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1、1综合课程设计报告综合课程设计报告设计题目 带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器设计 学号 1 姓名 1 学号 2 姓名 2 2目录一、设计题目及要求.3二、电动机的选择4三、计算传动装置总传动比和分配各级传动比5四、计算传动装置的运动和动力参数5五、传动件的设计计算61.V 带传动设计计算 62.斜齿轮传动设计计算 8六、轴的设计计算.131.高速轴的设计 .132.低速轴的设计 .183.中速轴的设计 .25七、滚动轴承的选择及计算.30八、键联接的选择及校核计算.32九、联轴器的选择.33十、减速器附件的选择和箱体的设计.33十一、润滑与密封.35十二、设计小结.35十三、参考资料.35
2、3一、设计题目及要求 1、设计题目带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器设计2、设计条件及要求1.传动方案要求如图所示2.设计内容：选择合适的电动机、联轴型号，设计减速器。3.工作条件：连续单向运转，工作平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度 35 度4.使用年限：8 年5.生产批量：小批量生产6.原始数据已知条件运输带工作拉力 F（N）9500运输带工作速度 v（m/s）1.6卷筒直径 D(mm)55042、电动机的选择1.电动机类型选择 按工作要求和工作条件，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。它为卧式封闭结构。2.电动机容量1.工作机功率wPkWsmNFvP
3、w2 .151000/6 . 19500 10002.电动机的输出功率dPw dPP 传动装置总效率868. 099. 098. 099. 095. 02424轴连器齿轮轴承带总式中 V 带传动传递效率，滚动轴承传递效率，圆柱斜95. 0带99. 0轴承齿轮传递效率，联轴器传递效率。故98. 0齿轮99. 0联轴器kWPPw d51.17868. 02 .153.电动机转速（1） 、卷筒转速min/56.55550/6 . 1100060100060nrmmsm Dv卷筒（2） 、由参考书 I 表 17-9 查得普通 V 带传动比范围，表 2-142带i查 得同轴式两级圆柱齿轮减速器传动比，故
4、总传动比608齿轮i2401660842）（）（总i（3） 、电动机转速可选范围为min/4 .1333496.888rinn齿轮卷筒电机由参考书 I 表 27-1 可知，符合这一要求的电动机同步转速有 ,考虑的电动机转速太高， min/1000rmin/1500rmin/3000rmin/3000r的电动机体积大而且贵，故考虑选择同步转速为的电 min/1000rmin/1500r动机。3.电动机型号的确定5由参考书 I 表 27-1 选电动机型号为 Y180M-4，额定功率为， 满载转速为，同步转速为。kWPed5 .18min/1470rmin/1500r3、计算传动装置总传动比和分配各
5、级传动比1.传动装置总传动比：46.2656.551470卷筒满载 总nni2.各级平均传动比：14. 5总平均ii3.各级转速若取，则，对同轴式二级圆柱齿轮减速器有3带i82. 8带总 齿轮iii，所得符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮97. 221齿轮齿齿iii齿齿，21ii减速器传动比的常用范围。4、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/55.55min/55.5597. 200.165min/00.16597. 200.490min/00.49031470min/1470III2II 1I 0 0rnn
6、rinnrinnrinnrnn卷筒齿齿带电机2.各轴功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即 edP6kWPPkWPPkWPPkWPPkWPPed215.1699. 099. 0543.16543.1698. 099. 0501.17501.1798. 099. 0575.17575.1795. 05 .185 .18III00联轴器轴承卷轴齿轮轴承齿轮轴承带3.各轴转矩mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT5 .278755.55214.16955095500 .284455.55543.16955095509 .98600.165051.17955095505 .34200.490575
7、.1795509550 卷轴卷轴 卷轴五、传动件的设计计算1. V 带传动设计计算 （1）确定计算功率由于是带式输送机，设每天工作 12 个小时，由参考书 II（V 带设计部分未作说明皆查此书）表 8-7 得， 工作情况系数，则2 . 1AKkWPKPdAca2 .225 .182 . 1e（2）选择 V 带的带型由，查图 8-11 知选用 B 型 V 带。kWPca2 .22min/ r1470满载n（3）确定带轮的基准直径并验算带速ddv初选小带轮的基准直径。由表 8-6 和表 8-8，取小带轮的基准直1dd高速轴中速轴低速轴卷筒轴转速（r/min）490.00165.0055.5555.
