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1、机械设计课程设计计算说明书目 录第一章、设计题目2第二章、电动机的选择3第三章、计算传动装置的运动和动力参数5第四章、传动零件的设计计算4.1斜齿圆柱齿轮传动的设计74.2直齿圆柱齿轮传动的设计114.3减速器高速轴的设计144.4减速器低速轴的设计194.5滚动轴承和联轴器的选择224.6键的选择与校核24第五章、减速器箱体及附件的设计5.1箱体结构设计265.2减速器附件及其结构设计27第六章、设计小结与心得体会30第七章、参考文献31第一章、设计题目1.设计题目带式运输机传动装置。传动装置简图如右图所示。（开式齿轮传动啮合点的位置自行确定。）（1） 带式运输机数据 运输机滚筒轴功率P=
2、4.5KW运输机滚筒轴转速n= 78m/s运输带滚筒直径D= 300mm滚筒轮中心高度H= 300mm（2） 工作条件 用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作 四小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。（3） 使用期限 工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。（4） 生产批量及加工条件小批量生产，无铸造设备。2.设计任务1)选择电动机型号；2)确定开式齿轮传动的主要参数及尺寸；3)设计减速器；4)选择联轴器。3.具体作业1)减速器装配图一张；2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）；3)设计说明书一份4.数据表表1-1 设计数据表P/KW3.23.33.43.54.24.54.85.0
3、5.25.55.8n/(r/min)7475747676788084858690H/mm300 第二章 、电动机的选择1、选择电动机的类型按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。 2、选择电动机的容量电动机所需功率为 ，工作机所需工作功率Pw为 Pw=4.5Kw。电动机与运输机之间传动装置的总效率； 弹性联轴器效率 ；斜齿圆柱齿轮效率 ； 滚动轴承效率（三对） ；开式齿轮传动效率 ；滚筒效率 ；故总效率 所需电机功率： 根据Y系列电动机技术数据知，选电动机额定功率为5.5。3、确定电动机转速 滚筒轴工作转速 n=78r/min,通常一级斜齿圆柱齿轮传动比范围为 ；
4、一级圆柱开式齿轮传动比范围为 ； 则总传动比为i=225;电动机转速可选范围为符合这一范围的同步转速有750，1000，1500三种。现以这三种同步转速方案进行比较。 表2 额定功率为7.5kw时电动机选择方案方案电动机型号额定功率/kw同步转速/满载转速 (r/min)1Y132S-45.51500/14402Y132M2-65.51000/9603Y160M2-85.5750/720 经过三种方案的比较，选择方案1，Y132S-4型电动机是最合理的 。第三章、计算传动装置的运动和动力参数1.传动比分配 (1) 传动装置的总传动比要求为:; (2) 分配传动装置各级传动比 电动机和减速器的输
5、入轴是同轴的，故它们之间的传动比为=1；一级斜齿圆柱齿轮的传动比为=4.5; 则开式齿轮传动的传动比为=18.46/4.5=4.1;为电动机轴，高速轴，输出轴，滚筒轴的转速，单位r/min；为电动机轴，高速轴，输出轴，滚筒轴的功率，单位kw；为电动机轴，高速轴，输出轴，滚筒轴的输入转矩。单位；各轴的运动和动力参数计算如下：0轴（电动机轴）5.24kw1440r/min1轴（高速轴）2轴（低速轴）滚筒轴 表3-1 各轴的运动和动力参数轴名参数电动机1轴2轴滚筒轴转速r/min1440144032080输入功率kw5.245.144.944.6输入转矩34.7534.06147.4563.2效率0
6、.990.990.970.96传动比i 1 4.5 4.1第四章、传动零件的设计计算4.1、斜齿圆柱齿轮传动的设计1、选定高速级齿轮类型、精度等级、材料，齿数及螺旋角。（1）、按传动方案选用圆柱斜齿齿轮；（2）、运输机一般工作速度不高，故可选用7级或者8级精度，这里选择7级精度进行计算。（3）、材料选择。由教材表101选择小齿轮材料为40cr，调质处理，平均硬度为280HBS，大齿轮材料为45#钢，调质处理，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（4）、初选小齿轮齿数为，则大齿轮齿数为取（5），螺旋角：初步选择螺旋角.2、按齿面接触强度设计由进行试算。（1）、确定公式内的各计算数值a
7、、选定载荷系数 ；b、小齿轮传递的转矩 由前面已计算得；c、由教材表107选取齿宽系数 ；d、由图10-30选取区域系数由图10-26查得 e、由教材表106查得材料的弹性影响系数；f、由教材图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 g、由教材式1013计算应力循环次数 ； ；h、由教材图1019查得接触疲劳寿命系数 ， i、 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1，由教材式1012得 ； ；则许用接触应力为：（2）、计算a、试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 b、计算圆周速度v c、计算齿宽b d、计算齿高h模数 齿高 e、计算齿宽与
8、齿高之比b/h g、计算纵向重合度h、计算载荷系数k 根据，7级精度，由教材图108查得动载系数由教材表104查得 由教材表1013查得 由教材表102查得使用系数 查教材图1013得 故载荷系数为 h、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由教材图1010a得 i、计算模数 3、按齿根弯曲疲劳强度设计 由公式 进行设计 （1）、确定公式内的各计算数值 a、计算载荷系数 b.根据纵向重合度=1.9.6，=0.88；计算当量齿数；由教材图1020c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限 c、由教材图1018查得弯曲疲劳寿命系数 d、计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 ，
9、由式1012得 ； e、查取齿型系数，由教材表105查得 f、查取应力校正系数，由教材表105查得 g、计算大小齿轮的并比较 ； 。 大齿轮的数值大（2）、设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲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（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度计算得的模数1.5m按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数： ；则取=27；则大齿轮的齿数为 ：； 即取； 这样设计出的齿轮传动即满足了齿面接触疲劳强度，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
10、何尺寸计算（1）、分度圆直径；（2）、计算中心距圆整到115mm. （3）、计算齿轮宽度取， ；4.2、直齿圆柱齿轮传动的设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）、按传动方案选用直齿圆柱齿轮；（2）、选用7级精度；（3）、材料选择。由教材表101选择小齿轮材料为40cr，调质处理，平均硬度为280HBS，大齿轮材料为45#钢，调质处理，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（4）、初选小齿轮齿数，则大齿轮数；2、按齿面接触强度设计由进行试算。（1）、确定公式内的各计算数值a、选定载荷系数 b、小齿轮传递的转矩 由前面已计算得c、由教材表107选取齿宽系数 d、由教材表106查得材料的弹性影响系数 e、由教材图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 f、由教材式1013计算应力循环次数 f、由教材图1019查得接触疲劳寿命系数 ， g、计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由教材式1012得（2）、计算a、试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 b、计算圆周速度v c、计算齿宽b d、计算齿高h模数 齿高 e、计算齿宽与齿高之比b/
