设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器明书

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1、 机械设计基础课程设计二级圆柱齿轮减速器二级圆柱齿轮减速器 设计说明书设计说明书学生姓名 胡胜强 学 号 8011211120 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械设计 15-1 班 指导教师 张涵 2013 年 12 月 10 日目 录1.前言-22.电动机的选择-43.计算传动装置动力和运动参数 -64.传动装置的设计计算-85.齿轮的设计计算 -86轴的设计与选择- -167.轴承的寿命计算-188.连轴器的选择-229.键的选择与校核-2410.润滑与密封的设计-2711.减速器附件设计2712.总结2713.致谢2914.参考资料-29课程设计说

2、明书课程设计说明书1.1.前言前言 一一、机械设计课程的目的和意义 机械设计基础课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较 全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践 性教学环节。其基本目的是： (1)(1) 通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修 课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力， 并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。 (2)(2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简 单机械的设计原理和过程。 (3)(3) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资 料（手册、图

3、册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据 处理等。 （4 4）机械设计基础课程设计还为专业课课程设计和毕业设计奠定了基础。二、二、机械设计课程的内容 选择作为机械设计课程的题目，通常是一般机械的传动装置或简单机械。课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机； 计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、 润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装 配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。 在设计中完成了以下工作： 减速器装配图 1 张（A0 或 A1 图纸） ； 零件工作图 23 张（传动零件、轴、箱体等） ；

4、 设计计算说明书 1 份，60008000 字。 三、机械设计课程设计的步骤 机械设计课程设计的步骤通常是根据设计任务书，拟定若干方案并进行 分析比较，然后确定一个正确、合理的设计方案，进行必要的计算和结构设 计，最后用图纸表达设计结果，用设计计算说明书表示设计依据。 机械设计课程设计一般可按照以下所述的几个阶段进行： 1 1 设计准备 分析设计计划任务书，明确工作条件、设计要求、内容和步骤。 了解设计对象，阅读有关资料、图纸、观察事物或模型以进行减速器 装拆试验等。 浮系课程有关内容，熟悉机械零件的设计方法和步骤。 准备好设计需要的图书、资料和用具，并拟定设计计划等。 2 2 传动装置总体设

5、计传动装置总体设计 确定传动方案圆柱斜齿齿轮传动，画出传动装置简图。 计算电动机的功率、转速、选择电动机的型号。 确定总传动比和分配各级传动比。 计算各轴的功率、转速和转矩。 3 3 各级传动零件设计 减速器外的传动零件设计（带传动、链传动、开式齿轮传动等） 。 减速器内的传动零件设计（齿轮传动、蜗杆传动等） 。 4 4 减速器装配草图设计 选择比例尺，合理布置试图，确定减速器各零件的相对位置。 选择联轴器，初步计算轴径，初选轴承型号，进行轴的结构设计。 确定轴上力作用点及支点距离，进行轴、轴承及键的校核计算。 分别进行轴系部件、传动零件、减速器箱体及其附件的结构设计。 5 5 减速器装配图设

6、计 标注尺寸、配合及零件序号。 编写明细表、标题栏、减速器技术特性及技术要求。 完成装配图。 6 6 零件工作图设计 轴类零件工作图。 齿轮类零件工作图。 箱体类零件工作图。四四、课程设计的基本要求 认真、仔细、整洁。 理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理、实用、经济、工艺性好。正确处理继承与创新的关系，正确使用标准和规范。 学会正确处理设计计算和结构设计间的关系，要统筹兼顾。 所绘图纸要求准确、表达清晰、图面整洁，符合机械制图标准；说明书 要求计算准确、书写工整，并保证要求的书写格式。 五五、减速器的设计计算、校核、说明和结果1 1 设计任务书设计任务书1.11.1 设计任务设计任务设计

7、一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器，传动系统为采用两级 圆柱齿轮减速器和圆柱齿轮传动1.21.2 原始数据原始数据联轴器拉力：F=2800N运输带速度：V=1.7m/s卷筒直径：D=360mm1.31.3 工作条件工作条件工作机空载启动，有轻微振动，经常满载，单向运转,单班制工作，使用 期限 10，每年工作 300 天,运输机允许速度误差 5%。总体布置简图总体布置简图1 1联轴器联轴器 2 2电动机电动机 3 3齿轮减速器齿轮减速器 4 4卷筒卷筒 5 5带式运输机带式运输机2 2 电动机的选择电动机的选择2.12.1 电动机类型和结构的选择电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：

