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1、设计题目：二级标准直齿圆柱齿轮减速 器（输送传动装置）组别：10 设计题号：10姓名： 学号 ：专业：材料科学与工程院系：机电工程学院指导老师： 潘丽华机械设计课程设计第 1 页 共 37 页1目录机械设计课程设计第 2 页 共 37 页2一、设计任务书1、设计带式输送机传动装置二级标准直齿圆柱齿轮减速器（输送传动装置）2、已知条件1)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作有粉尘，环境最高温度 35 度；2）使用寿命：8 年；3）检修间歇期：四年一大修，两年一中修，半年一小修；4）动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V；5）运输带速度允许误差：5%；6）制造条件及生产批
2、量：一般机械厂制造，小批量生产。3、原始数据根据以上要求，本人的原始数据如下：1) 输送带拉力：F=4800N2）输送带速度：v=1.8m/s3）传动滚筒直径：D=500mm4）机械效率： =0.965)工作年限：10 年（每年按 300 天计算） ；2 班制。二、传动方案的拟定及说明传动方案如下图所示，第一级为带传动，第二级为二级圆柱齿轮减速器。带传动能缓冲、吸振，过载时有安全保护作用。带传动在结构上宽度和长度尺寸都较大，且传动不适用于大功率的机械传动和恶劣的工作环境。机器结构如图机械设计课程设计第 3 页 共 37 页3三、电动机的选择（1） 、根据动力源和工作条件，选用 Y 型三相异步电
3、动机。（2） 、工作所需的功率： 70.85.3196wFvPKW（3） 、通过查（机械设计课程设计）表 2-2 确定各级传动的机械效率：V 带 =0.95；齿轮 =0.97；轴承 =0.99；联轴器 =0.99。总效率123462340.9570.9.0.8电动机所需的功率为： 57.2.3wdPKW由表（机械设计课程设计）16-1 选取电动机的额度功功率为 7.5KW。（4） 、电动机的转速选 1000r/min 和 1500r/min 两种作比较。工作机的转速 6010.8/min3.216/in3.4wvnrrDD 为传动滚筒直径。总传动比 其中 为电动机的满载转速。mwin现将两种电
4、动机的有关数据进行比较如下表 f-2表 f-2 两种电动机的数据比较方案 电动机型号额定功率/kW同步转速/（ 1minrg）满载转速/ 1inr传动比 Y160M-6 7.5 1000 970 25.382 Y132-2 7.5 1500 1400 37.680由上表可知方案的总传动比过小，为了能合理分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案。（5） 、电动机型号的确定 根据电动机功率同转速，选定电动机型号为Y132-2。查表（机械设计课程设计）16-2 得电动机中心高 H=132 外伸轴直径 D=38 外伸轴长度 E=80。如图：（二） 、传动比分配根据上面选择的电动机型号可知道现在的总
5、传动比 i 总=37.68 选择 V 带的机械设计课程设计第 4 页 共 37 页4传动比 ；减速器的传动比 。高速级齿轮转动比12.5i137.685.02i总， 低速级齿轮传动比 。2.3.074.26i34.63.051i（三） 、传动装置的运动和动力参数1、各轴的转速计算1213440/min576/i.3.14n.08.2/i.5mwnrrinri2、各轴输出功率计算1233447.02.956.2607.38.8.141.0dPkWkWk3、各轴输入转矩计算各轴的运动和动力参数如下表 f-3：表 f-311223447.29506.46.5109.84.89506.76.34152
6、.92.09500.8ddmdPTNmnnPTNmn机械设计课程设计第 5 页 共 37 页5轴号 转速 1/(min)r功率 /kW转矩 Nm传动比0 1400 7.002 46.442.52 576 6.652 109.844.4263 130.4 6.388 468.773.4054 38.22 6.134 1532.695 38.22 6.012 1502.211三、传动零件的计算（一）V 带的设计与计算1、确定计算功率 Pca 查表（没有说明查那本书表格的，所有要查表均代表教材的表）8-7 取工作情况系数 KA=1.1 则： caAP1.702kWd2、选择 V 带的带型 由 Pca
7、=7.702 nd=1400r/min 选用 A 型 V 带。3、确定带轮的基准直径 并验算带速 vd1）初选小带轮的基准直径 由表 8-6 和表 8-8 取小带轮的基准直径1d=252）验算带速 v，按式验算速度13.40125/9.4/606dmnvmss因为 ，故带速适合。5/s3）计算大带轮的直径 取 d21=i.2531.d2=3154、确定 V 带的中心距 a 和基准长度 Ld1）由公式 初定中心距 a0=450d12d120.7()()2）计算带所需的基准长度 22d10d120 315()()4531261440dLa ma由表 8-2 选带的基准长度 Ld-1600mm3）计
8、算实际中心距 a机械设计课程设计第 6 页 共 37 页600160445322dLa m5、计算小带轮的包角 1d217.357.08()8(12)1943o oo oa6、计算带根数 Z1）由 =125mm 和 ，查表 8-4a 得d140/minmnr0.2P根据 ， 和 A 型带，查表 8-4b 得40/imnr12.517查表 8-5 得 ，查表 8-2 得.93K .9LK17.3,.5dm0(0.7)3024r LP2）计算 V 带的根数 Z 2.1.94carP7、计算单根 V 带的初拉力的最小值由表 8-3 得，A 型带的单位长度质量 q=0.1/m2 20min2.5.50
