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1、0机机械械设设计计课课程程设设计计题 目:二级同轴式圆柱齿轮减速器学 院： 机械与电气工程学院 班 级:_ 机械 12 级 3 班 姓 名: 谢艺华 学 号: 1207200096 指导教师: 向建化、周超 1目录一、设计任务3二、传动方案的拟定及说明4三、电动机的选择5四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比8五、传动装置的运动及动力参数9六、传动件的设计计算211七、轴的设计计算25八、滚动轴承的选择和计算50九、键联接的选择及校核计算55十、联轴器的选择57十一、减速箱箱体的设计58十二、润滑与封3闭58设计计算及说明结果一、一、设计任务书设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿
2、轮减速器1. 总体布置简图2. 工作情况连续单向运转，载荷平稳，空载启动，每日两班制工作，工作期限为 10 年，批量生产，运输带速度允许误差为5%。43.原始数据4.设计任务1.减速器装配图 1 张（A0 图纸）2.低速轴零件图 1 张（A3 图纸）3.低速轴齿轮零件图 1 张（A3 图纸）4.设计说明书 1 份（在三周内完成并通过答辩）二、二、传动方案的拟定及说明传动方案的拟定及说明如任务书上布置简图所示，传动方案采用“V”带加二级同轴式圆柱齿轮减速箱，采用“V”带可起到过载保护作用，同轴式可使减速器横向尺寸较小。滚筒直径 D/mm320传送带运行速度V/(m/s)0.7传送带主动轴所需扭矩
3、T /N1350每日工作时数T /h12传动工作年限105设计计算及说明结果6三、三、电动机的选择电动机的选择1. 电动机类型的选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的（IP44）系列三相异步电动机（卧式封闭结构） 。2. 电动机容量(1) 卷筒轴的输出功率wPkWvDT FvPw90625. 5100070. 0320. 013502100021000(2) 电动机的输出功率dPw dPP 传动装置的总效率542 33 21式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构51.和轴承的效率。由机械设计课程设计表 2-4 查得：V 带传动；滚动轴承；圆柱齿轮传动；955. 019875. 0297.
4、03联轴器；卷筒轴滑动轴承，则9925. 04955. 0582015. 0955. 09925. 097. 09875. 0955. 023故 kWPPw d2014. 782015. 09625. 5(3) 电动机额定功率edPkWPw90625. 582015. 0kWPd2014. 77由第二十章表 20-1 选取电动机额定功率。kWPed5 . 73. 电动机的转速由表 2-1 查得 V 带传动常用传动比范围，由421i表 2-2 查得两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比范围，则电动机转速可选范围为6082imin/1002666821riinnwdkWPed5 . 7设计计算及说明结果8
5、可见同步转速为 750r/min、1000r/min、1500r/min 和3000r/min 的电动机均符合。这里初选同步转速分别为1000r/min 和 1500r/min 的两种电动机进行比较。如下表：由表中数据可知两个方案均可行，但方案 1 的电动机性价比更高。因此，可选用方案 1，选定电动机型号为Y132M-4。4. 电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表 20-1、表 20-2 查出 Y132M-4 型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备份。电动机转速（r/min）传动装置的传动比方案电动机型号额定功率（kW）同步满载电动机质量（kg）总传动比V 带传动两级减速器1Y1
6、32M-47.5150014408134.4682.513.7872Y160M-67.5100097011923.2182.210.554电机转速min/1500rnd9型号额定功率(kw)同步转速(r/min)满载转速(r/min)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132M-47.5150014402.22.3HDEGKL质量（kg）132388033125151081四、四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比计算传动装置总传动比和分配各级传动比1. 传动装置总传动比468.34778.411440wm nni2. 分配各级传动比取 V 带传动的传动比，则两级圆柱齿轮减速器5 . 21i的
7、传动比为787.135 . 2 468.34132iiii713. 332 ii所得符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速32ii 器传动比的常用范围。468.34i5 . 21i713. 332 ii10设计计算及说明结果五、五、计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为 0 轴，减速器高速轴为轴，中速轴为轴，低速轴为轴，各轴转速为min/78.45713. 313.155min/13.155713. 3576min/5765 . 2 1440min/144032 21 10 0rinnrinnrinnrnnm2.各轴输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功
