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1、一、设计任务书一、设计任务书 （一）（一） 、题目、题目 设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器. （二）（二） 、原始数据、原始数据 运输机工作轴转矩 T:800N.m 运输带工作速度 V:0.70m/s 卷筒直径 D:350mm （三）（三） 、工作条件、工作条件 连续单向运转，空载启动，中等冲击，使用期限为 10 年, 双班制工作，运输带速度允许误差为5%。 二、传动方案的分析与拟定二、传动方案的分析与拟定 （1）为满足工作机的工作要求（如所传递的功率及转速） ，且综合考虑其在结构简单、尺 寸紧凑、加工方便、高传动效率，使用维护方便等方面的要求，对本次设计采用展开式二级圆 柱齿轮减
2、速器. 。该设计更能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作，且使用维护方便。传动方 案简图如下所示对传动简图中各标号零件的说明： 1电动机 2-联轴器 3二级圆柱齿轮减速器 4运输带 5-带筒 三、电动机的选择计算三、电动机的选择计算 （一）（一） 、选择电动机的类型和结构形式、选择电动机的类型和结构形式： 根据工作要求采用 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机， 电压 380V。 （二）（二） 、选择电动机的容量、选择电动机的容量： 按照机械设计课程设计中式（2-4） ， 电动机所需工作功率为：W dPP按照机械设计课程设计中式（2-1）计算结果计 算 结 果 工作机所需功率为： 800 38
3、.223.22()95009500w WTnPkw传动装置的总效率为：=0.825 所需电动机效率为： 3.223.900.825dPkw因载荷平稳，电动机的额定功率 Ped 选略大于 Pd 即可。由表 16-1Y 系 列电动机技术数据，选电动机的额定功率 Ped 为 3.90kw。 （三）（三） 、确定电动机的转速、确定电动机的转速 按照机械设计课程设计中式（2-3） 卷筒轴工作转速 60 100038.22 / minwvnrDV 带传动比=24i带二级圆柱齿轮减速器为;则总传动比的范围为, =840i减=16160ii i带减故电动机转速的可选范围为(16 160) 38.22611.5
4、2 6115.2 / mindwninr 符合这一范围的同步转速有 1000r/min、1500r/min, 3000r/min 三种。 方案对比： 如下表所示，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和价格以及 总传动比，可以看出，如为使传动装置结构紧凑，选用方案 1 效果较 好；如考虑电动机重量和价格，则应选用方案 2。现选用方案 2。选 定电动机的型号为 Y132M-4电动机数据及总传动比：电动机数据及总传动比：四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 （一）（一） 、传动装置总传动比的确定和分配、传动装置总传动比的确定和分配 1、传动装置总传动比1
5、44037.6838.22mwnin总其中，为选定的电动机的满载转速mn2、分配传动装置各级传动比减速器的传动比为i减电 机 转 速 n/(r/min)方 案电 动 机 型 号额 定 功 率Ped / KW同步转速满载转速1Y132S2-27.5300029202Y132M-47.5150014403Y160M-67.51000970=0.8253.90dPkw38.22 / minwnrY132M-4=37.68i总038.68=12.893iii总 减取两级圆锥-圆柱齿轮减速器高速级的传动比0.50.5 1(1.4)=4.25ii减（1. 4 12. 89）则低速级的传动比2 112.89
6、=3.034.25iii减( (二二) )、传动装置运动及动力参数的计算、传动装置运动及动力参数的计算 1、0 轴（电机轴）：03.90dPPkw01440 / minmnnr0 0 03.909550955025.86()1440PTN mn2、1 轴（高速轴）010103.90 0.963.74PPPkw0 1 0480 / minnnri1 1 13.749550950074.41()480PTN mn3、2 轴（中间轴）2123113.90 0.96 0.993.70PPPkw1 2 1480112.94 / min4.25nnri2 2 23.7095509500312.87()11
7、2.94PTN mn4、3 轴（低速轴）3233223.90 0.99 0.973.55PPPkw2 3 2112.9437.27 / min3.03nnri3 3 33.5595509500909.64()37.27PTN mn5、4 轴（滚筒轴）4344333.55 0.99 0.99348PPPkw14.25i Y112M-603.90Pkw01440 / minnr025.86()TN m13.74Pkw1480 / minnr174.41()TN m23.70Pkw2112.94 / minnr2312.87()TN m33.55Pkw337.27 / minnr3909.64()T
