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1、 机械设计课程设计说明书机械设计课程设计说明书题目：题目：带式输送机带式输送机华中科技大学明德厚学、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. 链传动的设计169. 减速器轴及轴承装置、键的设计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2910. 润滑与密封3411. 箱体结构尺寸3512. 设计总结3613. 参考文献36华中科技大学明德厚学、求是创新3一.题目及总体分析题目及总体
2、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，运输带速度，运输机滚筒直径为7000FN0.5/vm s。单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。工作寿命为八年，每年 300 个工作日，每天工作290Dmm16 小时，具有加工精度 7 级（齿轮） 。 减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。 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，低速级可做成直齿。 整体布
3、置如下：图示：5 为电动机，4 为联轴器，为减速器，2 为链传动，1 为输送机滚筒，6 为低速级 齿轮传动，7 为高速级齿轮传动， 。 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.。华中科技大学明德厚学、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所受轴向力不大球轴承联轴器结构简单，耐久性好弹性联轴器链传动工作可靠，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
4、异步电动机功率工作机所需有效功率为 PwFV7000N0.5m/s 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 20.98 4 弹性联轴器传动效率 30.99 输送机滚筒效率为 40.97 链传动的效率 50.96 电动机输出有效功率为24 123457000 0.54374.60.970.980.99 0.97 0.96wPPW电动机输出功率为4374.6PW型号查得型号 Y132S-4 封闭式三相异步电动机参数如下 额定功率 p=5.5 kW 满载转速 1440 r/min 同步转速 1500 r/min选用 型号 Y132S-4 封闭 式三相异步
5、电动机华中科技大学明德厚学、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 /minmnr6060 0.532.95 /min3.14 0.29wvnrd144043.732.95mwnin取13i 2 143.714.63iii2lhiii取 3.5,4.2lhiii:总传动比 ：链传动比 ：低速级齿轮传动比 ：高速级齿轮传1ilihi动比13i 214.6i 4.2hi
6、 3.5li 华中科技大学明德厚学、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=1440n2=342.86n3=97.96n4=32.65功率 P(kw)P=5.5P1=4.244P2
7、=4.034P3=3.834P4=3.607转矩T(Nm)T1=28.146T2=112.39 0T3=373.869T4=1055.326两轴联接联轴器齿轮齿轮链轮传动比 ii01=1i12=4.2i23=3.5i34=3传动效率01=0.9912=0.9723=0.9734=0.96华中科技大学明德厚学、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、 7 级精度4）选小齿轮齿数1，大齿轮齿数2114.224=100.8,取 Z2=101。5）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. 0120.87121.65（）计算小齿轮传递的转矩554 11195.5 10/95.5 104.244/14402.8146 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，
9、大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001limlim2550HMPa（）由式计算应力循环次数9 16060 1440 1 (16 300 8)3.32 10hNnjL 99 23.32 10 /4.20.790 10N （）由图查得接触疲劳强度寿命系数90. 01HNK95. 02HNK（）计算接触疲劳强度许用应力华中科技大学明德厚学、求是创新8取失效概率为，安全系数为 S=1，由式得MPaMPaSKHHN H5406009 . 01lim1 1MPaMPaSKHHN H5 .52255095. 02lim2 2MPaMPaHHH25.5312/ )5 .522540(2/)(21）计算（）试
10、算小齿轮分度圆直径，由计算公式得td124312 1.6 2.8146 105.22.433 189.837.101 1.654.2531.25tdmm（）计算圆周速度1137.10 14402.8/60 100060 1000td nvm s（）计算齿宽及模数ntm11 37.1037.10dtbdmm 11cos37.10 cos141.5024t ntdmmmZo2.252.25 1.503.375/37.10/3.37510.99nthmmmb h（）计算纵向重合度903. 114tan241318. 0tan318. 01oZd（）计算载荷系数 K已知使用系数1AK根据，级精度，由图
11、查得动载荷系数smv/2 . 11.11VK 由表查得2232231.120.18(1 0.6)0.23 101.120.18(1 0.6 1 ) 10.23 1037.101.417HddKb 由图查得1.34FK华中科技大学明德厚学、求是创新9假定，由表查得100/AtK FN mmb4 . 1FHKK故载荷系数1 1.11 1.4 1.422.21AVHHKK K KK （）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得3311/37.10 2.21/1.641.32ttddK Kmm（）计算模数nm11cos41.32 cos141.6724ndmmmZo3按齿根弯曲强度设计由式 32
12、 12 1 cos2FSFdnYY ZYKTm）确定计算参数 （）计算载荷系数1 1.11 1.4 1.342.08AVFFKK 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 101110.56coscos 14VVZZZZoo（）查取齿形系数由表查得 592. 21FaY22.172FaY（）查取应力校正系数由表查得 596. 11SaY21.798SaY（）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（）由图查得弯曲疲劳强度寿命系数85. 0
13、1FNK88. 02FNK华中科技大学明德厚学、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MPaSKFEFNF57.3034 . 1 50085. 0111MPaSKFEFNF86.2384 . 1 38088. 0222（）计算大小齿轮的FSaFaYY 1112222.592 1.5960.01363303.572.172 1.7980.01635238.86FaSaFFaSaFYYYY大齿轮的数据大 ）设计计算42 3 22 2.08 2.8146 100.88 cos 140.016351.1861 241.65nmmmo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1.5mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，nm须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是有141.32dmm1 1cos41.32 cos1426.71.5ndZmo取，则127Z 2114.2 27113.4114Zi Z4几何尺寸计算）计算中心距12()(27 114) 1.5108.992cos2 cos14nZZmammo将中心距圆整为 109mm ）按圆整后的中心距修正螺旋角12()(27 114) 1.5arccosarccos14.0322 109nZZm a
