带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为17.05/2.37.41根据展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，查图得高速级传动比为3.24，则2.294.计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速 1440/2.3626.09r/min626.09/3.24193.24r/min/193.24/2.29=84.38 r/min=84.38 r/min（2）各轴输入功率3.400.963.26kW23.260.980.953.04kW23.040.980.952.83kW24=2.830.980.992.75kW则各轴的输出功率：0.
6、98=3.260.98=3.19 kW0.98=3.040.98=2.98 kW0.98=2.830.98=2.77kW0.98=2.750.98=2.70 kW（3） 各轴输入转矩 = Nm电动机轴的输出转矩=9550 =95503.40/1440=22.55 Nm所以: =22.552.30.96=49.79 Nm=49.793.240.960.98=151.77 Nm=151.772.290.980.95=326.98Nm=326.980.950.99=307.52 Nm输出转矩：0.98=49.790.98=48.79 Nm0.98=151.770.98=148.73 Nm0.98=3
7、26.980.98=320.44Nm0.98=307.520.98=301.37 Nm运动和动力参数结果如下表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.4022.5514401轴3.263.1949.7948.79626.092轴3.042.98151.77148.73193.243轴2.832.77326.98320.4484.384轴2.752.70307.52301.3784.385.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算 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，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1）齿轮材料及热处理 材料：高速级小齿轮选
8、用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=24高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z=Z=3.2424=77.76 取Z=78. 齿轮精度按GB/T100951998，选择7级，齿根喷丸强化。初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计确定各参数的值:试选=1.6查课本图10-30 选取区域系数 Z=2.433 由课本图10-26 则由课本公式10-13计算应力值环数N=60nj =60626.091（283008）=1.442510hN= =4.4510h #(3.25为齿数比,即3.25=)查课本 10-19图得：K=0.93 K=0.96齿轮的
9、疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式10-12得:=0.93550=511.5 =0.96450=432 许用接触应力 查课本由表10-6得： =189.8MP 由表10-7得: =1T=95.510=95.5103.19/626.09=4.8610N.m3.设计计算小齿轮的分度圆直径d=计算圆周速度计算齿宽b和模数计算齿宽b b=49.53mm计算摸数m 初选螺旋角=14=计算齿宽与高之比齿高h=2.25 =2.252.00=4.50 = =11.01计算纵向重合度=0.318=1.903计算载荷系数K使用系数=1根据,7级精度, 查课本由表10-8得动载系数K=1.07,
10、查课本由表10-4得K的计算公式:K= +0.2310b =1.12+0.18(1+0.61) 1+0.231049.53=1.42查课本由表10-13得: K=1.35查课本由表10-3 得: K=1.2故载荷系数:KK K K K =11.071.21.42=1.82按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=49.53=51.73计算模数=4. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式 确定公式内各计算数值 小齿轮传递的转矩48.6kNm 确定齿数z因为是硬齿面，故取z24，zi z3.242477.76传动比误差 iuz/ z78/243.25i0.0325，允许计算当量齿数zz/co
11、s24/ cos1426.27 zz/cos78/ cos1485.43 初选齿宽系数 按对称布置，由表查得1 初选螺旋角 初定螺旋角 14 载荷系数KKK K K K=11.071.21.351.73 查取齿形系数Y和应力校正系数Y查课本由表10-5得:齿形系数Y2.592 Y2.211 应力校正系数Y1.596 Y1.774 重合度系数Y端面重合度近似为1.88-3.2（）1.883.2（1/241/78）cos141.655arctg（tg/cos）arctg（tg20/cos14）20.6469014.07609因为/cos，则重合度系数为Y0.25+0.75 cos/0.673 螺旋
12、角系数Y轴向重合度 1.825,Y10.78 计算大小齿轮的 安全系数由表查得S1.25工作寿命两班制，8年，每年工作300天小齿轮应力循环次数N160nkt60271.4718300286.25510大齿轮应力循环次数N2N1/u6.25510/3.241.930510查课本由表10-20c得到弯曲疲劳强度极限小齿轮 大齿轮查课本由表10-18得弯曲疲劳寿命系数:K=0.86 K=0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4= 大齿轮的数值大.选用. 设计计算 计算模数对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=51.73来计算应有的齿数.于是由:z=25.097 取z=25那么z=3.2425=81 几何尺寸计算计算中心距 a=109.25将中心距圆整为110按圆整后的中心距修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参数,等不必修正.计算大.小齿轮的分度圆直径d=51.53d=166.97计算齿轮宽度B=圆整的 （二） 低速级齿轮传动的设计计算 材料：低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=3