8、N m4348Pkw4337.27 / minnnr4 4 43.4895509500891.71()37.27PTN mn6、说明 13 轴的输入功率或输出转矩，分别为各轴的输入功率或输入转矩乘 轴承效率 0.99 7、将运动和动力参数的计算结果加以总结，列出表格如下所示各轴运动和动力参数各轴运动和动力参数 功 率 P / KW转 矩 T/（N m）轴 名输 入输 出输 入输 出转 速n/(r/min)传动比i效率 电机轴3.9042.8414401 轴3.743.5974.4171.43 4802 轴3.703.55312.87300.36112.943 轴3.553.41909.6487
9、3.2537.27卷筒轴3.483.41869.54852.1537.273 4.25 3.03 1096 096 0960. 98五、传动零件的设计计算五、传动零件的设计计算-减速箱内传动零件设计减速箱内传动零件设计（一）（一） 、圆柱齿轮传动、圆柱齿轮传动： 1、选择材料，确定许用应力 由机械设计表 10-1 得， 小齿轮用 40cr 表面淬火，硬度为 48-55HRC，取为 55； 大齿轮用 45 钢表面淬火，硬度为 40-50HRC，取为 45。 小齿轮许用接触应力 1500 11 551105HMPa437.27 / minnr4891.71()TN m11105HMPa计 算 结
10、果大齿轮许用接触应力 2500 11 45995HMPa小齿轮许用弯曲应力11602.5 55297.5fMPa 大齿轮许用弯曲应力 21602.5 45272.5fMPa 2、齿面接触疲劳强度设计 (1)、选择齿数通常,取, 120 40Z 120Z 324Z 2114.25 2295Zi Z4233.03 2474Zi Z(2)、小齿轮传递的 T1 61 1 19.55 1074410PTN mn62 3 29.55 10312865PTN mn(3)、选择齿宽系数 由于齿轮为非对称分布，且为硬齿面， 所以取 d =0.5 (4)、确定载荷系数 K K=1.31.6，由于齿轮为非对称布置，
11、 所以取 K=1.5 (5)、计算法面膜数：一般，取，00 18 200 1121cos0.978当量齿数,124vZ278vZ齿型系数由1表 9-7 查的,12.67FY22.27FY取1FY，取12311.6cos2.33IFdFKTYMndz 12.5Mn 一般,取,00 18 200 1121cos0.978当量齿数,326vZ461vZ齿型系数由机械设计查图 10-17 的，32.60FY42.28FY取3FY2995HMPa1297.5fMPa 2272.5fMPa ,120Z 324Z 295Z 274Z 12.5Mn 23.5Mn 取12321.6cos3.08IFdFKTYM
12、nz 23.5Mn (6) 、齿轮几何尺寸的计算确定中心距 取121 1 1115.032cosZZMna1115a 342 2 21452cosZZMna23.5Mn 1115a 2145a 计 算 结 果计算 角 1210 1 1cos11.962ZZMnara1cos0.9781220 2 2cos12.132ZZMnara1cos0.978分度圆 11 1 153.680cosZ Mndmm21 2 1183.937cosZ Mndmm32 3 285.890cosZ Mndmm42 4 2203.988cosZ Mndmm齿顶圆直径 111253.6802 2.558.680nadd
13、mmm 1222178.9372 2.5183.937naddmmm 332285.8902 3.592.890anddmmm 4242203.9882 3.5210.988anddmmm 齿根圆直径 1112.553.6802.5 2.547.430nfddmmm2122.5176.3802.5 2.5172.687nfddmmm2332.585.8902.5 3.577.140nfddmmm4242.5203.9882.5 3.5195.238nfddmmm齿宽 取2d1b d0.5 53.68026.840mm230bmmmm355305bb21取4d3b d0.5 85.89042.9
14、45mm445bmm34bb545550mm齿面接触疲劳强度校核满足强度要求111 111610HHKTi bid d满足强度要求122 2221610HHKTi b d d i0 111.960 212.13153.680dmm2183.937dmm385.890dmm4203.988dmm230bmm135bmm445bmm350bmm满足强度要求233 331610HHKTi bid d满足强度要求244 441610HHKTi bid d验证速度误差 323.14 85.89 112.940.51/60 100060 1000d nvm s 由表 19-8 取 10 级精度43.14 350 37.270.683/60 100060 1000Dnvm s0.690.683100%1.0%5%0.69v A齿轮设计满足工作要求( (二二) )、高速级普通、高速级普通 V V 带传动的设计计算带传动的设计计算1、确定设计功率cP由机械设计查表 10-2，已知1.1AK 3.90dPPkw根据1式（8-15）设计功率为：1.1 3.904.29cAPKPkW2、选定带型 根据
