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1、 机械设计课程设计说明书题 目： 热处理车间传送设备的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器 班 级： 学 号： 姓 名： 专 业： 数控 指导教师： 2012 年 09 月 12 日机械设计课程设计说明书- 2 -目录 一、 设计任务书.3二、 设计方案分析.4 三、 电动机的选择及计算.4 3.1电动机的选择.43.2传动装置的传动比及运动和动力参数的计算5四、传动零件的设计计算.64.1带传动和带轮的设计64.2二级展开式斜齿齿轮减速器设计.74.2.1 高速级齿轮传动的设计计算.7 4. 2.2 低速级齿轮传动的设计计算.9 五、轴的设计及计算.115.1 传动轴的设计.115.1.1 主动轴.
2、115.1.2 中间轴.145.1.3 从动轴.15六、滚动轴承的选择及计算.166.1 主动轴的轴承设计工作能力计算.166.2 中间轴的轴承设计工作能力计算.176.3 从动轴的轴承设计工作能力计算.18七、 连接件的选择及计算.207.1 键的设计和计算.207.2 联轴器设计.21八、箱体的设计.21九、润滑、密封装置的选择及设计.23十、设计小结.24机械设计课程设计说明书- 3 -一、一、 设计任务书设计任务书设计题目： 设计一热处理车间传送设备的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器（下图所示为其传动系统简图） ，用于传送清洗零件。 已知条件：（1）工作情况：双班制工作，连续单向运转，工作
3、有轻微振动，允许输送带速度误差为；%5（2）使用寿命：10 年（其中带、轴承寿命为 3 年以上） ；（3）动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V；（4）卷筒效率：0.96（包括卷筒与轴承的效率损失） ；（5）原始数据：运输带所需扭矩mNT 450运输带速度smv/80. 0卷筒直径。mmD350设计任务：（1）减速器装配图 1 张（号图） ；（2）零件工作图 2 张（号图） ；（3）设计计算说明书 1 份。机械设计课程设计说明书- 4 -二、设计方案分析二、设计方案分析 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，
4、要求轴有较大的刚度。 3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设置在高速级。其传动方案如下：23541IIIIIIIVPdPw图 1-1:传动装置总体设计图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示三、电动机的选择及计算三、电动机的选择及计算3.13.1 电动机的选择电动机的选择1.卷筒的转速 nnw=43.65r/mind60v1000 35014. 30.80601000 2.卷筒所需功率 Pw:Pw=2.10KW 9550Tn 955065.434503.传动总效率 0.990.90.960.72542 35 21a598. 0297. 04.电动机所需功率 P
5、0: P0P/2.10/0.722.92kWa5、电动机的选择机械设计课程设计说明书- 5 -根据动力源和工作条件，电动机的类型选用 Y 系列三相异步电动机。电 动机的转速选择常用的两种同步转速：1500r/min 和 1000r/min，以便比较 根据电动机所需功率和同步转速，查表确定电动机的型号为 Y100L2-4 和 Y132S-6。 传动系统的总传动比：=1420/43.65=32.53 =960/43.65=21.991/2/根据查表确定电动机的各参数，将计算数据和查表数据填入表 1，便于比 较。 表 1 电动机的数据及总传动比方案电动机型号额的功 率/KW同步转速 /(r/min)
6、满载转速 /(r/min)总传 动比外伸轴 径/mm外伸轴长 度/mm中心高 /mm 1Y132S-431500142035.532860132 2Y100L2-43100096021.992880100根据表 1 可知，方案 1 转速高，电动机价格低，总传动比虽然大些，但完全可以通过带传动和两级齿轮传动实现，所以选用方案 1。3.2 传动装置的传动比及运动和动力参数的计算传动装置的传动比及运动和动力参数的计算1、传动比分配 1420/43.65=32.53总 =带的传动比取为，则减速器总传动比为 1= 3=32.53/3=10.84 则双级斜齿圆柱齿轮减速器高速级的传动比为2=3.752=1
