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1、 机械设计课程设计机械设计课程设计计算说明书计算说明书设计题目：设计一带式输送机传动装置设计题目：设计一带式输送机传动装置机械电子工程专业机械电子工程专业 02 班班设计者：张正强设计者：张正强指导老师：董海军指导老师：董海军2015 年年 7 月月 8 日日西北工业大学西北工业大学机械设计课程设计说明书机械设计课程设计说明书一、设计题目一、设计题目 1二、参数计算二、参数计算 2三、齿轮传动设计三、齿轮传动设计 4四、链传动设计四、链传动设计 13五、轴的设计及校核五、轴的设计及校核 14六、轴承校核六、轴承校核 33七、键的选用以及校核七、键的选用以及校核 35八、减速箱的设计八、减速箱的
2、设计 36九、减速器的润滑及密封选择九、减速器的润滑及密封选择 38十、十、减速器的附件选择及说明减速器的附件选择及说明 3939十一、设计总结十一、设计总结 41十三、参考文献十三、参考文献 42一、设计题目（一、设计题目（4-C）1.题目说明设计一带式输送机传动用的二级圆柱齿轮展开式减速器。传动简图如下图所示：2.已知条件题号输送带牵引力 F/KN输送带的速度V/（m/s）输送带滚筒的直径 D/mm4-C2.41.6480连续单向运转，工作时有轻微震动；使用期 10 年（每年 300 个工作日） ；小批量生产，输送机工作轴转速允许误差为5%；带式输送机的传动效率为 0.96二、参数计算二、
3、参数计算电动机选择电动机的选择初选电动机转速n1500r / min高速级齿轮组和低速级齿轮组的效率为和，链传动的效率为12，联轴器的效率为，带式输送机的效率为，轴承效率为3456取精度为 120.98IT7选择滚子链传动30.96弹性套柱销联轴器40.99由已知条件得到50.96选用角接触球轴承60.99工作机所需功率：/(1000)2400 1.6/(1000 0.96)4wwwwpF vKW传动装置的总效率 3 12346a 0.8857电动机所需功率：/4.5dwPPKW根据以上数据选择电动机参数如下:工作功率，转速mP5.5KWmn1440r / minY132S-4 三相异步电动机
4、满足要求,可供选用.传动比选择(1)计算总传动比：由电动机的满载转速和工作机主动轴转速可确定传动装置应mnwn有的总传动比 ：i由于 1.6 60 1000/()63.66wnD故计算得到总传动比： 22.62i (2)合理分配各级传动比：电动机工作功率mP5.5KW转速mn1440r / min选择 Y132S-4三相异步电动机传动比的分配各轴传动参数由于减速箱是展开式布置，为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度，应试两级的大齿轮具有相近的直径，于是可按下式 (3)分配传动比：链传动，高速级，低速级3=2.5i11.3 63.66/ 2.5=3.43i 2=2.64i将两级齿轮传动比进行圆整，取
5、 ， ， 13.4i 22.6i 32.56i 此时速度偏差为 ，所以可行。0.5%5%各轴传动参数(1)各轴的转速的确定n r / min高速轴的转速： 114401440min1monnri中间轴的转速： 2 11440423.52min1 3.4monnri i低速轴的转速：2 320 1 21440162.89min3.4 2.6mnnnrii ii(2)各轴的输入功率（KW）高速轴的输入功率：2 15.5 0.995.39PKW中间轴的输入功率：3 25.5 0.990.985.23PKW低速轴的输入功率：42 35.5 0.990.985.07PKW(3)各轴的输入扭矩（Nm）高速
6、轴的输入转矩：1 1 15.399550955035746.181440PTN mn中间轴的输入转矩：2 2 25.2395509550117931.85423.52PTN mn各级传动比：13.4i 22.6i 32.56i 各轴转速：11440minnr2423.52minnr=162.893minnr各轴功率：15.39PKW25.23PKW35.07PKW各轴扭矩：135746.18TN m2117931.85TN m3297246.60TN m齿 轮 传 动 设 计低速轴的输入转矩：3 3 35.0795509550297246.60162.89PTN mn三、齿轮传动设计高速级齿轮
7、传动计算1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数（1)选用斜齿圆柱齿轮（2)初选小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（3)精度等级取 7（4）初选小齿轮齿数，则大齿轮齿数124Z ，取，初选螺旋角 2113.42481.6Zi Z2=81Z14（5）压力角 =202.按按齿面接触强度设计由参考文献2式 10-24 试算小齿轮分度圆直径，即213121()HEHt t dHZ Z Z ZKT udu （1.1）1）确定公式内的各参数值工作时有轻微振动，选 1.5HtK计算小齿轮传递的转矩。1 1
