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1、1机械设计课程设计计算说明书设计题目：展开式二级圆柱直齿轮减速器的设计 班 级: 学 号: 设 计 人 指导教师 2012 年 6 月 22 日2目目 录录 设计任务书.3 设计计算及说明.5一、传动方案的拟定及说明.5二、电动机的选择.5三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算.6四、传动零件的设计计算.7五、轴的设计计算.12六、滚动轴承的选择和计算.23七、键联接的选择和计算.26八、减速器附件的选择和密封类型的选择.27九、联轴器的选择.28十、减速器箱体的设计.28参考文献.29 设计小结.29 装配工作图及零件工作图.303 设计任务书设计任务书一、一、设计题目：设计题目：展开式二
2、级圆柱直齿轮减速器的设计展开式二级圆柱直齿轮减速器的设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如右图所示。二、原始数据和技术要求：二、原始数据和技术要求：项目输送带工作拉力 F（N）输送带速度 V（m/s）运输带滚筒直径D/mm数据24001.2300三、设计内容与要求：三、设计内容与要求：设计的内容包括：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3二级圆柱齿轮减速器 4联轴器 5带式运输机1电动机 2V带传动4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
3、明书。在设计中完成以下工作： 减速器装配图 1 张（A1 或 A2 图纸） ； 零件工作图 23 张（传动零件、轴、箱体等） ； 设计计算说明书 1 份，60008000 字。四、进度安排：四、进度安排：内 容时间安排 1设计准备1 天 2传动装置的总体设计1 天 3传动零件的设计计算3 天 4装配图设计1 天 5零件工作图设计1 天 6编写设计计算说明书1 天 7设计总结和答辩1 天5 设计计算及说明设计计算及说明计算及说明一、传动方案的拟定及说明两级展开式圆柱齿轮减速器,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
4、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。减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同，但轴向尺寸大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均匀，因此考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速，卷筒与输出轴之间直接使用联轴器相连。二、电动机的选择1.确定电动机类型按工作要求和条件,选用 y 系列三相交流异步电动机。2.确定电动机的容量(1)运输带工作的拉力：F=2400N(2)运输机所需的功率:P=FV/1000=24001.2=2.88KW(3)电动机所需的输出功率设1、2、3、4、5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传
5、动（设齿轮精度为7级），滚动轴承、v带、滚筒的效率，由2表2-2 P6查得1 = 0.99，2 = 0.98，3 = 0.99，4 = 0.96，5 = 0.96，则传动装置的总效率为：总=1223345 = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.96x0.96=0.852.88/0.85=3.39kw总w dPP查机械设计手册选用 Y 112M-4 电动机，其功率为 4KW，同步转速为1440r/min结果结果P=2.88Kw Pd=3.39Kw 选用 Y 112M- 4 电动机总传动比6三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算1.总传动比运输机的转速 nw=60x1000x1.
6、2/3.14x30076.43r/minDV D60i总= nm / nw=1440/76.4318.842.分配各装置传动比展开式二级圆柱齿轮减速器，查表可得 V 带传动单级121.31.5ii传动比常用值 24取5.2Vi41. 23 . 1/5 . 2/84.182i13. 341. 23 . 13 . 121ii3.各轴的转速min/5765 . 2/1440/1riPnVmin/03.18413. 3/576/112rinnmin/36.7641. 2/03.184/223rinn4.各轴输入功率kwPP84. 396. 0441kwPP73. 399. 098. 084. 3321
7、2kwPP62. 399. 098. 073. 332235.各轴输入转矩mNnPT.67.63576/84. 39550/9550111mNnPT.56.19303.184/73. 39550/9550222mNnPT.74.45236.76/62. 39550/9550333表 1 传动装置各轴运动参数和动力参数表项目 轴号功率 kw转速 minrn转矩mNT传动比i=18.84iv=2.5 i1=3.13 i2=2.41=576r/min1n=184.03r/min2n=76.36r/min3n=3.84kw1P=3.73kw2P=3.62kw3P=63.67N.m1T=193.56N.
8、m2T=452.74N.m3T7轴3.8457663.672.5轴3.73184.03193.562.41轴3.6276.36452.743.13四、传动零件的设计计算（一）v 带传动的设计计算1.确定计算功率查机械设计手册表得工作情况系数2.1Ak则kwPKPAC07. 439. 32 . 12.选择 V 带型号根据查图可以选用 A 型带nPC,3.确定带轮的基准直径并验算带速查机械设计手册取 V 小带轮基准直径 d1=125mm验算带速因为smndv/42.9100060144012514.3 10006015v25m/s,故此带速合适。大带轮的基准直径查表，取mmdidv5.312125
9、5.212mmd31524、确定 V 带的中心距和基准直径 La初定，500mm)( 2()( 7.0(21021ddadd0a初定mmaddddaL17095004)125315()315125(250024)()(22202 12 2100查机械设计基础普通 V 带基准长度表取 L=1800mm，按选取的基准长度计算中心距=4.07kwCPA 型带mmd3152a=545.5mm8mmLLaa5.54521709180050020 0考虑安装调整，中心距的变化范围为（a-0.015L）(a+0.03L)，即（518.5mm599.5mm）5.验算小带轮上的包角11201603 .575 .
10、5451253151803 .5718012 1add6、计算带的根数V 带根数的计算公式为LaCC kKPPP PPZ)(000由 d1=125mm，i=2.5 和 n=1440r/min查机械设计基础表得kwPkwP16. 092. 100 由查机械设计基础表mm1800,1601L得，将查得得值代入得01. 195. 0LaKK，故取 V 带的根数为 4 根8.301.195.0)16.092.1(5.7Z7、计算单根 V 带的初拉力查表可得 A 带单位长度质量 q=0.1kg/m 普通 V 带的初拉力计算公式NqvKzvPFaC17142.91.0)195.05.2(42.945.75
11、00)15.2(50022 08.计算作用在带轮轴上的压力NzFFQ134780sin171422sin21 09.带轮的轮宽=1601=1.92kw0P=0.16kw0P=0.95aK=1.01LKZ 为 4 根大带轮轮宽 B=36mm9大带轮的带轮宽mmfezB3662832)1(（二）高速级齿轮的设计1. 选定齿轮类型、精度等级、材料（1）选用斜齿圆柱齿轮，且速度不高，故选用 9 级精度（2）查机械设计基础表取小齿轮为 20CrMnTi（渗碳淬火） ，齿面硬度为 5662HRC, 大齿轮材MPaMPaFH850,15001lim1lim料为 20Cr（渗碳淬火） ，齿面硬度为 5662HRC，MPaMPaFH850,15001lim2lim按齿轮弯曲强度设计查机械设计基础表取25.1,1.1FHSSMPaSHH HH13641.115001lim 21MPaSFF FF68025.18501lim 21查机械设计基础表取载荷系数 K=1.5，齿宽系数1d弹性系数，初选螺旋角 =155.2,8.189HEZZ齿数取67, 6 .662033. 3,20121取izzz实际传动比35.32067i当量齿数3.7415cos67,2.2215cos203231vvzz查
