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1、1精密机械设计课程设计说明书姓名 专业 班级 学号 目录一、设计任务书.(2)二、动力机的选择.(3)三、计算传动装置的运动和动力参数.(3)四、传动件设计计算（齿轮）(4)五、轴的设计. . . . . . .(7)六、滚动轴承的计算.(15)七、连结的选择和计算.(16)八、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择.(17)九、箱体及其附件的结构设计.(17)十、设计总结.(18)2一、设计任务书一、设计任务书 1.设计题目设计题目：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器 2简图简图：联轴器减速器联轴器滚筒v输送带电动机3. 条件条件：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工
2、作，使用期限 5年，输送带速度容许误差为5%。 4.数据数据已知条件题 号（5）输送带拉力 F（N）2.4103输送带速度 v（m/s）1.2滚筒直径 D(mm)300指导教师：开始日期： 2012 年 12 月 31 日 完成日期：2013 年 1 月 17 日3二二 电动机选择电动机选择电动机的结构和类型：按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y 系列三相异步交流电动 机。滚筒的输出功率=24001.2=2.88KWwwwPFV电动机的输出功率 Pd=Pw/（0.99*0.98*0.97*0.98*0.97*0.98*0.99）=3.38KW卷筒转速nw=60*1000v/（*300*10
3、）=76r/min二级齿轮传动比 i=440电动机转速 nd=nw*i=76*(840)=(6083040)r/min，故选择电动机同步转速可选为1000r/min 选择电动机如下电动机型号额定功 率/KW满载转速 r/min堵转 转矩额定 转矩最大 转矩额定 转矩Y132M1-6,4.09602.02.2其中 D=38mm 公称转矩为 125N*m 三三 计算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总传动比 i=n1/nw=960/76=12.63对于两级卧式展开式圆柱齿轮减速器的 i1=(1.11.5)i2，为了分配均匀取 i1=1.4*i2，计算 得两级圆柱齿轮减速器高速级的
4、传动比 i1=4.2，低速级的传动比 i2=3。各级转速：n1=960r/min n2=960/i1=229r/minn3= n2/ i2=76r/min各轴输入功率：P0 =4kw P1=P0*0.99=3.96kw P2=P1*0.99*0.97=3.96kw P3=P2*0.97*0.98=3.57kw P滚筒= P3*0.98*0.99=3.46kw转矩：Td=9550Pd/n1=39.79 Nm T1=Td*0.99=39.39 Nm T2=T1*i1*0.98*0.97=157.27 Nm T3=T2*i2*0.98*0.97=448.50 Nm T 滚筒=T2*i2*0.98*0
5、.99=435.13 Nm4四四 传动件设计计算（齿轮）传动件设计计算（齿轮）A 高速齿轮的计算输入功率小齿轮转 速齿数 比小齿轮转矩载荷 系数3.96kw960r/min4.239.39Nm1.051 选精度等级、材料及齿数 选择小齿轮材料为 40Cr（表面淬火）4056HRC，大齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 300HBS， 1） 精度等级选用 8 级精度； 2） 试选小齿轮齿数 z120，大齿轮齿数 z284 的； 2 按齿面接触强度设计Hlimb117HRC+20836N Hlimb117HBS+69669N 选择接触应力较小的大齿轮进行验算大齿轮应力循环次数 NH60 n2t
6、=60*229*5*365*8=20.1107查图 8-41 得当大齿轮应力循环基数 NH02.5107因为 NH NH0所以取寿命系数 KHL1 又因为大齿轮为调/质处理，故安全系数 SH=1.1 所以H2=Hlim2*KHL/SH=608 MPa 所以小齿轮分度圆直径d1t3H112*uuKT dKd 取 Kd=84 齿宽系数 d=1，载荷集中系数 =1.05 3/2 K泊松比 u=4.2d1t43.46mm取d1=50mm b=d*d=50模数 m= d/z1=50/20=2.5中心距 a=m（Z1+Z2）/2=130mm验证接触应力：H=ZHZEZuu dKTd131VK21 ZH=1
7、.76，Z=1，ZE=，T=39390N*mm2712/2V=* d1*n1/（60*1000）=* 45*960/（60*1000）=2.26m/s查 8-39 表得 KV=1.205求得H=474.3N/mm2NF0，取 K FL=1F1=600/2=300N/mm2F2=600/2=300N/mm2许用弯曲应力F =Y2121dd查表得 Z1=20 时， YF1=4.14 ；Z1=84 时， YF1=3.74F1/ YF1=72.5 N/mm2F2/ YF2=72.2 N/mm2故应验算选择大齿轮的弯曲应力F2=3.74*=59.40 N/mm2NH0所以取寿命系数 KHL1 又因为大齿
8、轮为调/质处理，故安全系数 SH=1.1 所以H2=Hlim2*KHL/SH=608 MPa 所以小齿轮分度圆直径d1t3H112*uuKT dKd 取 Kd=84 齿宽系数 d=1，载荷集中系数 =1.05 3/2 K泊松比 u=3d1t71mm取d1=75mm b=d*d=75模数 m= d/z1=75/25=3中心距 a=m（Z1+Z2）/2=150mm验证接触应力：H=ZHZEZuu dKTd131VK21 ZH=1.76，Z=1，ZE=，T=157270N*mm2712/2V=* d3*n1/（60*1000）=* 75*229/（60*1000）=0.90m/s查 8-39 表得
