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1、湖南电子科技职业技术学院湖南电子科技职业技术学院课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书学生姓名： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 指导教师：指导教师： 职称职称: : 年 月 日目 录一、设计任务书二、传动方案分析三、电机的选择四、传动比分配五、运动及动力参数计算六、齿轮转动的设计七、轴的结构设计及计算八、滚动轴承的选择及寿命九、键的选择及强度计算十、联轴器的选择十一、箱体的结构设计十二、密封件，润滑剂及润滑方式的选择十三、设计小结十四、参考文献一、设计任务书1设计目的：1)、综合运用本课程的理论和生产实际知识进行设计训练，使所学的知识得 到进一步的巩固和发展； 2)、学习机械设计的
2、一般方法和步骤，初步培养学生分析和解决工程实际问 题的能力，树立正确的设计思想，为今后毕业设计设计和工作打下良好的基础；3)、进行方案设计、结构设计、机械制图和运用设计手册、标准及规范等技能的训练，使学生具有初步机械设计的能力。2设计内容和要求技术要求：技术要求：工作条件：连续单向运转，工作平稳，室内工作；输送带速度允许误差5%；每 天两班制工作，每年工作 300 天，使用期限 10 年。 加工条件：减速器成批生产，可加工 78 级齿轮1、电动机 2（6） 、联轴器 3、减速器 4、高速级齿轮 5、低速级齿轮 7 输送机滚筒原始数据：原始数据：输送滚筒工作扭矩T工作工作 670，滚筒直径 33
3、0 ，mN Dmm输送带速度 0.75 。vsm/3设计工作任务及工作量的要求电动机的选择与运动参数计算； 直齿齿轮传动设计计算 轴的设计 滚动轴承的选择 键和连轴器的选择与校核； 装配图、零件图的绘制设计计算说明书的编写 4设计成果形式及要求：1、完整合理的设计计算说明书 1 本(2535 页，不少于 3000 字)2、齿轮减速箱总装配图 1 张 A1 图纸（手绘） 3、轴类零件 1 张 A3 图纸（要求 CAD 出图） 4、齿轮零件 1 张 A3 图纸（要求 CAD 出图）5、专业资料和参考文献阅读 不少于 5 篇专业文献5工作计划及进度：2010 年 12 月 12 月 6 日 12 月
4、 9 日：完成方案设计及相关参数的选择及计算12 月 10 日 12 月 13 日：轴与轴系零件的设计 12 月 14 日 12 月 20 日：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 12 月 21 日 12 月 22 日：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写12 月 23 日 12 月 24 日：答辩成绩考核二、二、传动方案分析由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行 分析论证。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构 较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。 考虑到使用寿命以及承载能力，减速器中齿轮采
5、用圆柱斜齿轮；轴承选用滚动轴承； 由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。三、电动机的选择1电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式 Y（IP44）系列的电动机。 2电动机容量的选择1） 工作机所需功率WP由任务书可知：工作机的扭矩，滚筒直径330，输送带速度m670NT工作Dmm0.75，可得滚筒转速vsm/min)/(43.4333014. 375. 0100060100060rDvnw由式子：)(05. 3955043.43670 95509550kwTnPnPTw2） 电动机的输出功率查课程设计指导书表 12-7 效率的选择：弹性套柱销
6、联轴器： 1 = 0.998 级精度圆柱齿轮传动：2 = 0.97滚动轴承： 3 = 0.99传动滚筒效率： 4 = 0.96传动装置总效率为85. 044 32 22 1)(588. 385. 0/05. 3/kwPPwd3电动机转速的选择 根据工作条件，本传动选用 Y 系列异步电机为原动机。由前面计算可知工作机转速=43.43r/min，根据课程指导书表 12-6 常用机械传动的单级wn传动比推荐值，可选电动机主要有下表所列几种范围。电动机同步转速min)/(nmr750100015003000系统总传动比ai17.04522.72756.81868.182综合考虑电动机和传动装置的尺寸、