8、工作机空载启动，有轻微振动，经常满载，单向运转,单班制工作，使用期限 10，每年工作 300 天,运输机允许速度误差 5%。2.22.2 选电动机类型选电动机类型按工作要求和条件，选用三相笼形异步电动机，封闭式结构，电压 380V，Y 型。2.2.12.2.1 选择电动机容量选择电动机容量电动机所需工作功率按式：P电= KWwpP电= KW1000FV因此： P电 = KW1000FV查机械设计指导书表一二减=0.95 联=0.99=二减联2所以kwFvPd12. 510002.2.2 确定卷筒轴工作转速：min54.9534014. 37 . 1100060100060r Dvn按机械设计课

9、程设计设计指导书P2 表 1，二级圆柱齿轮减速器的传动比=8-40ai故电动机的转速的可选范围为：符合min6 .3821min32.764min54.95408rrrnind这一范围的同步转速为：查机械设计课程设计手册第 167 页表 12-1 可知合适。min3000rmin1500rmin1000r查表 12-1 得方案额定功率 （Kw）电动机转速 (r/min)传动比质量1、Y132S1-25.5290030.464 2、Y132S-25.5144015.168 3、Y132M2- 25.596010.084综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、减速器的传动比，在 机械设计课程设

10、计手册167 选取电动机的型号132S1-2，其主要的性 能如下表：型号额定功率满载转速传动比伸出轴长伸出轴径Y132S1-25.5Kw2900r/min30.180mm38mm3.3.传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数计算 3.13.1 分配传动比分配传动比 由选定的电动机满载转速 nm 和工作机的主轴的转速 n，可得传动装置的 总的传动比是：高速级 ：低速级1i2i则 i1=1.2i2； 12iii所以 i2=5i1=6校核实际传动比: =65=3012iii3.23.2 各轴功率，转速和转矩的计算各轴功率，转速和转矩的计算4.14.1 计算各轴的转速计算各轴的转速I 轴

11、 12930 / minmnnrII 轴 min/3 .4836290011rinniiIII 轴 min/67.962rinnii iii4.4. 2 2 计算各轴的输入功率计算各轴的输入功率I 轴 P1=P电联轴承=5.363KwII 轴 P2=P1齿轴承=5.098KwIII 轴 P3=P2齿轴承=4.85Kw4.34.3 计算各轴的输入转矩计算各轴的输入转矩I 轴 T1=9.55106 联轴承=17661.08N.mm11II 轴 T2=T1i1轴承齿=100731.74N.mmIII 轴 T3=T2i2联轴承=478777.96N.mm5 5 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 5

12、.15.1 减速器箱内的圆柱齿轮传动的设计计算减速器箱内的圆柱齿轮传动的设计计算 由上式可知： 61i52i校核实际传动比 305621iii因为传动比都大于 4，所以高速级和低速级均采用斜齿圆柱齿轮传动，该 减速器采用闭式，用展开式布局，采用标准齿形。5.25.2 选择齿轮材料精度等级选择齿轮材料精度等级 四个齿轮均用 45 钢制造，调质处理，软齿面2203 . 1HBS2004 . 2HBSB1.3=650 MPa B2.4=580 MPa S1.3=360 MPa S2.4=290 MPa 一般减速器，中速中载，取 8 级精度 5.35.3 设计低速级齿轮设计低速级齿轮查手册表1-7 联

13、=0.995 轴承=0.98 齿=0.97低速级负荷大，对外部尺寸影响大，故先设计低速级低速级圆柱齿轮传 动初选齿数Z3=25 Z4=1245.3.15.3.1 初选载荷系数初选载荷系数 4 . 1tk5.3.25.3.2 对称布置，软齿面对称布置，软齿面取 查表 107 15. 175. 0d1d5.3.35.3.3 材料的弹性影响系数材料的弹性影响系数 钢钢钢钢 查表 106 MPaZE8 .1895.3.45.3.4 标准直齿轮标准直齿轮 =20=200=120ZH=2.3 5.3.55.3.5 计算重合度计算重合度=1.68=1.685.3.65.3.6 计算计算 H(1)(1)应力循

14、环系数应力循环系数9 11026. 6360001290060N9932100 . 161026. 6 NN8941009. 25100 . 1N5.3.65.3.6 接触疲劳寿命系数接触疲劳寿命系数: :9 . 01HNK95. 032HNHNKK95. 04HNK5.3.75.3.7 弯曲疲劳寿命系数弯曲疲劳寿命系数85. 01FNK9 . 032FNFNKK95. 04FNK5.3.85.3.8 弯曲疲劳强度和接触疲劳强度弯曲疲劳强度和接触疲劳强度查机械设计书图 10-20cFlim1.3=430MPa Flim2.4=430MPa 查机械设计书图 10-20dSlim1.3=570MPa Slim2.4=550MPa查图查图 10101818 1.25 1.5FS 取 1.25 1HS= = =3HHHHN SK3lim35 .541= =3FFHFN