7、.3低速级的传动比 : /=10.84/3.75=2.8933= 22、各轴的转速计算=1420/3r/min=473.33r/min=473.33/3.75r/min=126.22r/min=43.65r/min3、各轴输入功率计算.=2092x0.95kw=2.774kw= .=2.774x0.97x0.98kw=2.64kw= 齿 承=.=2.51x0.99x0.98kw=2.43kw 齿 承4、各轴输入扭矩计算机械设计课程设计说明书- 6 -=9550/=55.97N.m1=9550/=199.75 N.m2=9550/=549.15 N.m3将上述结果列入表 2，以供查用 表 2 轴
8、号转速 n/(r/min)功率 p/kw扭矩 T/(N.m) I473.332.77455.97 II126.222.64199.75 III43.652.51549.15四、传动零件的设计计算四、传动零件的设计计算4.1带传动和带轮的设计带传动和带轮的设计(带轮示意图见带轮示意图见 23 页页)1、求计算功率查表 ， =1.2 ，故 =1.2x2092kw=3.5kw. 2、选 V 带型号 可用普通 V 带或窄 V 带，现选普通 V 带根据=3.5kw，=1420r/min，由图 8-11 查出此坐标点位于 A 型处，所以 V 带选 A 型普通 V 带。3、求大小带轮直径、21由表 8-8，
9、应取不小于 75mm,现取 90mm，则 1=ix=3X90=270mm2 1由课本表 8-8，取 =280mm24、验算带速 VV1= 3.14x90x1420/60000=6.61m/s .1.601000V2= =3.14x280x473.33/60000=6.94 m/s .1.601000带速在 5-25m/s 范围内，合适5、求 V 带基准长度和中心距 a取=500mm，符合 0.7（,合适。a1180057.302 112007、求 V 带的根数 Z Z=（0+ 0）.令=1420r/min，查课本表 8-4a，得 P0=1.07kw1= 90由 i=(1- )=3 查课本表 8
10、-5，得kw2/10= 0.17由=158，查表 8-5 得 =0.94，查表 8-2 得 =0.99a1由此可得 Z= Pc/( P0+P)XKaXKL =3.03 ，取 Z=3 根 8、求作用在带轮轴上的压力查课本表 8-3 得，q=0.1 ,得单根 V 带的初拉力=149.18N0=500.(2.5 1)+ .2压轴力 =2Z=292.88N0.sin a1/2 4.2 二级展开式斜齿齿轮减速器设计二级展开式斜齿齿轮减速器设计1、 材料，热处理及精度 考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用软齿面渐开线 圆柱斜齿齿轮材料：小齿轮选用 40Cr 钢调质，齿面硬度为小齿轮 280
11、HBS,取小齿齿数;大齿轮选用钢调质，齿面硬度为大齿轮 240HBS, 选择 8 级精度。 241Z45，取.092475. 3Z122 iZ902Z4.2.1 高速级齿轮传动的设计计算高速级齿轮传动的设计计算2、计算：机械设计课程设计说明书- 8 -(1)h1063 . 110)3008(2133.73460j60nN9 11hLh1036. 0921 2iNN(2) 查图 10-18，, 0.851FNK0.882FNK查图 10-9， 89. 01HNk92. 02HNk(3) 接触应力 ,查图 10-21D, 、H500MPa1limHMpa505m2liH许用弯曲应力,由图 10-0
12、0 得 ，FMPaFE5001MPaFE38021H534MPa6000.891lim1HHHN SK2HMPa0655500.922lim2SKHHNMPaSFFEFE F57.3034 . 1 50085. 011 1MPaSFFEFE F86.2384 . 1 38088. 022 2（4）初选螺旋角，载荷系数 141.6K 查表 10-6，齿轮材料的弹性系数 ，查表 10-7 选取189.8MPaEZ1.22d 小齿轮的转矩为 55.97N，由 图 10-30，区域系数 。1.21HS 由图 10-26， 65. 108778. 021许用接触应力， 65. 12506534 221HH H(5) 按齿面接触强度设计公式：2131)() 1(2HEHdtZZ uuKTdmm87.44)5208 .189433. 2(75. 365. 12 . 1 75. 4559706 . 1223 （6）计算圆周速度
