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1、机械设计课程设计说 明 书设计题目：双级圆柱齿轮减速器设 计 者：学 号：指导老师：学 院: 机械科学与工程学院班 级: 目 录一、 传动方案选择 2二、 电动机选择 3三、 总传动计算比及各级的传动比分配 4四、 传动装置的运动和动力参数 5五、 链传动设计. 6六、 斜齿圆柱传动设计及校核. 8七、 轴的机构设计及校核 17八、 滚动轴承的选择及校核 29九、 联轴器的选择及校核 35十、 键的选择及校核 36十一、润滑与密封 37十二、箱体的结构设计 38十三、设计小结 40十四、参考文献41设计计算及说明结果一、 传动方案选择机械设计课程设计题目：设计带式运输机装置中的双级圆柱齿轮减速
2、器设计数据： 带的最大拉力F=5200牛； 带的工作速度V=0.45米/秒； 滚筒直径D=450毫米； 传动比允许误差i=4%；生产规模：中小批量生产；工作环境：多尘；载荷特性：轻振；工作期限：8年，2班制。为了确定传动方案，根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为 若选用转速为1500r/min或1000r/min的电动机，可估算出传动装置的总传动比为78.53或52.36。根据此传动比及工作机处于多尘工作环境，拟定以下传动方案，如下图所示。 该方案尺寸紧凑，而且链传动能适应恶劣环境。带的最大拉力F=5200牛；带的工作速度V=0.45米/秒;传动比允许误差i=4%；减速器加链传动的传动方案设计
3、计算及说明结果二、 选择电动机1、电动机类型选择 根据电源及工作机工作条件，选用Y型三相交流异步电动机。2、电动机功率的选择 1）、工作机所需功率 2）、电动机输出功率为传动装置的总效率式中、分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为8级）、滚动轴承、开始滚子链传动、滚筒的效率。查机械设计课程设计表2-2得：=0.99，=0.97，=0.99，=0.92。=0.96，则传动总效率为=故 =根据电动机输出功率，查表选择电动机的额定功率3）、电动机转速的选择 选择常用的同步转速为1500r/min或1000r/min两种。 根据电动机所需功率和同步转速，查表可知，电动机的型号为Y1121M-4和
4、Y132M1-6。两种电动机的数据和总传动比下表所示。设计计算及说明结果方案号电动机型号额定功率/kw同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)总传动比1Y1121M-44.01500144078.532Y132M1-64.0100096052.36由上表可知，方案1中虽然电动机转速高、价格低，但总传动比大。为了能合理分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2，即电动机型号 Y132M1-6。查表知，该电动机的中心高H=132mm，轴外伸轴径为38mm，轴外伸长度为80mm。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、传动装置总传动比2、分配各级传动比 取链传动的传动比为，则两级减速器的总
5、传动比为设两级圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动比为，低速级齿轮传动比为，则： 电动机型号为Y132M1-6。H=132mmD=38mmE=80mm设计计算及说明结果四、传动装置的运动和动力参数1、各轴转速 电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，中速轴为2轴，低速轴为3轴，则各轴转速分别为：2、各轴输入功率3、各轴转矩设计计算及说明结果4、各轴输入转速、功率、转矩如下表所示：轴号1234转速r/min960201.5555.0155.01功率kW2.9912.8722.7582.703转矩29.754136.083478.802469.254五、链传动设计已知: 主动轮的输入功率为P=2.703kW，
6、主动轮转速为，传动比i=3，从动轮转速为，载荷有轻微震动，链传动中心距不小于500mm，中心距可调。（1） 选择链轮齿数（2） 确定计算功率取，则（3） 初定中心距，取定链节数=（3050）p，取=40p故 取=114节小链轮齿数大链轮齿数75链节数为114设计计算及说明结果（1） 确定链节距p查表知， 由图5-15选滚子链型号为16A，链节距p=25.4mm. （2） 确定链长和中心距链长 L=中心距 中心距a550mm，符合设计要求。 中心距的调整量一般应大于2p，即 则实际中心距 （3） 静强度校核链速因链速为v0.6m/s的低速链传动，其失效形式主要是链条受静力拉断，故应进行静强度校核
7、。工作拉力查表知，单排链的极限拉伸载荷Q=55600N静强度安全系数 故静强度符合要求。（4） 选择润滑方式根据链速v=0.582m/s，链节距p=25.4mm。查图知，该链传动应该选择滴油润滑。设计结果：滚子链型号16A-2x114GB124.3-83，链轮齿数Z1=25， Z2=75，中心距=736.04mm六、斜齿圆柱齿轮传动设计(一)高速级齿轮设计1.使用条件分析传递功率 主动轮转速 齿数比 u=4.4.763工作条件 单向运转，轻震，每天工作16小时转矩 属于中速、轻载，重要性和可靠性要求一般的齿轮传动2.选择齿轮材料及热处理方式（1）选用软齿面齿轮传动（2）小齿轮：钢40Cr，调质
8、处理，硬度为； 大齿轮：45号钢，调质处理，硬度为；滚子链型号为16A，链节距25.4mm链长2.9mm中心距786.84mm实际中心距736.04mm设计计算及说明结果3.计算许用应力（1）确定极限应力齿面硬度：小齿轮按260HBS，大齿轮按230HBS。根据机械设计图3-16和3-17查得，；，。（2）计算应力循环次数N，确定寿命系数查得（3）计算许用应力由表3-4取，则有4.初定齿轮的基本参数选择齿轮类型为斜齿圆柱齿轮，8级精度；初选参数为 接触强度计算寿命系数：弯曲强度计算寿命系数：615MPa580MPa=362.9MPa=314.3MPa143设计计算及说明结果5.初算齿轮的主要尺
9、寸由于是软齿轮，按齿面接触疲劳强度设计。确定系数： 齿轮的分度圆直径=37.076mm模数 中心距模数中心距180mm设计计算及说明结果修改螺旋角 则分度圆直径 齿宽 6.验算轮齿弯曲强度条件当量齿数 又查表得 取 则弯曲应力 =83.86MPa 故弯曲强度满足要求设计结果： 中心距a=180mm，模数m=2mm，螺旋角=16.0313齿数分度圆直径/mm齿宽/mm齿顶圆直径/mm全齿高/mm齿根圆直径/mm小齿轮3062.4286466.5174.557.517大齿轮143297.57258301.9974.5292.997(二)低速级齿轮设计1.使用条件分析传递功率 主动轮转速 齿数比 u=3.664工作条件 单向运转，轻微震动，每天工作16小时螺旋角分度圆直径=62.428mm=297.572mm齿宽设计计算及说明结果转矩： 属于中速、轻载，重要性和可靠性要求一般的齿轮传动2.选择齿轮材料及热处理方式（1）选用软齿面齿轮传动（2）小齿轮：钢40Cr，调质处理，硬度为； 大齿轮：45号钢，调质处理，硬度为；3.计算许用应力（1）确定极限应力齿面硬度：小齿轮按260HBS，大齿轮按230HBS。根据机械设计图3-16和3-17查得，；，。（2）计算应力循环次数N，确定寿命系数查得（3）计算许用应力由表3-4取，则有设计计算及说明结果4
