《机械设计课程设计-设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计-设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录一设计任务书1二传动方案的拟定及说明3三电动机的选择3四计算传动装置的运动和动力参数4五传动件的设计计算5六轴的设计计算14七滚动轴承的选择及计算26八箱体内键联接的选择及校核计算27九连轴器的选择27十箱体的结构设计29十一、减速器附件的选择30十二、润滑与密封31十三、设计小结32十四、参考资料331一、设计任务书：题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器1. 总体布置简图：D V F1 电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4带式运输机；5鼓轮；6联轴器2. 工作情况：2载荷平稳、单向旋转3. 原始数据：输送带的牵引力 F（kN）：2.1输送带滚筒的直径 D（mm）
2、：450输送带速度 V（m/s）：1.4带速允许偏差（）：5使用年限（年）：10工作制度（班/日）：24. 设计内容：1) 电动机的选择与运动参数计算；2) 直齿轮传动设计计算；3) 轴的设计；4) 滚动轴承的选择；5) 键和联轴器的选择与校核；6) 装配图、零件图的绘制；7) 设计计算说明书的编写。5. 设计任务：1) 减速器总装配图一张；2) 齿轮、轴以及箱座零件图各一张；3) 设计说明书一份；6. 设计进度：1) 第一阶段：总体计算和传动件参数计算2) 第二阶段：轴与轴系零件的设计33) 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4) 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
3、二、传动方案的拟定及说明：由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴承受载荷大、刚度差，中间轴承润滑较困难。三、电动机的选择：1 电动机类型和结构的选择：因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式 Y（IP44）系列的电动机。2 电动机容量的选择：1） 工作机所需功率 PwP 3.1kWFV/10w2） 电动机的输出功率 d /dw由于 ，故： 3.6kW320.86轴 承 齿 轮 链 联 轴 器 dP43 电动机转速的选择：根据
4、，初选为同步转速为 1500r/min 的12dnwnii电动机4 电动机型号的确定：由表 17-7 查出电动机型号为 Y112M-4,其额定功率为 4kW，满载转速 1440r/min,基本符合题目所需的要求。 四、 计算传动装置的运动和动力参数：1. 计算总传动比：由电动机的满载转速 和工作机主动轴转速 可确定传动mnwn装置应有的总传动比 ：i由于 ，1.460/59.41wnD故计算得到总传动比： 2i2. 合理分配各级传动比：由于减速箱是展开式布置，为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度，应试两级的大齿轮具有相近的直径，于是可按下式 3.分配传动比：1.3ii因为 ，取 ， ，24.24
5、i125.6,4.3ii此时速度偏差为 ，所以可行。0.%五、 各轴转速、输入功率、输入转矩：项 目 电动机轴 高速轴 I 中间轴 II低速轴III滚筒轴IV5转速（r/min）1440 1440 256.7 59.4 59.4功率（kW） 4 3.96 3.80 3.65 3.50转矩（Nm）26.5 26.3 141.4 586.8 562.7传动比 1 1 5.61 4.32 1效率 1 0.99 0.96 0.96 0.94五、传动件设计计算：直齿圆柱齿轮具有不产生轴向力的优点，但传动平稳性较差，在减速器中圆周速度不大的情况下采用直齿轮。I-II 轴高速传动啮合的两直齿轮（传动比 5.
