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1、机械设计课程设计计算说明书带传动单级圆柱斜齿减速器专业班级：设 计 者： 学 号： 日 期： 2012 年 4 月 5 日重 庆 交 通 大 学目 录一、机械设计任务书3二、传动方案拟定3三、电动机的选择4四、计算总传动比及分配各级的传动比5五、运动参数及动力参数计算5六、传动零件的设计计算6七、轴的设计及其校核计算11八、滚动轴承的选择和校核21九、键联接的选择及校核23十、联轴器的选择24十一、润滑和密封类型的选择24十二、减速器的附件选择设计25十三、减速器箱体设计26十四、小3结27十五、参考资料27一、 机械设计任务书1、 设计题目设计用于带式运输机的“带传动单级圆柱斜齿减速器” ，
2、图示如下，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，使用期限 10 年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5%。2、设计数据运输带工作拉力F（N）运输带工作速度V(m/s)卷筒直径D(mm)1750 1.3 2403、设计要求1、每人单独一组数据，要求独立认真完成。2、按时完成设计图绘制。图纸要求：（1） 、按照装配图绘制要求减速器装配图一张（A0 ） 。（2） 、按照零件图绘制要求绘制零件图两张（A3，齿轮、轴） 。3、按时完成设计计算说明书 1 份。4、课程设计的主要内容：1 确定或评价传动装置的总体设计方案，；2 选择电动机；3 计算传动装置的运动和动力参数；4 传动零件、轴的设计计
3、算；5 轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算；6 机体结构及其附件的设计；7 绘制装配图及零件工作图；8 编写设计计算说明书。5、主要参考资料：1.机械设计课程指导书；2.机械设计、机械制图、机械工艺、形位公差等相关教材；3.机械设计手册。二、传动方案的拟定及说明1、传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。此传动方案的特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。带传动靠摩擦力工作，传动平稳，能缓冲吸震，噪声小，但传动比不准确；斜齿轮传动的平稳性比较好，承载能力大。另外，该方案的电
4、机不会与箱体发生干涉。技术条件与说明：1）传动装置的使用寿命预定为 10 年每年按 300 天计算， 两 班制工作每班按 8 小时计算；2）工作机的载荷性质是较平稳、空载启动，室内工作，有粉尘，环境最高温度 35 度。3）电动机的电源为三相交流电，电压为 380/220 伏；4）传动布置简图是由于受车间地位的限制而拟订出来的，不应随意修改，但对于传动件的型式，则允许作适宜的选择；运输带工作拉力 F=1750N 运输带工作速度 V=1.3m/s 卷筒直径 D=240mm55）输送带允许的相对速度误差5%。三、电动机的选择1.选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相交流异步电动机。电
5、压 380V。2.选择电动机的容量工作机的有效功率为：=100017501.31000=2.275（ ）从电动机到工作机输送带间的总效率为：=1232345式中， 1、 2、 3、 4、 分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒和带传动的5传动效率。由 机械设计课程设计14-7 可知：1=0.99， 2=0.98， 3=0.97， 4=0.96， 5=0.96，则：0.825=0.9920.9830.970.960.96=所以电动机所需工作功率为： = =2.2750.825=2.7583.确定电动机的转速由 机械设计课程设计 查表可知 V 带传动比 i=24.单级圆柱斜齿减速器传动比 i=36，则
6、 =624.工作机卷筒轴的转速为：i103.45r/min=601000=6010001.3240=所以电动机转速的范围为：=(624)103.45=(620.72482.8)/综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，决定选用同步转速为1000r/min 的电动机。根据电动机的类型、容量和转速，由机械设计课程设计表 22.1 选定电动机的型号为：Y-132S-6，其主要性能如下表：电动机型号 额定功率/kw 满载转速（r/min）起 动 转 矩额 定 转 矩 最 大 转 矩额 定 转 矩Y132S-6 3 960 2.0 2.0四.传动装置的总传动比 并分配传动比i1.传动比 。=9
7、60103.45=9.2802.分配传动比。由 根据机械设计基础课程设计 表 2-11-1 取 i =2.5=i = 3.7129.282.5=五.计算传动装置各轴的运动和动力参数0 轴：0 轴即电动机轴P0=Pd=2.758kw=9550=95502.758960=27.44轴：P 1= P0 =2.758 0.99=2.73kw1 n= =960 /=955011=95502.73960=27.16轴：P 2= P1 =2.57kw25=2.730.980.96n =9602.5=384/ =95502 =95502.57384=63.58轴：P 3= P2 23=2.570.980.97
8、=2.44n =1=3843.712103.45/ =95503 =95502.44103.45=225.25卷筒轴：P 卷 =P3 12=2.440.990.98=2.37卷 = =103.45/卷 =9550卷卷 =95502.37103.45=218.55将以上结果汇总于下表：（命名为表 1）轴名 功率P/（kw） 转矩 T/（） 转速 n/（） / 传动比 i 效率 电机轴 2.758 27.44 960 1 0.99轴 2.73 27.16 9602.5 0.94轴 2.57 63.58 3843.712 0.95轴 2.44 225.25 103.451 0.977表 1六传动零件
9、的设计计算（一）皮带轮的传动设计（以下查表数据均来源于机械设计第八版）1.确定计算功率 caP由机械设计第八版查表 8-7 得工作情况系数 =1.1,=联 =1.12.7580.99=3.002.选择 V 带的带型根据 。,1课 本 图 811选 用 型3.确定带轮的基准直径 dd 并验算带速 V（1）初选小带轮的基准直径 dd ，由表 8-6 和表 8-8，取小带轮的基准直径=140mm。1（2）验算带速 V= 11601000=140960601000=7.03/因为 5m/s 0.07=0.0755=3.85 ，则轴环处的直径 ，轴环宽度应大于 ，取=5 5=65 1.4轴环宽度为 。8
10、 4) 轴承端盖的总宽度为 。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添20 加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面的距离为，故取 。30 2 50 5) 取齿轮与箱体之间的距离为 （由后面的箱体设计确定） 。15 滚动轴承到箱体的距离为 ，则 103 20+10+15+3=48 6=20+10+158=37 至此，已初步确定了轴的各段直径及长度。(3) 轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器的周向定位均采用平键连接。半联轴器与轴的连接，按直径 由课设表 11.28 查得平键选为1，配合为 。齿轮与轴的连接，=16 10 40 76按 查表 11.28 得，选用平键为 ，4 =12 8 70 配合为
11、。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选76轴的直径尺寸公差为 。6(4) 确定轴上圆角和倒角尺寸参考课设表 9.8，取轴端倒角为 ，C、D、E 处的圆角半径245，A 、B 处的圆角半径 。=2 1.6 4. 轴的受力分析（1） 画出轴的受力简图12 64 61222（2） 进行受力计算1) 由计算得大齿轮：2=222=22.2525105182.73=2465.4 2=2=2465.42013332=921.22=2=2465.413332=571.9 由于齿轮在啮合时有效率损失，因此两齿轮上的力不能简单的相等。因而，每个齿轮的值都应分开计算。2) 支反力计算垂直面内：2= 1
12、64+61(921.261571.9182.732 )= 31.5 1=22=921.231.5=889.7 1=161=54271.72=264=2016水平面内：1= 6461+64 2465.4=1262.32= 6161+64 2465.4=1203.1 =1203.164=76998.43) 画出弯矩、扭矩图弯矩图：(单位： )21201676998.47702594203扭矩图：(单位： )2730002252505. 由弯扭图上看，截面 C-D 是危险面。现将计算出的截面 C-D 处的的值列于下表、 及 54271.7表 4载荷 水平面 垂直面支反力 F1=1262.3 2=1203.1 1=889.7 2=31.5 弯矩 M =76998.41=54271.7 2=2016 总弯矩1 76998.42+54271.72=94203 2= 76998.42+20162=77025 扭矩 3=225250 6. 按弯扭合成应力校核轴的强度只对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面进行校核，由于轴单向旋转，扭转切应