7、重量、价格以及总传动比，750 转的低速电动机传 动比虽小，但电动机极数大价格高，故不可取。3000 转的电动机重量轻，价格便宜，但总 传动比大，传动装置外廓尺寸大，制造成本高，结构不紧凑，也不可取。剩下两种相比， 如为使传动装置结构紧凑，选用 1000 转的电动机较好；如考虑电动机重量和价格，则应选 用 1500 转的电动机。综合考虑各方面因素，现选用同步转速为 1000 转的电动机。 4电动机型号的确定因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。由 Y 系列电动机技术数据，选电动机edpdp的额定功率为 4 KW，结合其同步转速，由课程设计指导书表 131 查出各项参数如下：edp取同步转速：
8、1000 r/min 6 级电动机型号： Y131M1-6额定功率： 4kW满载功率： 960 r/min堵转转矩/额定转矩： 2.0最大转矩/额定转矩： 2.0安装高度 H： 160mm输出端轴径 d: 38mm四、传动比分配1、传动装置的总传动比及其分配总传动比ai=imwn n10.2143.439602、合理分配各级传动比：由于减速箱是同轴式布置，所以。1i2i因为 21.10，=4.70i1i2i五、运动及动力参数计算计算与说明结果1、各轴的转速计算9601mnnmin/r26.20470. 496011 2innmin/r46.4370. 426.20422 3innmin/r速度
9、偏差为 0.05%5%，所以可行。2、各轴输入功率的计算按电动机的额定功率=5.5kwedP计算各轴输入功率:I 轴的输入功率: 45. 599. 05 . 511edPPkw轴的输入功率：28. 598. 097. 045. 5321122PPPkw轴的输入功率：02. 598. 097. 028. 53223PPkw3、各轴的输入转矩计算I 轴的转矩Nm22.5496045. 59550955011 1nPT轴的转矩Nm29.24557.20528. 59550955022 2nPT轴的转矩Nm 07.108902.4402. 59550955033 3nPT9601nmin/r57.20
10、52nmin/r02.443nmin/r45. 51Pkw28. 52Pkw02. 53PkwNm22.541TNm29.2452TNm07.10893T各轴转速、输入功率、输入转矩项 目电动机轴高速轴 I中间轴 II低速轴 III鼓轮轴转速（r/min）960960205.5744.0244.02功率（kW）5.55.455.285.024.82转矩（Nm）54.7154.22245.291089.071056.53传动比114.674.671效率10.990.950.950.95六、齿轮转动的设计计算与说明结果1、齿轮设计：、齿轮设计： 1）选择材料及硬度 考虑到减速器的使用地为室内，因此
11、要求结构紧凑，所以各齿轮选用 45 号钢调质并高频感应加热淬火，硬度。强度计算时取HRCH5045，硬度质量要求为 ML，表面粗糙度。HRCH48mRa2 . 36 . 1因为同轴式布置，为保证中心距一致，所以按低速齿轮计算，然后高速级 齿轮的法面模数和压力角以及大小齿轮齿数直接参照低速级同类参数。 2）许用应力 （1）确定 Hlim和 Flim 查1图 10-21e 得Hlim1=Hlim2=960(MPa) 查1图 10-20d 得Flim1=Flim2=480(MPa) （2）确定寿命系数8 211088. 5103001626.2046060hLJnN8 321025. 1103001
12、646.436060hLJnN查教材图 6-24 的 ZNT1= ZNT2=0.99YNT1=YNT2=0.95 （3）安全系数取：SH=1.00 SF=1.25 MPaSZHNTH HHH950199. 09601lim 21 MPaSYFNTF FFF36425. 195. 04801lim 213）按齿根弯曲疲劳强度设计 32 12 2cos2FFSdntY zYKTm式中参数：（1）转矩mmNmNT5 210777. 167.177MPaH950MPaF364（2）查教材表 6-8 的取为 0.8d（3）齿数 取 Z1=20，Z2=，取 Z2=949470. 4201iZ（4）螺旋角
13、初设=14（5）载荷系数 K 查教材表 6-5 设 K=1.4（6）计算纵向重合度及27. 114208 . 0318. 0318. 01tgtgZd查1图 10-26 的， 77. 0186. 0263. 186. 077. 021（7）计算螺旋角系数Y86. 01201421. 111201Y（8）初算当量齿数 Zv89.2114cos20 cos331 1ZZV81.10114cos93 cos332 2ZZV查2图 8-43 的复合齿形系数 YFS1=4.38 YFS2=4.0（9）计算大、小齿轮的并比较FFSY 01203. 036438. 411FSY01099. 03640 . 422FSY取小齿轮的值代入公式计算FFSY 将以上数
