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1、目录目录设计任务书设计任务书绪论绪论1.1 设计目的1.2 传动方案的分析与拟定第二章第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择2.2 电动机选择2.3 确定电动机转速2.4 确定传动装置的总传动比和分配级传动比2.5 动力运动参数计算第三章第三章 传动零件的设计计算传动零件的设计计算减速器外部零件的设计计算-普通 V 形带传动第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算4.1 直齿圆柱齿轮4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触疲劳强度计算4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算4.2.3 齿轮几何尺寸的确定第五章第五章 轴的
2、设计计算轴的设计计算5.1 输入轴的设计5.2 输出轴的设计第六章第六章 轴承、键和联轴器的选择轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核第七章第七章 减速器润滑、密封减速器润滑、密封7.1 润滑的选择确定7.1.1 润滑方式7.1.2 润滑油牌号及用量7.2 密封的选择确定 第八章第八章 减速器附件的选择确定减速器附件的选择确定第九章第九章 箱体的主要结构尺寸计算箱体的主要结构尺寸计算第十章第十章 设计总结设计总结参考文献参考文献设计任务书设计任务书设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。已知条件：运输带工作拉力已
3、知条件：运输带工作拉力 F=2300N；运输带工作速度；运输带工作速度 V=1.5m/s（允许（允许运输带速度误差为运输带速度误差为 5%） ；滚筒直径；滚筒直径 D=400mm；两班制，连续单向运转，；两班制，连续单向运转，载荷轻微冲击；工作年限载荷轻微冲击；工作年限 5 年；最高工作温度年；最高工作温度 35 度；小批量生产。度；小批量生产。应完成的工作：应完成的工作：1. 减速器装配图纸一张；减速器装配图纸一张；2. 零件工作图零件工作图 1-2 张（从动轴、齿轮）张（从动轴、齿轮） ；3. 设计说明书一份。设计说明书一份。第一章第一章 绪论绪论1.1 设计目的设计目的（1）培养我们理论
4、联系实际的设计思想，训练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、图册及相关技术资料的能 力以及计算、绘图数据处理等设计方面的能力。1.2 传动方案拟定传动方案拟定1 1、传动系统的作用及传动方案的特点：、传动系统的作用及传动方案的特点： 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动
5、装置是用来传递原动机 的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。 传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满 足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用 维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动， 第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载 保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩， 减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使
6、用寿命较长，是现代机 器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用 HT200 灰铸铁铸造而成。 2 2、传动方案的分析与拟定、传动方案的分析与拟定 1、工作条件：使用年限 5 年，工作为两班工作制，载荷平稳，室内工作。 2、原始数据：滚筒圆周力 F=2300N；带速 V=1.5m/s； 滚筒直径 D=400mm； 3、方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组 合，即可满足传动比要求，同时由于 带传动具有良好的缓冲，吸振性能， 适应大起动转矩工况要求，结构简单， 成本低，使用维护方便。图 1 带式输送机传动系统简图第二章第二章 减速器结构选择及相关性
7、能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择电动机类型及结构的选择本减速器设计为水平剖分，选用 Y 系列三相异步电动机， 封闭卧式结构。2.2 电动机选择电动机选择（一）工作机的功率 Pw=FV/0.97=23001.5/0.97=3.56kwwP（二）总效率总=0.990.990.970.95=0.89总带齿轮联轴器2 轴承（三）所需电动机功率dPPd=3.56/0.89=4kw查机械零件设计手册得 Ped = 4 kw2.3 确定电动机转速确定电动机转速初步选定发动机型号是： 电动机转速(r/min)方案电 动 机 型 号额 定 功 率同 步满 载 1Y132S
8、-64kw1500960选定电动机型号为 Y132S-6，=960 r/min。满n2.4 确定传动装置的总传动比和分配级传动比确定传动装置的总传动比和分配级传动比1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速和满n工作机主动轴转速 n 可得传动装置总传动比为： n=60v/2r=71.66=/n n=960/71.66=13.40 总i满n2、分配各级传动装置传动比： 总传动比等于各传动比的乘积 = 总i带i齿i电动机额定 功率 Ped =4 kw选定电动机 型号为 Y132S-6 =2.97带i=4.5齿i取=2.97（普通 V 带 i=23）带i因为： =总i带i齿i所以： 13.40
