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1、1 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目：带式运输机设计题目：带式运输机一级一级圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器 专业 ；测控技术与仪器 班级 ： 目录目录 1.1. 设计任务书设计任务书2 2.2. 传动方案简述传动方案简述4 2.1、传动方案说明4 2 2.2、电动机的选择4 2.3、总传动比的确定及各级传动比的分配7 2.4、各轴转速，转矩与输入功率7 3.3. 传动设计传动设计10 3.1、高速级齿轮传动设计14 3.2、齿轮参数汇总表20 3.4、齿轮结构20 4.4. 轴及轮毂连接轴及轮毂连接21 4.1、高速轴的结构设计21 4.2、低速轴的结构设计26 5.5. 减速器的润滑与密
2、封减速器的润滑与密封32 6.6. 减速器箱体及其附件减速器箱体及其附件33 7.7. 小结小结37 3 设计计算及说明 一一设计任务书设计任务书 1.11.1题目题目：一级圆柱齿轮减速器的设计。A(1)-5 1.21.2任务任务： （1）减速器装配图（0 号）1 张 （2）低速轴零件图（3 号）1 张 （3）低速级大齿轮零件图（3 号）1 张 （4）设计计算说明书1 份 1.31.3传动方案传动方案： 图（1）传动方案示意图 1.41.4设计参数设计参数： （1）运输工作拉力 F=2200N （2）运输带工作速度 V= 1.6m/s （3）卷筒直径 D= 450mm 4 设计计算及说明 1.
3、51.5其它条件：其它条件： 工作条件：输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起 动，使用期限 10 年，两班制工作，输送带速度容许误差为5%。 二传动方案简述二传动方案简述 2.12.1传动方案说明传动方案说明 2.1.1 选用闭式斜齿圆柱齿轮 闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下， 斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动 较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加 工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。 2.22.2电动机的选择电动机的选择 （1）电动机类型和结构型式 根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间 都接有三相交流
4、电，所以选用三相交流电动机。又由于 Y 系列笼 型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方 便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。 为防止杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。故优先发选用封 闭型 Y 系列三相笼型异步电动机。 电动机的额定电压一般为 380V。 （2） 选择电动机容量 5 设计计算及说明 工作机功率 1000 Fv P w = 1000 6 . 1102 . 2 3 3.52kW 电动机功率 d P= a P w a = 带 齿 轴承 2 联 卷筒 =0.950.96 2 98. 00.990.96 =0.832 带入可得 d P= a P w
5、 = 832. 0 52. 3 =4.23kW 式中：V-传送速度;-传动总效率;F-运输工作拉力 2、确定电动机转速 d n V 带的传动比 1 i=3 一级圆柱齿轮 2 i=5 总传动比 a i= 1 i 2 i 电动机转速范围 d n= a i 滚筒 n=15 D v100060 =15 45014. 3 6 . 1100060 =1019.11r/min v-输送带速度；D-滚筒直径 （3）确定电动机的型号 因此，选定电机型号为 Y132M1-6 查机械设计手册得其主要参数 6 设计计算及说明 （2）电动机的外形示意图 Y 型三相异步电动机 （3）电动机的安装尺寸表（单位：mm） 电动
6、机型 号 额定功 率 kw 同步 转速 r/mi n 最 大 转 矩 额 定 转 矩 满载转速 r/min Y132M1-6410002.2960 7 设计计算及说明 电机型号 Y132M 2.32.3总传动比的确定及各级传动比的分配总传动比的确定及各级传动比的分配 2.3.1 理论总传动比 a i 13.14 94.67 960 n n i m a nm:电动机满载转速 2.3.2 各级传动比的分配 普通 V 带传送比 带 i=3 一级圆柱齿轮传送比 齿 i4.71 带 i min d, 1 d=100mm 5.5.大带轮直径 2 d= 1 n 1 2 d n =300mm 2 n -大带轮
7、转速 1 d -小带轮直径 11 设计计算及说明 2 d-大带轮直径 6.验算带速 V= 100060 d 11 n =5.024m/s合适 7.初选中心距 0.7（ 1 d+ 2 d） 0 a 2（ 1 d+ 2 d） 280 0 a 800， 初定 0 a=500mm 8.初选长度 0 L 2 0 a+ 2 ( 1 d+ 2 d)+ 0 2 21 4a )(dd =1648mm 查表 4-5，找出与 0 L接近的长度 L=1600mm 9.实际中心距 a= 0 a+ 2 - 0 LL =476mm 10.验算包角 1 = o 180- a d1 2 d o 3 .57= o 92.155合
8、格 11.单根 V 带的基本功率 0 P查表 4-7 0 P=0.95kW 12.i1 时单根 V 带额定功率增量 0 P查表 4-8， 0 P=0.11kW 13.计算 V 带根数 z r P=( 0 P+ 0 P) L K K Z= r C P P = 99. 093. 011. 095. 0 076. 5 ）（ =5 K-包角修正系数，查表 4-2 L K-带长修正系数，查表 4-6 14.确定单根 V 带预拉力 0 F 12 设计计算及说明 2 min0 )5 . 2( 500)(qv vzK PK F ca = 2 024. 5*1 . 0 024. 5*5*99. 0 076. 5