9、KV=1.04求得H=490N/mm2NF0，取 K FL=1F1=600/2=300N/mm2F2=600/2=300N/mm2许用弯曲应力F =Y2121dd查表得 Z1=20 时， YF1=3.98；Z1=84 时， YF1=3.74F1/ YF1=75.4 N/mm2F2/ YF2=72.2 N/mm2故应验算选择大齿轮的弯曲应力F2=3.74*= 76.12N/mm2，大量生产价格最低固选用 深沟球轴承。根据 dmin选择 6006 号轴承。轴承的安装直径 d1= d5=30mm D=55mm B=13mm 采用轴肩定位，轴肩 a=（0.070.1）故安装大齿轮处的轴段 2 的直径
10、d2 =40 轴身 d3=36mm 安装大齿轮处的轴段 4 的直径 d4=33mm 5. 轴的结构设计 取齿轮与箱体的内壁的距离为 a=12mm,考虑到箱体的制造误差，在确定轴承的位置时，应 与箱体的内壁,有一段距离 s,取 s=8mm,已知轴承的宽度 B=16mm 取大齿轮的轮毂长 L6=48mm 小齿轮的轮毂长 L6=85mm 则 L1= L5= a+s+B =12+8+13=33 mm 安装大齿轮处的轮毂长 L2=48mm 取：轴身 L3=12mm 安装小齿轮处的轮毂长 L4=85mm 6 轴上零件得周向定位 齿轮的周向定位都采用普通 A 型平键联接。按 d2=40mm , 查得平键的截
11、面 b*h=12*8 (mm) ,L=36mm 同理按 d4=33mm. b*h=16*10 ,L=70mm。 同时为了保证齿轮与轴配合得有良好得对中性，固选择齿轮轮毂与轴得配合选 H8/n7。半 联轴器与轴得配合选 H8/k7。滚动轴承与轴得周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选 轴的尺寸公差为 m6。 7 确定轴的的倒角和圆角 取轴端倒角为 2*4514C 高速轴 1 的设计1 总结以上的数据。功率转矩转速齿轮分度圆直径压力角3.96 Kw39.39Nm960r/min50mm20 2 求作用在齿轮上的力NdTFt60.15755010*39.39*22311Fr=Ft*tan=1575.
12、60*tan20=573.47N3 初步确定轴的直径 选取轴的材料为 45 号钢。 根据表115-3 选取 C0=112。故mmnPCd97.1796096. 3*112*, 330min4 联轴器的型号的选取 由于联轴器有键槽，故宽增 5%dmin= dmin(1+0.05)=18.87mm（此为联轴器的最小直径）选载荷系数 K=1.5 T=K*39.39=59.09N*m故选定弹性柱销联轴器：LT5Y 半联轴器的孔径 d=25mm，长度 L= 62mm，公称转矩为125Nm 固取 d1=25mm。5. 轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案 2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
13、a 为了满足半联轴器的轴向定位要求 1 轴段左端要求制出一轴肩 a=（0.070.1）d；固取 2 段的直径 d2=28mm;半联轴器与轴配合的毂孔长度 L= 62mm ,为了保证轴端挡圈只压在半 联轴器上而不压在轴的端面上，固取 1 段的长度应比 L 略短一些，现取 L1=60mm。 b 初步选择滚动轴承。 考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最少。在高速转时也15可承受纯的轴向力，工作中容许的内外圈轴线偏斜量=8-16大量生产价格最低，固选 用深沟球轴承。根据 d2=28mm，选 6006 号深沟球轴承。d=30mm B=13mm 所以取轴承的安装直径 d3=30m
14、m。 右端采用轴肩定位 可选轴身 d4=34mm 轴环 d5=38mm 安装齿轮处的轴段 6 的直径 d6=34mm 轴承的安装直径 d7=30mm d 轴承端盖的总宽度为 30mm（有减速器和轴承端盖的机构设计而定） 根据轴承的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖外端面与联轴器的,距离为 10mm。固取 L2=40mm e 取齿轮与箱体的内壁的距离为 a=12mm,考虑到箱体的制造误差，在确定轴承的位置时， 应与箱体的内壁,有一段距离 s,取 s=8mm,已知轴承的宽度 B=13mm 取齿轮的轮毂长 L6=60mm 则 L3= L7= a+s+B =12+8+13=33 mm 取：轴身
15、L4=48+20=76mm 轴环 L6=6mm 至此已初步确定轴得长度。 3) 轴上零件得周向定位 齿轮，半联轴器与轴的周向定位都采用普通 A 型平键联接。按 d1=25mm , 查得平键的截面 b*h=8*7 (mm) ,L=45mm 同理按 d6=34mm. b*h=10*8 mm,L=45mm。 同时为了保证齿轮与轴配合得有良好得对中性，固选择齿轮轮毂与轴得配合选 H8/n7。半 联轴器与轴得配合选 H8/k7。滚动轴承与轴得周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选 轴的尺寸公差为 m6。 4) 确定轴的的倒角和圆角 取轴端倒角为 2*454) 5)电动机的联轴器 根据 D=38mm 公称转矩为 125N*m 可选弹性柱销联轴器 LT6Y 其中 d=38mm L=82mm 选为 L=80mm六