9、/2.974.5齿i总i带i2.5 动力运动参数计算动力运动参数计算（一）转速 n=9600n满n=/=/=960/2.97=320（r/min） =In0n带i满n带iIIn/=320/4.5=71.11（r/min）In齿i=71.11（r/min） IIInIIn（二）功率 PP0=Pd=4KW轴：P1=P0=40.95=3.80（kw）带i轴：P2= =3.65 （kw）卷筒轴：P3= =3.58（kw）（三）转矩 T T0=9550P0/n0=39.79轴TI= =112.27(Nm)轴 T2= =485.15(Nm)卷筒轴T3= =6371.60 (Nm)将上述数据列表如下：轴号功
10、率 P/kWN /(r.min-1) T/(Nm)i0496018 2.97n=960（r/min）=320（Inr/min）=71.66IIn（r/min）=71.11IIIn（r/min）P0 =4.00kw P1=3.80kw P2=3.65kw P3=3.58kwT0=39.79(Nm)T1=112.27(Nm)T2=485.15(Nm)T3=6371.60(Nm)13.80320112.2723.6571.11485.154.533.5871.116371.601第三章第三章 传动零件的设计计算传动零件的设计计算减速器外部零件的设计计算减速器外部零件的设计计算-普通普通 V V 形带
11、传动形带传动设计普通 V 形带传动须确定的内容是：带的型号、长度、 根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴 上之力的大小和方向 1、选择带的型号： 查表得 Ka=1.2, 则计算功率为 PC=KAP=1.24= 4.8KW根据、查表和图,.选取 A 型带。1ncP2、确定带轮基准直径、验算带速查资料表，选取dd1=90mm 带速带速验算： V=n1d1/（100060） =3.1490960/100060=4.521m/s 不介于 525m/s 范围内，故不合再选dd1=100mm v=5.024m/s大带轮基准直径dd2=n1/n2d1=2.97100=297mm 查表dd
12、2 取 315mmi带= dd2/dd1=3.153、确定带长和中心距 a：0.7（d1+d2）a02（d1+d2）0.7（100+315）a02（100+315） 290.5mma0830mm初定中心距 a0=500 ，则带长为L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0)=2500+（100+315）/2+（315-100）2/(4500)=1675 mm 查表，按标准选带的基准长度 Ld=1600mm 的实际 中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1600-1675)/2=463 mm4、验算小带轮上的包角 1 1=180-(d2-d1)57.3/a=1530490
13、 小轮包角合适 5、确定带的根数选 A 型带d1=100mm d2=315mm带中心距 a =463mm小轮包角合 适选5根 V 带由式确定 V 带根数，11cLPzPP K K查 63 表得3.80kW，查 67 表得0.11kW1P1P查 62 表得 Ka0.92，Kv0.99则 Z=PC/（(P0+P0)=4.8/（0.95+0.11）0.990. LKK92= 5 故要取 5 根 A 型 V 带第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算4.14.1 直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮 按输入的转速 320r/min，传动比 4.25 计算，传动功率 3.8kw, 连续单向运转，载荷平稳来计算。
14、（1） 选定齿轮材料、热处理方式和精度等级 因载荷平稳，小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮 的材料为 45 号钢调质，齿面硬度为 250HBS，大齿轮选用 45 号 钢正火，齿面硬度为 200HBS。齿轮精度初选 8 级。（2） 初选齿数和齿宽系数。Z1=25 Z2=Z1i1=254.25=107 4.24.2 齿轮几何尺寸的设计计算齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按齿面接触疲劳强度计算 小齿轮的转矩为 112.27 Nm 确定各参数值：1.载荷系数 因 K 取值在 1.2-2.4 之间，由于载荷平稳，取 K=1.42.许用应力：Hlim1=700MPa Hlim2=460MpaFlim
15、1=530MPa Flim2=370Mpa按一般可靠要求取安全系数为 SF=1 ， SF=1， 查表得 Kn1 = 0.92 则许用接触应力H1 =Hlim1*Kn1/SF=664MPa 查表的 Kn2 = 0.98H2 =Hlim2 *Kn2/SF=450.8MPa 许用齿根弯曲应力F1 =Flim1/SF=530MPaF2 =Flim2/SF=370MPa取两式计算中的较小值，即H=450.8Mpa F=370MPa3.计算小齿轮分度圆直径齿数比 u=107/25=4.3小齿轮为 45 号钢调 质，齿面硬 度为 250HBS 大齿轮为 45 号钢正 火，齿面硬 度为 200HBSZ1=25 Z2=107H =460Mpa F=352MPa=4.3d12.32 21113 Huu dkT将数值带入上述公式可知： d144.16mm 4.确定模数和齿宽m=d1/Z1=44.16/25=1.76 取标准模数值 m=24.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算校核FFSFYYmbdKT112式中： a)小轮分度圆直径 d1=mZ=225=50mm
