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1、 机机械械设设计计 课课程程设设计计设设 计计 说说 明明 书书设计题目设计题目: : 带式输送机的减速器带式输送机的减速器 院系名称：院系名称： 机电工程学院机电工程学院 专业班级：专业班级： 机制机制F0901F0901 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 曹宪周曹宪周 2011 年年 12 月月 28 日日明德厚学、求是创新2目录目录1. 题目及总体分析32. 各主要部件选择43. 电动机选择44. 分配传动比55. 传动系统的运动和动力参数计算66. 设计高速级齿轮77. 设计低速级齿轮128. 设计带轮149. 链传动的设计1610. 减速器轴及轴承装置、键的
2、设计18轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计18轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计24轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计2911. 润滑与密封3412. 箱体结构尺寸3513. 设计总结36明德厚学、求是创新314. 参考文献36一.题目及总体分析题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力 F=5500，运输带速度，卷筒直径为0.7/vm sD=480mm。单向传动，工作连续，有轻微震动，起动载荷为公称载荷的 1.4 倍。工作寿命为 6 年，每年 240个工作日，每天工作 10 小时，具有加工精度 8 级（齿轮） 。 减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿
3、轮减速器。 特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置 在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相 抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成斜齿。 整体布置如下：1,电动机 2，带轮 3，减速箱 4，链轮 5，卷筒 辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。明德厚学、求是创新4二二.各主要部件选择各主要部件选择部件因素选择动力源电动机齿轮斜齿传动平稳高速级做成斜齿，低 速级做成直齿轴承此减速器轴承
4、所受轴向力不大角接触球轴承带轮结构简单，耐久性好带轮链传动工作可靠，传动效率高单排滚子链三三.电动机的选择电动机的选择目的过程分析结论类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用 Y 系列封闭式三 相异步电动机功率工作机所需有效功率为 PwFV 圆柱齿轮传动(8 级精度)效率(两对)为 10.97 2 滚动轴承传动效率(四对)为 20.994 带轮 30.96 输送机滚筒效率为 40.96 链传动的效率 50.96电动机输出有效功率为123454814.6wPPW电动机输出功率为4814.6PW型号查得型号 Y132M-4 封闭式三相异步电动机参数如下 额定功率 p=7.5kW 满载转速 144
5、0 r/min选用 型号 Y160M-4 封闭 式三相异步电动机明德厚学、求是创新5四四.分配传动比分配传动比目的过程分析结论分配传动比传动系统的总传动比其中 i 是传动系统的总传动比，多级串联传wm nni 动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；nm是电动机的满载转速，r/min；nw 为工作机输入轴的转速，r/min。计算如下, 1440 / minmnr6027.85 / minwvnrd51.7mwnin取12i 2 112.9* 3iiii2lhiii取 ,3,4.3lhii32i i:总传动比 ：带传动比 ：低速级齿轮传动比 ：高速级齿轮传1ilihi动比,链传动比3i12i 21
6、2.9i 4.3hi 3li 32i 明德厚学、求是创新6五五.传动系统的运动和动力参数计算传动系统的运动和动力参数计算目的过程分析结论传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为 1 轴、2 轴、3 轴、4 轴；对应于各轴的转速分别为、 、 、 ；对应各轴的输入功率分别为、 、 、 ；对应名轴的输入转矩分别为、 、 、 ；相邻两轴间的传动比分别为、 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为、 、 。电动机两级圆柱减速器工作机轴号1 轴2 轴3 轴4 轴转速 n(r/min)n0=1440n1=720n2=167.44n3=55.81n4=27.9功率 P(kw)P=5.5P1=4.5