8、55功率（kW）17.57517.05116.54316.214转矩（）mN 342.5986.92844.02787.57径。mmdd1501验算带速 v。按式(8-13)验算带的速度smndvd/54.111000601470150 10006011,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2dd。mmdiddd450150312带（4）确定 V 带的中心距 a 和基准长度dL由，得，故选。)2)7 . 021021ddddddadd（12002100 amma5000所以，由参考书 II，表 8-2，选mmaddddaLdd dd
9、d19874)()(2202 12 2100。由98. 0,2000LdKmmLddLaaLaa03. 0,015. 0maxmin。mmaa5 .566,mm5 .476maxmin（5）小带轮上的包角9006.146a3 .57)(180121dddd（6）确定带的根数计算单根 V 带的额定功率由，查表 8-4a 得kWkWPKPedAca2 .225 .182 . 1kWP248. 30根据，和 B 型带，查表 8-4b 得。min/14700rn 3ikWP467. 00则，得查表91. 0K58kWKKPPPLr31. 3)(00计算 V 带的根数 z71. 631. 32 .22r
10、ca PPz取 7 根。（7）计算单根 V 带的初拉力的最小值min0)(F8由表 8-3 得 B 型带的单位长度质量 q=0.18kg/m，所以NNqvzvKPKFca17.242425. 91 . 054.11791. 02 .22)91. 05 . 2(500)5 . 2(500)(22 min0应使带的实际初拉力。min00)(FF （8）计算压轴力pFNFzFp72.3242206.146sin17.242522sin)(2)(1 min0min（9）结构参数的确定大带轮，采用轮辐式带轮。有参考书 I 表mm3004502mmdd25-5，。mmfezB1395 .12219) 17
11、(2) 1(2.斜齿轮传动设计计算（1）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数选用斜齿圆柱齿轮由参考书 III，表 14-3，选用 7 级精度选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，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241z7224312ziz初选取螺旋角14(2)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，871. 0,766.
12、021637. 121d)小齿轮传递的传矩mNTT9 .9862小齿e)由表 10-7 选取齿宽系数1d9f)由表 10-6 查得材料弹性影响系数218 .189 MPaZEg)由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极；MPaH6001lim大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5502limh)由式 10-13 计算应力循环次数：8911 29 11104 . 397. 21003. 11003. 1)123658(14906060iNNLjnNhi)由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数95. 0,92. 021HNHNKKj)计算接触疲劳许用应力：取失效概率为 1%，安全系数
13、S=1，由式(10-12)得 MPaSKMPaSKHHN HHHN H570;5522lim2 21lim1 1k)许用接触应力 MPaHH H561221计算a)试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得td1mmmmdt44.1205618 .189433. 2 97. 2197. 2637. 11109 .9866 . 123231b)计算圆周速度smsmndvt0405. 110006000.16544.120 10006011c)齿宽 b 及模数 mntmmmmdbtd44.12044.1200 . 1199.10/96.1087. 425. 2287. 42414cos44.120cos*
14、11hbmmmmmchhmmmmntat nt）（oe)计算纵向重合度903. 114tan241318. 0tan318. 01ozd10f)计算载荷系数 K由表 10-2 查得使用系数根据，7 级精度，由图 10-81AKsmv0405. 1查得动载系数；由表 10-4 查得的值与直齿轮的相同，故05. 1vKHK；因表 10-3 查得436. 1HKmmNmmNbFKtA/100/07.136/；图 10-13 查得，故载荷系数： 2 . 1FHKK33. 1FK81. 1HHVAKKKKKg)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(10-10a)得mmmmKKddtt49.1256 . 1 81. 144.1203311h)计算模数nmmmn07. 5cos11(3)按齿根弯曲强度设计由式(10-17)32 12 1 cos2FSaFadnYYzYKTm确定计算参数 a) 计算载荷系数676. 133. 12 . 105. 11FFVAKKKKKb) 根据纵向重合度，从图 10-28 查得螺旋角影响系数903. 188. 0Yc) 计