8、 15.399550955035746.181440PTN mn由参考文献2表 10-7 选取齿宽系数1d由参考文献2图 10-20 选取区域系数 2.433HZ参考文献2表 10-6 查得材料的弹性影响系数1 2 EZ189.8aMp由参考文献2式 10-21 计算接触疲劳强度用重合度系数Zarctan(tan/cos)arctan(tan20 /cos14 )20.562tn 111arccoscos/(2cos)arccos24 cos20.562 /(242 1 cos14 ) 29.974attanzzh 222arccoscos/(2cos)arccos81 cos20.562 /
9、(812 1 cos14 ) 23.881attanzzh 1122 (tantan)(tantan)/ 224(tan29.974tan20.562 )81(tan23.881tan20.562 )/ 21.642atttzz 1tan/1 24 tan(14 )/1.905dz (4)(1)3(4 1.642)(1 1.905)1.90531.642 0.672Z 由参考文献210-23 可得螺旋角系数coscos140.985Z 由参考文献2图 10-25d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限lim1540HaMPlim2522.5HaMP由参考文献2式（1
10、0-15）计算应力循环次数：9 116060 1440 1 (2 8 300 10)4.1472 10hNn jL 9 9 24.1472 101.22 103.4N由参考文献2图 10-23 查得接触疲劳寿命系数；120.900.95HNHNKK，取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由参考文献2式（10-14）得：1lim1 10.90 600540HN HKMPaMPaS2lim2 20.95 550522.5HN HKMPaMPaS取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，1H2H即2522.5HHMPa2）试算小齿轮分度圆直径213121()HEHt t dHZ Z Z ZK T
11、 udu 23312 1.5 35.746 1081/ 24 12.433 189.8 0.672 0.98536.21181/ 24522.5tdmmmm（2)调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度。113.14 36.21 14402.7360 100060 1000tdnvm sm s齿宽 b。11 36.2136.21dtbdmm 2）计算实际载荷系数。HK由参考文献2表 10-2 查得使用系数。1.25AK 根据，7 级精度，由参考文献2图 10-8 查得动2.73vm s载系数。1.11vK 齿轮的周向力1112/2 35746.18/36.21987.19
12、2ttFTdNN1/1.25 987.192/36.21/34.08100/AtK FbN mmN mm查表参考文献2表 10-3 得齿间载荷分配系数。1.4HK由参考文献2表 10-4 用插值法查得 7 级精度，小齿轮相对非对称布置时，。1.42HK则载荷系数1.25 1.11 1.4 1.422.76HAvHHKK K KK3）由参考文献2式 10-12，可得按实际载荷系数算得的分度圆直径33112.7636.2144.371.5H t HtKddmmmmK及相应的齿轮模数11cos44.37 cos141.7924ndmmmmmZ3.按齿根弯曲疲劳强度设计（1）由参考文献2式（10-20
13、）试算齿轮模数2 132 12cos FtFaSa nt dFK TYY YmZ 1）确定公式中各参数值。试选载荷系数。1.5FtK由参考文献2式 10-18，可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数。Yarctan(tancos)arctan(tan14 cos20.562 )13.140bt22/cos1.642/cos 20.5621.873b 0.250.75/0.250.75/1.8730.650Y由参考文献2式 10-19，可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数。Y1411 1.9050.778120120Y 计算 。FaSaFY Y 由当量齿数1 1332 2332426.27coscos 14 8188.67coscos 14vvZZZZ