8、率，即 edPkWPPkWPPkWPPkWPPed5718. 697. 09875. 08608. 68608. 697. 09875. 01625. 71625. 7955. 05 . 75 . 73223211003.各轴转矩mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT92.137078.455718. 69550955036.42213.1558608. 69550955075.1185761625. 79550955074.4914405 . 795509550 00 011电动机轴高速轴中速轴低速轴转速（r/min）1440576153.640.96功率（kW）7.206.916.646
9、.37转矩（）mN 49.74118.75422.361370.92设计计算及说明结果12六、六、传动件的设计计算传动件的设计计算1.1. V V 带传动设计计算带传动设计计算（1 1）确定计算功率确定计算功率由于是带式输送机，每天工作两班，查机械设计表8-7 得，工作情况系数2 . 1AKkWPKPdAca95 . 72 . 1（2 2）选择选择 V V 带的带型带的带型由、由图 8-11 选用 A 型caP0n（3 3）确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径并验算带速并验算带速ddv初选小带轮的基准直径。由表 8-6 和表 8-8，取小带轮1dd的基准直径mmdd1251验算带速 v。按式(
10、8-13)验算带的速度smndvd/425. 91000601440125 10006001,故带速合适。smvsm/30/5因为计算大带轮的基准直径。根据式(8-15a),计算大带轮基准直径2ddmmdiddd5 .3121255 . 2112根据表 8-8，圆整为mmdd3152（4 4）确定确定 V V 带的中心距带的中心距 a a 和基准长度和基准长度dLkWPca9A 型mmdd125113根据式(8-20)，初定中心距。mma5000由式(8-22)计算带所需的基准长度mmaddddaaddddaLdd dddd ddd2 .17095004)125315()315125(2500
11、24)()(224)()(22202 12 210 02 12 2100由表 8-2 选带的基准长度mmLd1800mmdd3152mmLd1800设计计算及说明结果14按式(8-23)计算实际中心距 a。mmLLaadd4 .54522 .1709180050021 0中心距变化范围为 518.4599.4mm。（5 5）验算小带轮上的包角验算小带轮上的包角190160545.43 .57)125315(180a3 .57)(180121dddd（6 6）确定带的根数确定带的根数 计算单根 V 带的额定功率由和，查表 8-4a 得mmdd1251min/14400rn kWP91. 10根据
12、，i=2.5 和 A 型带，查表 8-4b 得min/14400rn kWP03. 00于是得，表得查表99. 0K2895. 0K58LkWkWKKPPPLr8246. 191. 1)(00 计算 V 带的根数 z。93. 48246. 19rca PPz取 5 根。（7 7）计算单根计算单根 V V 带的初拉力的最小值带的初拉力的最小值min0)(F由表 8-3 得 A 型带的单位长度质量 q=0.1kg/m，所以NNqvzvKPKFca165425. 91 . 0425. 9595. 09)95. 05 . 2(500)5 . 2(500)(22 min0应使带的实际初拉力min00)(
13、FF mma4 .54516015 根NF165)(min015（8 8）计算压轴力计算压轴力pFNFzFp16222152sin165522sin)(2)(1 min0minNFp1622)(min设计计算及说明结果162.2. 斜齿轮传动设计计算斜齿轮传动设计计算按低速级齿轮设计：小齿轮转矩，小齿轮mNTT36.4221转速，传动比。min/13.1551rnn713. 33 ii（1 1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，故选 7 级精度（GB10095-88）由机械设计表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr，硬度为280HBS；大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者硬度差为 40HBS。选小齿轮齿数：大齿轮齿数241z8924713. 312ziz初选取螺旋角14（2 2）按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计按式(10-21）试算，即321 1)(12HEHdt tZZ uuTKd确定公式内各计算数值a) 试选载荷系数6 . 1tKb) 由图 10-30 选取区域系数433. 2HZc) 由图 10-26 查得，88. 0,78. 02166. 1