9、37.0.1948.1942caKPFqv NZ8、计算压轴力 Fp压轴力的最小值：10minmin 152s248.sin402opF N9、带轮设计由表 8-10 查得 f=9 可算出带轮轮缘宽度：5.3e1241296BzfV 带传动的主要参数如下表 f-4表 f-4名称 结果 名称 结果 名称 结果带型 A 传动比 2.5 根数 4基准长度 1600mm 预紧力 181.41N带轮基准直径 1253dm中心距 443mm 压轴力 1440N（二） 、高速级齿轮传动设计1、选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数。机械设计课程设计第 7 页 共 37 页71）按设计任务要求，学号为单的选
10、直齿圆柱齿轮。2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度足够。3）材料选择 由表 10-1 选择小齿轮的材料为 40cr，调质处理，硬度为280HBS，大齿轮为 45 钢，调质处理，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4）选小齿轮齿数为 Z1=24，则大齿轮齿数Z2=i2Z1=244.426=106.224，取 Z2=107.齿数比 21074.5zu2、按齿面接触强度设计设计公式 21312.EdKTug（1） 、确定公式内的各计数值1）试选载荷系数 Kt=1.32）小齿轮传递的转矩 T=T1=109.84Nm=Nmm3）查表 10-7 选取齿宽系数 d4)查表 1
11、0-6 得材料的弹性影响系数1289.EZMPa5）由教材图 10-21 按齿面硬度得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限min160HMPa min250H6）计算应力循环齿数 9198257612301.681.80.44hNjli次次7）由图 10-19 选取接触疲劳寿命系数 120.9,.5HNHNK8）计算接触疲劳许用应力取失效率为 1%，安全系数 S=1，1min2i20.96540.2.HNKMPaS（2） 、计算1）试计算小齿轮分度圆直径 ，取 （取最小值） 。1td5.Pa2 21331 .0984.19.8. 65.4EtdKTZu m gg机械设计课程设计第
12、 8 页 共 37 页82）计算圆周速度 103.465.71.9/60tdnv ms3）计算齿宽 15.dtb4）计算齿宽与齿高比模数 16.42.7ttmz齿高 2.5.16.0th64107.b5）计算载荷系数根据 v=1.97m/s ，8 级精度，由教材图 10-8 查得动载系数 Kv=1.06因为是直齿齿轮，所以 ，由表 10-2 查得使用系数 KA=1；由1HFK表 10-4 用插入法查得 8 级精度小齿轮支承非对称时 ；由 ，1.458HK10.72bh查图 10-13 得 ，故动载系数1.45HK.42F106581.AvHK6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 331 .
13、45.9.271ttd7）计算模数 16.8dmz3、按齿根弯曲强度设计设计公式 132FaSdYKTz(1)、确定公式内的计算值1）由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的150FEMPa弯曲疲劳强度极限 2380FEMPa2）由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 .120.86,9FNFNK3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳强度安全系数 S=1.4 则：10.6537.4FNEKPaS机械设计课程设计第 9 页 共 37 页9220.86524.91FNEKMPaS4)计算载荷系数 K .1.506AvF5)查取齿型系数由表 10-5 查得 12.65,.8FaFaY6）
14、查去应力校正系数 ,179SSY7）计算大、小齿轮的 并作比较Fa12.6580.1362374FaSY2.9.574FaS（2） 、设计计算按齿根弯曲疲劳强度计算出的模数为(取 最小):FaSY2133 21.5069840.1572.093FaSdYKTmz比较计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数 2.05 并就接近圆整为标准值 m=2.5，按接触强度算得的分度圆直径 算出小齿轮齿数：169.
15、327d取.5zm128z大齿轮齿数 取214.8i44、几何尺寸的计算（1）计算分度圆直径 122.570431dzm（2）计算中心距 129a机械设计课程设计第 10 页 共 37 页10（3）计算齿轮宽度 则：取小齿轮 170dbm175B大齿轮 270B5、修正计算结果1） 8z214z查表 8-5 修正： 21.5,.168FaFaSSY2） 13.470./606dnv ms3）齿高 h-=2.25m=2.252.5=5.625 ； 7012.45.6bh查表 10-4 修正 1.40HK由 ， 查图 10-13 修正12.4bh6.FK4）齿面接触疲劳强度计算载荷系数 1.0.41.57AvHK齿根弯曲疲劳强度计算载荷系数 .6.2.06AvF5） 2 2133121.579845.19.836.