7、758P2=4.3941P3=4.2197P4=4.0104转矩T(Nm)T1=60.693T2=250.619T3=722.059T4=1372.735两轴联接带轮齿轮齿轮链轮传动比 ii01=2i12=4.3i23=3i34=2传动效率01=0.9612=0.9723=0.9734=0.96明德厚学、求是创新7六六.设计高速级齿轮设计高速级齿轮1选精度等级、材料及齿数，齿型选精度等级、材料及齿数，齿型1）确定齿轮类型两齿轮均为标准圆柱斜齿轮2）材料选择小齿轮材料为（调质） ，硬度为，大齿轮材料为钢（调质） ，硬度为HBS，二者材料硬度差为HBS。）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 8
8、 级精度4）选小齿轮齿数1，大齿轮齿数2114.124=103.2,取 Z2=1045）选取螺旋角。初选螺旋角o142按齿面接触强度设计按式（1021）试算，即32 1)(12HEHdtt tZZ uuTkd）确定公式内的各计算数值（）试选6 . 1tK（）由图，选取区域系数433. 2HZ（）由图查得 78. 0120.81121.59（）计算小齿轮传递的转矩54 11195.5 10/6.0693 10TP nN mm（）由表选取齿宽系数1d（）由表查得材料的弹性影响系数2/18 .189 MPaZE（）由图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MPaH6001l
9、imlim2550HMPa明德厚学、求是创新8（）由式计算应力循环次数8 1606.22 10hNnjL99 26.22 10 / 4.11.45 10N （）由图查得接触疲劳强度寿命系数10.95HNK20.98HNK（）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为 S=1，由式得1lim1 10.95 600570HNH HKMPaMPaS2lim2 20.98 550539HNH HKMPaMPaS12( )/ 2(570539)/ 2554.5HHHMPaMPa）计算（）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得td1146.32tdmm（）计算圆周速度112.8/60 1000td nv
10、m s（）计算齿宽及模数ntm146.32dtbdmm 11cos1.87t ntdmmmZ2.254.214/10.99nthmmmb h（）计算纵向重合度10.318tan1.903dZ（）计算载荷系数 K已知使用系数.251AK根据，级精度，由图查得动载荷系数1.75/vm s1.13VK 由表查得明德厚学、求是创新9由图查得1.36FK假定，由表查得100/AtK FN mmb4 . 1FHKK故载荷系数1.25 1.25 1.4 1.4172.87AVHHKK K KK（）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得311/55.95ttddKKmm（）计算模数nm11cos2.2
11、6ndmmmZ3按齿根弯曲强度设计由式 32 12 1 cos2FSFdnYY ZYKTm）确定计算参数 （）计算载荷系数1.25 1.25 1.4 1.362.71AVFFKK K KK（）根据纵向重合度，从图查得螺旋角影响系数903. 188. 0Y（）计算当量齿数1 1332 2332426.27coscos 14 99113.84coscos 14VVZZZZoo（）查取齿形系数由表查得 12.60FaY22.18FaY（）查取应力校正系数由表查得 11.595SaY21.79SaY（）由图查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE5001大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE3802（）由
12、图查得弯曲疲劳强度寿命系数10.90FNK20.95FNK明德厚学、求是创新10（）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S1.4，由式得11 10.90 500321.431.4FNFE FKMPaS22 20.95 380257.861.4FNFE FKMPaS（）计算大小齿轮的FSaFaYY 1112222.60 1.5950.01287321.432.18 1.790.01514257.86FaSaFFaSaFYYYY大齿轮的数据大 ）设计计算1.657nmmm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计nm算的法面模数，取2.0mm，已可满足弯曲强度。nm
13、4几何尺寸计算）计算中心距12()153.562cosnZZmamm将中心距圆整为 154mm ）按圆整后的中心距修正螺旋角12()arccos14.642nZZm ao因值改变不多，故参数、等不必修正。KHZ）计算大、小齿轮的分度圆直径1 122 257.87cos250.12cosnZ mdmmZ mdmm）计算大、小齿轮的齿根圆直径11222.552.872.5245.12fnfnddmmmddmmm明德厚学、求是创新11）计算齿轮宽度157.87dbdmm 圆整后取；260Bmm165Bmm5验算1122172.650tTFNd48.60/100/AtK FN mmN mmb合适高速级齿轮参数：齿轮压力角模数中心距齿数比齿数分度圆齿根圆齿顶圆齿宽旋向小齿轮2857.5852.8761.8765右旋大齿轮2021544.32121250.12245.12254.1260左旋七七.设计低速级齿轮设计低速级齿轮明德厚学、求是创新121选精度
