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1、1目 录一 课程设计书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 56. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四 设计小结 31五 参考资料 322一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷有轻微冲击，工作环境多尘，通风良好,空载起动,卷筒效率为 0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限 10 年
2、(300 天/年),三班制工作,滚筒转速容许速度误差为 5%,车间有三相交流,电压 380/220V。参数: 皮带有效拉力 F（KN） 3.2皮带运行速度 V（m/s） 1.4滚筒直径 D（mm） 400二. 设计要求1.减速器装配图 1 张(0 号)。2.零件工作图 2-3 张(A2)。3.设计计算说明书 1 份。三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 齿轮的设计6. 滚动轴承和传动轴的设计7. 键联接设计8. 箱体结构设计9. 润滑密封设计10. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成
3、：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设置在高速级。其传动方案如下：3 2 3 5 4 1IIIVPdPw图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择 V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器。传动装置的总效率 总为 V 带的传动效率, 为轴承的效率，12为对齿轮传动的效率，（齿轮为 7 级精度，油脂润滑）3为联轴器的效率， 为滚筒的效率45因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.9
4、9 =0.96123450.96 0.990.960.760；543总 98.02.2.电动机的选择电动机所需工作功率为： P P/ 32001.4/1000 0.7603.40kW滚筒轴工作转速为 n = =66.88r/min，D60v1401.经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i 24，二级圆柱斜齿轮减速器传动比 i 840，则总传动比合理范围为 i 16160，电动机转速的可选范围为总n i n（ 16160）66.881070.0810700.8r/min。总综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为 Y112M4 的三相异步电动机
5、，额定功率为 4.0额定电流 8.8A，满载转速 1440 r/min，同步转速 1500r/min。mn43.确定传动装置的总传动比和分配传动比4.计算传动装置的运动和动力参数电动机转速 minr 传动装置的传动比方案电动机型号额定功 率P edkw 同步转速 满载转速电动机重量N参考价格元总传动 比V 带传 动减速器1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.9055.齿轮的设计（一）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6 材料：高速级小齿轮选用
6、 45#钢调质，齿面硬度为 小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =241Z高速级大齿轮选用 45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z = Z =3.2424=77.76 取 Z =78.21i 2 齿轮精度按 GB/T100951998，选择 7 级，齿根喷丸强化。初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计 2131 )(2HEdtt ZuTK确定各参数的值:试选 =1.6t查课本 图 10-30 选取区域系数 Z =2.433 215PH由课本 图 10-26 478.0182.0则 62.由课本 公式 10-13 计算应力值环数20N =60n j =60626.091（28300
7、8）1hL=1.442510 h9N = =4.4510 h #(3.25 为齿数比,即 3.25= )28 12Z查课本 10-19 图得： K =0.93 K =0.9603P12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:20P = =0.93550=511.5 H1SHN1limMa = =0.96450=432 2KN2li P许用接触应力 aHH 75.412/)35.1(/)(21 查课本由 表 10-6 得： =189.8MP 198PEZa7由 表 10-7 得: =1201PdT=95.510 =95.510 3.19/626.095
8、1/n5=4.8610 N.m43.设计计算小齿轮的分度圆直径 d t12131 )(2HEdtt ZuTK= m53.49)7.4183(5.6.084243 计算圆周速度 10ndts/6.0.9.3计算齿宽 b 和模数 ntm计算齿宽 bb= =49.53mmtd1计算摸数 mn初选螺旋角 =14=nt mZt 0.241cos53.9cos1计算齿宽与高之比 hb齿高 h=2.25 =2.252.00=4.50ntm= =11.01hb5.439计算纵向重合度=0.318 =1.9031d 14tan238.0tan计算载荷系数 K使用系数 =1A根据 ,7 级精度, 查课本由 表 1
9、0-8 得smv/62.192P动载系数 K =1.07,V查课本由 表 10-4 得 K 的计算公式:194PHK = +0.2310 bH)6.0(8.2.2d3=1.12+0.18(1+0.6 1) 1+0.2310 49.53=1.42查课本由 表 10-13 得: K =1.35195F8查课本由 表 10-3 得: K = =1.2193PHF故载荷系数:KK K K K =11.071.21.42=1.82H按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d =d =49.53 =51.731tt/36.1823m计算模数 nm= Z09.24cos73.5cos14. 齿根弯曲疲劳强度设计
10、由弯曲强度的设计公式nm)(cos2123FSadYZKT 确定公式内各计算数值 小齿轮传递的转矩 48.6kNm确定齿数 z因为是硬齿面，故取 z 24，z i z 3.242477.76传动比误差 iuz / z 78/243.25i 0.032 5，允许 计算当量齿数z z /cos 24/ cos 14 26.27 3z z /cos 78/ cos 14 85.43 初选齿宽系数按对称布置，由表查得 1 初选螺旋角初定螺旋角 14 载荷系数 KKK K K K =11.071.21.351.73 查取齿形系数 Y 和应力校正系数 Y查课本由 表 10-5 得:197P齿形系数 Y 2
11、.592 Y 2.211 应力校正系数 Y 1.596 Y 1.7749 重合度系数 Y端面重合度近似为 1.88-3.2（ ）21Z1.883.2（1/241/78）cos14 1.655cos arctg （tg /cos ）arctg （tg20 /cos14 ）20.6469014.07609因为 /cos ，则重合度系数为 Y 0.25+0.75 cos / 0.673 螺旋角系数 Y轴向重合度 1.825,09.214sin53oY 1 0.78 计算大小齿轮的 FSY安全系数由表查得 S 1.25工作寿命两班制，8 年，每年工作 300 天小齿轮应力循环次数N160nkt 602
12、71.4718300286.25510大齿轮应力循环次数 N2N1/u6.25510 /3.241.930510查课本由 表 10-20c 得到弯曲疲劳强度极限 204P小齿轮 大齿轮aFM51aFMP302查课本由 表 10-18 得弯曲疲劳寿命系数:97K =0.86 K =0.93 1FN2FN取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 =F1 14.307.15860S =2 .2.92FN03471.307561FSY .4.22S大齿轮的数值大.选用. 设计计算 计算模数10mmn 26.165.124054.cos7806.731223 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 m 大
13、于由齿根弯曲疲劳强度n计算的法面模数，按 GB/T1357-1987 圆整为标准模数 ,取 m =2mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径 d =51.73 来计算应有1的齿数.于是由:z = =25.097 取 z =251nm14cos7351那么 z =3.2425=81 2 几何尺寸计算计算中心距 a= = =109.25cos2)(1nmz14cos2)85(m将中心距圆整为 110按圆整后的中心距修正螺旋角=arccos 01.425.19)8(arcos2)(1 n因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正.khZ计算大.小齿轮的分度圆直径d = =51.53101.4cos5nmzmd = =166.972.28计算齿轮宽度B= 53.1.51圆整的 02BB（二） 低速级齿轮传动的设计计算 材料：低速级小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =301Z速级大齿轮选用 45 钢