9、*)93. 05 . 2( *500 =173.09N q-每米长度质量，kg/m,查表 4-3 15.确定带对轴的压力 Q F Q F= 2 sin)(2 min0 a Fz maxQ F= 2 sin)(3 min0 a Fz maxQ F -考虑新带的预紧力是正常带预紧力的 1.5 倍 16.带传动的计算结果 把带传动的设计结果记入表中，如表 3.1。 表 3.1 带传动的设计参数 带型A中心距476mm 小带轮直径100mm包角155.92 大带轮直径300mm带长1600mm 带的根数5初拉力173.09N 带速5.024m/s压轴力1767.80N 带轮机构和尺寸设计 带轮的结构设
10、计 小带轮的结构设计 电动机的伸出端直径 d=38mm 13 设计计算及说明 因为小带轮直径 1d d =100mm300mm 因此小带轮结构选择为腹板式。 mmdd)764 .68(38*)28 . 1 (*)28 . 1 ( 11 11 d 取 72mm mmhdd ada 1063*21002 11 mmfezB8010*215*) 15(2*) 1( 1 由于 mmB80 1 mmd575 . 1 ,所以 mmdL)7657(38*)25 . 1 (*)25 . 1 ( 1 考虑到电动机轴外伸长度为 80mm,故取 1 L =82mm da= 1d d +2ha=140+22.75=1
11、45.5mm 大带轮的结构设计 d=25mm 因为大带轮直径 2d d =400mm 因此大带轮结构选择为轮辐式。 因此 V 带尺寸如下： mmdd）50-45(25*)28 . 1 (*)28 . 1 ( 12 mmhdd ada 3613*23552 22 mmdd)764 .68(38*)28 . 1 (*)28 . 1 ( 11 11 d 取 72mm mmhdd ada 1063*21002 11 mmfezB8010*215*) 15(2*) 1( 1 由于 mmB80 1 mmd575 . 1 ,所以 14 设计计算及说明 mmdL)7657(38*)25 . 1 (*)25 .
12、 1 ( 1 考虑到电动机轴外伸长度为 80mm,故取 1 L =82mm da= 1d d +2ha=140+22.75=145.5mm 3.13.1 齿轮传动设计齿轮传动设计 一一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数选齿轮类、精度等级、材料及齿数 1 为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮； 2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度； 3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动 小齿轮材料：40cr（调质）HBS1=280 接触疲劳强度极限600 3lim H MPa（由书本图 10-21d） 弯曲疲劳强度极限500 3 FE Mpa（由书本图 10-20C 查得） 大齿轮
13、材料：45 号钢（调质）HBS2=240 接触疲劳强度极限550 4lim H MPa（由书本图 10-21c） 弯曲疲劳强度极限380 4 FE Mpa（由书本图 10-20C 查得） 4 初选小齿轮齿数21 1 Z 大齿轮齿数 Z2= Z1 h i =244.71=98.7 取 99 5 初选螺旋角12 t 二二 按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计 15 设计计算及说明 计算公式： 3 2 1 3 12 H HE d t t ZZ u uTK d 1 1确定公式内的各计算参数数值确定公式内的各计算参数数值 初选载荷系数3 . 1 t K 小齿轮传递的转矩 5 1 101993. 1 I
14、TTNmm 取齿宽系数1 d 材料的弹性影响系数8 .189 E ZMpa 1/2 （由机械设计课本 10-6） 区域系数450. 2 H Z（由1 P217 图 10-30） 742. 0 1 ，890. 0 2 （由机械设计指导书 图 10-26） 632. 1 21 应力循环次数 )1036582(193.1196060 13 h jLnN 8 102 . 4 7 8 1 2 109 . 8 71. 4 102 . 4 i N N 接触疲劳寿命系数92. 0 1 HN K95. 0 2 HN K （由机械设计课本图 10-19） 接触疲劳许用应力，取安全系数1S MPa S K HHN
15、H 552 1 60092. 0 1lim1 1 MPa S K HHN H 5 .522 1 55095. 0 2lim2 2 16 设计计算及说明 MPa MPa H HH H 5 .67623. 1 25.537 2 5505 .522 2 2 21 取25.537 H MPa 2 2计算计算 （1）试算小齿轮分度圆直径 t d1 3 2 1 1 ) ( 12 H EH d t t ZZTK d 3 2 5 ) 25.537 8 .189450. 2 ( 71. 4 171. 4 632. 11 10193. 13 . 12 ）（ =55.777mm （2）计算圆周速度932. 0 10
16、0060 8.31319777.55 100060 21 nd v t m/s （3）计算齿宽 b 及模数 mnt 777.55777.551 31 td dbmm 598. 2 21 12cos777.55cos 3 1 Z d m t nt mmmh nt 846. 5598. 225. 225. 2 541. 9 846. 5 777.55 / 1 hb （4）计算纵向重合度 419. 112211318. 0318. 0 1 tgtgZ d （5） 计算载荷系数 HHVAH KKKKK 17 设计计算及说明 使用系数 A K根据传动条件可知使用系数0 . 1 A K 动载系数 V K根据 v=1.00m/s ，7 级精度，由
