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1、. . . . 机械设计课程设计说明书设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计机电工程学院机械设计制造及其自动化学号：设计者 指导老师：2010年12月日目 录设计任务书21课程设计题目2 2设计容2 一、 传动方案的拟定与说明 3二、 电动机选择4 三、 确定传动装置的总传动比和分配传动比5四、 计算传动装置的运动和动力参数5 五、传动零件的设计计算6 .带传动6 .斜齿圆柱齿轮传动8 六、轴的设计计算16 七、轴承的设计校核25 八、平键的强度校核27 九联轴器设计28十. 润滑密封设计28十一、确定箱体的基本参数28 参考文献 29设 计 任 务 书1 课程设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器
2、的设计（简图如下）原始数据：数据编号运输带的有效拉力F/(N)1400运输机带速度V/(m/s)1.75卷筒直径D/mm280工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载走动，使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。运输允许误差。2 课程设计容1）传动装置的总体设计。2）传动件及支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。 需要完成：1） 装配图一（A1）。2） 零件工作图四（A3）3） 设计说明书一份。已给方案：外传动机构为V带传动。 减速器为两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器。一、 传动方案的拟定与说明1） 外传动为V带传动。2） 减速器为两级展开式斜齿圆柱齿轮减速
3、器。3） 方案简图如下：该布置的特点： 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。 计算与说明结果三、电动机选择（Y系列三相交流异步电动机）（1）选择电动机类型 按工作要求和条件，选择用三相笼型异步电动机，封闭结构，电压380V，Y型。（2）选择电动机的容量电动机所需工作机功率按式：且因此： 传动装置总效率：式分别代表
4、：带传动，轴承，齿轮传动。联轴器和卷筒的传动效率。 电动机的输出功率： Kw 确定电动机转速为： 按课程设计指导书表一推荐的传动比合理围，V带传动的传动比i24，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i840，则总传动比合理围为i16160，电动机转速的可选围为nin（16160）119.37191019099r/min。 综合考虑，查机械手册所选发动机如下表： 电动机型号额定功率(kw)满载时堵转电流/额定电流堵转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩转速(r/min)电流A效率%功率因数Y112M-2428908.1785.50.877.02.22.3电动机主要外形和安装尺寸：中心高度外形尺寸LxAC/2+A
5、D）xHD底脚安装尺寸AxB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DxE装键部位FxG112400x310x265190x1401220x608x24三，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/n2890/119.37=24.21（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2.8，则减速器传动比为24.21/2.88.65根据各原则，查图得高速级传动比为3.50，则2.74四.计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速 2890/2.81032.1r/min1032.14/3
6、.5294.90r/min/294.90/2.47=119.39r/min=119.39r/min（2）各轴输入功率3.100.962.98kW22.980.980.972.83kW22.830.980.972.69kW24=2.690.980.992.61kW则各轴的输出功率：0.98=2.92 kW0.98=2.77 kW0.98=2.64kW0.98=2.56 kW（3） 各轴输入转矩 = Nm电动机轴的输出转矩=9550 =95503.10/2890=10.24 N所以: =10.242.80.96=27.54 Nm=27.543.500.980.97=91.610 Nm=91.610
7、2.470.980.97=215.11Nm=215.110.980.99=208.70 Nm输出转矩：0.98=26.99 Nm0.98=89.78 Nm0.98=210.81Nm0.98=204.53 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3.1010.2428901轴2.982.9227.5426.991032.142轴2.832.7791.6189.78294.903轴2.692.64215.11210.81119.39卷筒轴2.612.56204.53204053119.39五.传动零件的设计计算.带传动1确定计算功率查课本表8-
8、7得：,式中为工作情况系数， 为传递的额定功率,既电机的额定功率.2选择带型号根据，,查课本表8-10和选用带型为Z型带3选取带轮基准直径1）查课本表8-6和表8-8得小带轮基准直径，则大带轮基准直径,式中为带传动的滑动率，通常取（1%2%），查课本表8-8后取。2）验算带速v 在525m/s围，带充分发挥。4确定中心距a和带的基准长度由于,所以初步选取中心距a：，初定中心距，所以带长,=.查课本表8-2选取基准长度得实际中心距中心矩的变化围为381-438mm5验算小带轮包角，包角合适。6确定v带根数z因，带速，传动比,查课本表8-4a得.查课本表8-2得=1.11.查课本表8-5,并由插值
9、法得=0.955由公式得故选Z=8根带。7计算预紧力查课本表8-3可得,故:单根普通带紧后的初拉力为8计算作用在轴上的压轴力利用可得:.斜齿圆柱齿轮标传动（A）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：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=24高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z=iZ=3.524=84 取Z=84. 齿轮精度按GB/T100951998，选择7级，齿根喷丸强化。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-
10、30 选取区域系数 Z=2.433 由课本图10-26 则查课本由表10-6得： =189.8MP 由表10-7得: =1T=95.510=95.5104/1032=3.97910N.m由课本公式计算应力值环数N=60nj =6010321（2830010）=2.97210hN=8.4910h 查课本10-19图得：K=0.92 K=1.02齿轮的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:=0.92600=552 =1.02550=561 许用接触应力 3.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=40.66mm计算摸数m 初选螺旋角=
11、14=计算齿宽与高之比齿高h=2.25 =2.251.64=3.69 = =11.02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=1.09,查课本由表10-4得K的计算公式:K= +0.2310b=1.417查课本由表10-13得: K=1.35查课本由表10-3 得: K=1.4故载荷系数:KK K K K =11.091.21.417=2.16按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=40.66=44.94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 确定公式各计算数值 载荷系数KKK K K K=11.091.41.352.06 螺旋角系数Y轴向重合度 1.903查表10-28得Y10.78计算当量齿数zz/cos24/ cos1426.27 zz/cos84/ cos1491.95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=0.85 K=0.88 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲
