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1、课 程 设 计 说 明 书题目： 带式输送机传动系统中的减速器 二级学院年级专业 机械设计制造及其自动化学 号学生姓名指导教师教师职称目录第一部分 绪论1第二部分 课题题目及主要技术参数说明22.1 课题题目22.2 主要技术参数说明22.3 传动系统工作条件22.4 传动系统方案的选择2第三部分 减速器结构选择及相关性能参数计算33.1 减速器结构33.2 电动机选择33.3 传动比分配33.4 动力运动参数计算3第四部分 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)54.1 齿轮材料和热处理的选择54.2 齿轮几何尺寸的设计计算54.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸54.2.2 主要参数选
2、择和几何尺寸计算64.2.3 齿根校核8第五部分 轴的设计计算95.1 输入轴最小直径的设计和作用力计算9 5.2 输入轴的结构设计与校核9 5.3 按弯矩合成应力校核轴的强度115.4 输出轴最小直径的设计和作用力计算12第六部分 轴承、键、联轴器的选择与校核166.1 轴承的选择与校核166.2 键的选择计算与强度校核176.3 联轴器的选择17第七部分 齿轮的结构设计18第八部分 减速器的润滑与密封19第九部分 箱体主要结构尺寸计算20总结21参考文献 22计 算 及 说 明 计算结果机械设计课程设计计算说明书22 页第 1 页 共 第一部分 绪 论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设
3、计计算，在设计计算中运用到了机械设计 、 机械制图 、 工程力学 、 公差与互换性等多门课程知识，并运用AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计
4、能力和创新能力。（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。（4）加强了我们对 Office 软件中 Word 功能的认识和运用。机械设计课程设计计算说明书22 页第 2 页 共 计 算 及 说 明 计算结果第二部分 课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。2.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=4500N，输送带的工作速度V=1.6 m/s，输送机滚筒直径D=250 mm。2.3 传动系统工作条件带式输送机连续单向运转，载荷较平
5、稳，三班制工作，每班工作四小时，空载启动，工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。在中小型机械厂小批量生产。2.4 传动系统方案的选择带式输送机传动系统简图 机械设计课程设计计算说明书22 页第 3 页 共 计 算 及 说 明 计算结果第三部分 减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2 电动机选择（1）工作机的功率 Pw=FV/1000=11001.6/1000=1.76kwwP（2）卷筒轴的转速转速 r/min=122.29 r/min 25014.36.n（3）总效率 总=总 带 齿 轮 联 轴 器 滚 筒 2轴 承=0.9
6、60.980.990.970.99=0.885（4）所需电动机功率 dP)(1.98.76/05/ KWPwd 总V带传动比：2-4 ，圆柱齿轮传动比：3-5 ，总传动比：6-20所以转速范围： ， min/8.2457.3rni滚 筒符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min三种。又因为电动机的额定功率 edP查参考文献 1得 P ed = 3 kw电动机选用 Y100L2-4 n 满 = 1430 r/min3.3 传动比分配工作机的转速 n=601000v/（ D）=6010001.6/(3.14250)=122.293r/minmin)/(693.
7、12./1430/ rni 满总取 带i则 .8.69/带总齿 i3.4 动力运动参数计算（1）转速 n= =1430（r/min）0满= / = / =1430/3=476.667（r/min）I带i满 带ikwPW76.1min/2.nr85.0总kwPd9.189.3i齿 min/140nri/67.机械设计课程设计计算说明书22 页第 4 页 共 计 算 及 说 明 计算结果= / =476.667/3.898=122.285（r/min）InI齿i= =122.285（r/min） InI（2）功率 P )(98.10kwd)(1.90.61 k带)(.8522 kw轴 承齿 轮1.
8、52.3轴 承联 轴 器（3）转矩 T /43/950nP=13.283(Nm)(8.250.9613.801 mNi 带带9.2齿轴 承齿 轮= 144.674(Nm)3.890.9674.123 带齿轴 承联 轴 器 iT= 1658.151(Nm ) 将上述数据列表如下：轴号 功率P/kW N /(r.min-1) T/(Nm) i 0 1.989 1430 13.2831 1.909 476.667 38.2553 0.962 1.852 122.285 144.674 3.898 0.983 1.815 122.285 1658.151 1 0.99min/285.1nr3kwP9.
9、01852.kw3PmNT.10258674.mNT13机械设计课程设计计算说明书22 页第 5 页 共 计 算 及 说 明 计算结果第四部分 齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择因为载荷较平稳，传动速度不高，传动尺寸无特殊要求，属于一般的齿轮传动，故两齿轮均可用软齿面齿轮。查参考文献13表 1410，小齿轮选用 45 号钢，调质处理，硬度 260HBS；大齿轮选用 45 号钢，调质处理，硬度为 220HBS。减速器为一般齿轮传动，圆周速度不会太大，根据参考文献 13表 57，初选 8 级精度。4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照齿面接触强度初步设计齿轮主要尺寸（1）由参考文
10、献 4设计计算公式（10-9a）进行计算，即 21312.dEdZuKT（2）由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查参考文献 14中表得，取 K1.1（3）计算小齿轮传递的转矩 )(38.24761.90/47.5/9011 mNnPT （4）计算接触疲劳许用应力 HNSKlim1）由参考文献 4图 10-21 中的 MQ 取值线，根据两齿轮的齿面硬度，查得 45 钢的调质处理后的极限应力为=600MPa ， =560MPa lim1Hlim2HmNT247.381机械设计课程设计计算说明书22 页第 6 页 共 2）接触疲劳寿命系数 NK应力循环次数公式为
11、 h60njL=10 36000hhL4301N913.167. 9103.N计 算 及 说 明 计算结果8912 10642.8.30齿iN查参考文献 4图 1019，且允许齿轮表面有一定的点蚀0.1HNK5.2HNK3)接触疲劳强度的最小安全系数 S=14）计算接触疲劳许用应力 。将以上各数值代入许用接触应力计算公式得 a61202.1lim1 MPSHNK45li225）齿数比因为 Z 2=i Z1，所以 1289.3Z6）齿宽系数由于本设计的齿轮传动中的齿轮为对称布置，且为软齿面传动，查参考文献 4表 107，得到齿宽系数的范围为0.91.4。取 。1d7）由参考文献 4表 10-6
12、查得材料的弹性影响系数。28.19MPaZE8）计算小齿轮直径 d1由于 ，故应将 代入齿面接触疲劳设计公式，2H1H得2131.dEdZuKT821064.NMPaH6124机械设计课程设计计算说明书22 页第 7 页 共 m894.3612.89.318247.3（5）圆周速度 v snd/0.06.90611 查参考文献 13表 57，v 12m/s，该齿轮传动选用 9 级精度。4.2.2 主要参数选择和几何尺寸计算 (1)齿数md894.31sv/0.1计 算 及 说 明 计算结果对于闭式软齿面齿轮传动，通常 z1在 2040 之间选取。为了使重合度较大，取 z120，则 z2iz 1
13、77.96。使两齿轮的齿数互为质数，最后确定 z2=79。（2）模数 m 95.084.31zd标准模数应大于或等于上式计算出的模数，查参考文献13表 141，选取标准模数 m=2mm。（3）分度圆直径 dm4021158792（4）中心距 ad2401（5）齿轮宽度 b大齿轮宽度 md4012小齿轮宽度 b5)5(1（6）其他几何尺寸的计算（ ， ）*ah*.2c齿顶高 由于正常齿轮 ，*ahm1a所以 ma21m2d401582ma9b402m51mha2机械设计课程设计计算说明书22 页第 8 页 共 齿根高 由于正常齿(*)fahcm*0.25c所以 mf ).1(*全齿高 chafa .4.2(齿顶圆直径 d401maa 162582齿根圆直径 hff 31mhf5.24da1m62f351计 算 及 说 明 计算结
