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1、目 录 设计任务书2传动方案的拟定及说明3电动机的选择3计算传动装置的运动和动力参数4齿轮的设计计算6轴的设计计算13轴承的选择24联轴器的选择25键联接的选择25箱体的结构尺寸26润滑与密封26设计小结27参考资料目录27机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一 总体布置简图 1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4卷筒；5联轴器二 工作情况：载荷平稳、单向运转，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支撑间、包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。三 原始数据运输带工作拉力F（N）：2600卷筒的直径D（mm）：200运输带速度V（m/s）：1.1使用
2、年限（年）：10（三年大修）工作制度（班/日）：1生产条件：中等规模机械厂，可加工78级精度齿轮及蜗轮运输带的速度允许误差：5%四 设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算；2. 齿轮传动设计计算3. 轴的设计4. 滚动轴承的选择5. 键和连轴器的选择与校核；6. 装配图、零件图的绘制7. 设计计算说明书的编写五 设计任务1 减速器总装配图一张2 齿轮、轴零件图各一张3 设计说明书一份六 设计进度1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明
3、由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是：结构简单，两大齿轮浸油深度可以大致相同，要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，轴在转矩的作用下产生的扭矩变形和在载荷作用下轴产生的弯曲变形可部分抵消，以缓解沿齿宽载荷分布不均匀的现象。用于载荷比较平衡的场合电动机的选择1 电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转，在粉尘下工作。所以选用常用的卧式封闭结构的Y系列三相异步电动机。2 电动机容量的选择1） 工作机所需功率 =kW2） 电动机的输出功率/其中， =0.98，=0.98，=0.95，3.13kW3
4、 电动机型号的确定优先选用常用的1500r/min的四级电动机查表选电动机型号为：Y112M-4电机参数： 额定功率：=4kw 满载转速：=1440r/min 电机轴直径：=计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1 计算总传动比确定工作机的转速=105.1r/min由电动机的满载转速和工作机主动轴转速可确定传动装置应有的总传动比为：为高速级传动比，为低速级传动比2 合理分配各级传动比，为使两级大齿有相近直径，使有=4.5，=33.传动装置的运动和动力参数1、 电机轴： ；2、 高速轴：； ；3、 中间轴：； ；4、低速轴：； ；5、工作轴：； ；各轴转速、输入功率、输入转矩项
5、目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III转速（r/min）14401440320106.7功率（kW）43.072.98289转矩（Nm）20.7620.3688.93258.66传动比114.53效率10.980.970.97齿轮的设计计算高速级齿轮设计按设计计算公式1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 1）根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 2）运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度（GB10095-88） 3）材料选择 由表(10-1)选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280 HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240 HBS，二者硬度差为40 HBS。 4）初选
6、小齿轮的齿数，。2 按齿面接触强度设计（10-9a）（注:脚标t表示试选或试算值,下同.）（1）确定公式内各计算数值1）试选2）计算小齿轮转矩 3）由表10-7选取齿宽系数（对称布置）4）由表10-6查取材料弹性影响系数5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度6）由式10-13计算应力循环次数7）由图10-19取接触疲劳寿命系数8）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式10-12得 （2）计算1）试算小齿轮分度圆直径，由计算式得，mm2）计算圆周速度3）计算齿轮b 4)计算齿宽与齿高比模数齿轮高齿高比5）计算载荷系数K由10-2查
7、得使用系数，；根据，7级精度，由图10-8查得动载系数； 由表10-4用插值法查的7级精度,小齿轮相对轴承为非对称轴承时.由查图10-13得.故载荷系数=1.546）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径，由式（10-10a）得 7）计算模数 3 按齿根弯曲强度设计 由式（10-5） （1）确定计算参数 1)图10-20C查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳强度极限为2)10-18取弯曲疲劳寿命系数3)算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数由公式(10-12)得4)算载荷系数 =1.4855)取齿形系数，应力校正系数 由表10-5查得6)较大小齿轮的大小大齿轮的数值大（2）设计计算 对比计算
8、结果，齿面接触疲劳强度计算的模数大于按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,只与齿轮直径(即模数有与齿轮的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数1.08圆整为标准植2.算得 大齿轮齿数4 几何尺寸计算 （1）计算中心距 =110整为 (2)分度圆直径 （3）算齿轮宽度 圆整后取 5.结构设计及齿轮零件草图见附件低速级齿轮设计1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 1）根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 2）运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度（GB10095-88） 3）材料选择 由表(10-1)选择
9、小齿轮材料为40Cr（表面淬火），硬度为40-50HRQ，大齿轮材料为40Cr（调质），硬度为300 HBS 4）初选小齿轮齿数，。2 按齿面接触强度设计按设计计算公式（10-9a）（注:脚标t表示试选或试算值,下同.）（1）确定公式内各计算数值1）试选2）计算小齿轮转矩 3）由表10-6选取齿宽系数4）由表10-6查取材料弹性影响系数5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度6）由式10-13计算应力循环次数7）由图10-19取接触疲劳寿命系数8）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式10-12得 （2）计算1）试算小齿轮分度圆直
10、径，由计算式得，mm2）计算圆周速度3）计算齿轮b 4)计算齿宽与齿高比模数齿轮高齿高比5）计算载荷系数K由10-2查得使用系数，；根据，7级精度，由图10-8查得动载系数； 由表10-4用插值法查的7级精度,小齿轮相对轴承为非对称轴承时.由查图10-13得.故载荷系数=1.366）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径，由式（10-10a）得 =77.147mm7）计算模数 3 按齿根弯曲强度设计 由式（10-5） （1）确定计算参数 1)图10-20C查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳强度极限为2)10-18取弯曲疲劳寿命系数3)算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数由公式(10-12
11、)得4)算载荷系数 =1.4185)取齿形系数，应力校正系数 由表10-5查得6)较大小齿轮的大小大齿轮的数值大（2）设计计算 对比计算结果，齿面接触疲劳强度计算的模数大于按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,只与齿轮直径(即模数有与齿轮的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数1.08圆整为标准植2.算得 大齿轮齿数4 几何尺寸计算 （1）计算中心距 (2)分度圆直径 （3）算齿轮宽度 圆整后取 5.结构设计及齿轮零件草图见附件 所以，计算得齿轮的参数为：高速级大1802901104510.25小 402050
12、低速级大228211415261小763865 轴的设计计算输入轴1 初步确定轴的最小直径，考虑到小齿轮的直径，选用轴和小齿轮同为40Cr（调质）材料的齿轮轴结构。根据表15-3，取，于是取输入轴最小直径为联轴器连接处的直径，如图所示 联轴器计算转矩 查表14-1，取 ，则 所以查表选用YL4 （钢制）联轴器，公称转矩为40 ，孔径为18 ，故取 为18mm，半联轴器长度为44mm，轴孔长度为42mm2 求作用在齿轮上的受力=N4轴的结构设计 （1）为安装联轴器，根据公式h（0.070.1）d ( mm)，取h1.5mm，故 21mm 联轴器左端用轴端挡圈定位，取挡圈直径为23mm，半联轴器与轴配合的长度为L42mm，为了能够压紧联轴器，取 40mm。（2）初步选定轴承 为了能够轴向定位，故选用单列圆锥滚子轴承，参考 21mm 由轴承产品目录中