6、61）：1 选精度等级、材料及齿数：1） 材料及热处理；选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为40HBS。2） 精度等级选用 8 级精度；3） 试选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 的；19z2107z2 按齿面接触强度设计：因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算按式（109）试算，即 6d3212. HEdtZuTK4） 确定公式内的各计算数值：（1） 试选 ；tK1.3（2） 由图 1030 选取区域系数 ；2.5Z（3） 由表 107 选取尺宽系数 ；1d（4） 由表 106 查
7、得材料的弹性影响系数 ；189.EMpa（5） 由图 1021d 按齿面硬度查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lim160HMpa；li25（6） 由式 1013 计算应力循环次数：1N160hnjL4012830194.2092/5.7由图 1019 查得接触疲劳寿命系数 ； ；10.8HNK20.9HN（7） 计算接触疲劳许用应力：取失效概率为 1，安全系数 ，由式（1012）得SH12H120.86590min,6MPa5） 计算过程：（1） 试算小齿轮分度圆直径 ：1td1td3212. HEdtZuTK7=2.32 =41.36mm3 235068.19.1.2
8、6（2） 计算圆周速度： 124.36.1/600tdnv ms（3） 计算齿宽、模数及齿高等参数：齿宽 1b=4.361.dt模数 m= = =2.181zt9齿高 2.5.2184.9hmm齿宽与齿比为 /36/2bh（4） 计算载荷系数 K：已知载荷平稳，所以取 =1；A根据 v=2.93m/s,8 级精度，由图 108 查得动载系数 ；1.VK对于直齿轮 ；1HFK由表 10-4 插值法查的 8 级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时， 1.450H由 ,查图 10-13 得 ，故：/8.2bh1.4FKA.81.62vHK（5） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（1010a）得
9、331/41.6.28/1.45.0ttdKm（6） 计算模数 m8m = =2.37mm1zd95.043 按齿根弯曲强度设计：由式(1017)m 321FSadYzKT确定计算参数：1) 由图 10-20c 查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;大150FMpa齿轮的弯曲疲劳强度极限 2380FMpa2) 由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 1.NK2.93FN3) 计算弯曲疲劳许用应力取安全系数 ，由式 10-12 得：1.4S= =1F/NFEK30.57Mpa= =2224) 查取齿型系数和应力校正系数由表 105 查得 ；1.850FaY2.175FaY由表 105 查得 ；4S98S
10、5) 计算大、小齿轮的 并加以比较Fa= =1FSaY 57.30482.16= =2FSa .9.05大齿轮的数值大。6) 计算载荷系数91.48162AVFK7) 设计计算 =1.54 m32354901.196.8.最终结果： =1.544 标准模数选择：由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于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强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳的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优先采用第一系列并就近圆整为标准值 ，按接触疲劳1.54 2m强度算的的分度圆直径的 145.0d1)小齿轮齿数，取1
11、/25.zdm123z2） 大齿轮齿数， 取 =12921.69z2z5.几何尺寸计算：1) 计算中心距：a =152mm21mz2) 计算大、小齿轮的分度圆直径：，146dz258dzm计算齿轮宽度：1db1046bm小齿轮齿宽相对大一点因此，150B23) 结构设计：以大齿轮为例，因齿轮齿顶圆直径大于 160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。II-III 轴低速传动啮合的两直齿轮（传动比 4.32）：1. 选精度等级、材料及齿数(与上面两对齿轮相同)：1） 材料及热处理：选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45
12、 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。2） 精度等级选用 8 级精度；3） 试选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 的；124z2103z2. 按齿面接触强度设计：因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算按式（109）试算，即 td3212. HEdtZuTK4） 确定公式内的各计算数值（1） 试选 ；t1.3（2） 由图 1030 选取区域系数 ZH2.5；11（3） 由表 107 选取尺宽系数 ；1d（4） 表 106 查得材料的弹性影响系数 ZE189.8Mpa（5） 由图 1021d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ； 大齿轮的接触疲劳
13、强度极限lim10HMpa；li25（6） 由式 1013 计算应力循环次数：9160256.718301.740hNnjL82/4.30由图 1019 查得接触疲劳寿命系数 ； ；1.86HNK20.9HN（7）计算接触疲劳许用应力：取失效概率为 1，安全系数 ，由式（1012）S得：H12H120.86590min,6MPa5） 计算过程：（1） 试算小齿轮分度圆直径 1td1td3212. HEdtZuTK=2.32 =73.54mm3 235068.19.4. （2） 计算圆周速度 1273.2.9/60601tdnv ms（3） 计算齿宽 b 及模数 m1b=73.54.dt12m=
14、 = =3.061zdt2473.5齿高 .306.89hmm齿宽与齿高比 /754/1.67bh（4）计算载荷系数 K已知载荷平稳，所以取 =1；A根据 v=0.99m/s,8 级精度，由图 108 查得动载系数；1.06VK由于直齿轮 ；1HFK由表 10-4 插值法查的 8 级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时， ；1.463H由 b/h=8.44，查图 10-13 得 ；1.46FKA.0.3.5vHK（4） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（1010a）得331/7.541./7.98ttdKm（5） 计算模数 mm = =3.25mm1z2498.3. 按齿根弯曲强度设计：由式(1017)m 321FSadYzKT1） 确定计算参数13（1） 由图 10-20c 查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲疲劳强度极限50FMpa
