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1、机械设计机械设计 课程设计说明书课程设计说明书设计题目：带式运输机的展开式两级齿轮减速器设计设计题目：带式运输机的展开式两级齿轮减速器设计专专 业：机械设计制造及其自动化业：机械设计制造及其自动化班班 级：机制级：机制 班班学生姓名：学生姓名：学学 号：号：指导老师：刘泽文老师指导老师：刘泽文老师2015 年年 1 月月 23 日日目录1.机械设计课程设计任务书.12.传动系统总体设计.22.1 电动机的选择.22.2 传动装置的总传动比及分配.32.3 计算传动装置的运动和动力参数42.4 运动和动力参数结果表53.传动零件的设计.53.1 齿轮的设计 3.11 高速级齿轮设计73.12 低
2、速齿轮的设计133.2 轴及轴上零件的设计193.21 高速轴的设计.193.22 中间轴的设计.223.23 低速轴的设计.243.24 轴承、润滑、密封、键的选择及校核计算273.3 箱体及其附件的设计333.4 减速器铸造箱体的结构尺寸354.参考文献.365.课程设计心得.371.机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书设计题目：带式输送机两级圆柱齿轮减速器。 运输机械载荷变化不大，空载启动，单向运转，每日单班制工作，使用期限 为 10 年，每年 300 工作日，减速器小批量生产，卷筒效率为 0.96。已知参数：滚筒直径 D3270mm 运输机工作机工作拉力 F=1600N 带速
3、V1.4m/s 输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，采用电动机为原动力。完成内容：1、完成减速器装配图 1 张，0 号图纸。2、零件图二张，箱体输出轴和输出轴上的齿轮，用 1 号图纸。3、设计说明书 1 份。2.设计说明设计说明2.1 电动机的选择电动机的选择设计内容计算及说明结 果 1.选择电动 机的类型根据工作条件和工作状况，选用 Y（笼型） 三相异步交流电动机。具有效率高、工作可靠、Y（笼型）三相 异步交流电动结构简单、维护方便、价格低的特点、较好的 启动性能、适用启动转矩较高的机械，其机构 为封闭式结构。机，同步转速 为 1500r/min2.选择电动 机的容量卷筒轴的输出功率为：9
4、550wTnp 100060n wDv传动系统的总效率为：43332211*式中：弹性联轴器，齿轮传动99.01，滚动轴承，卷筒滑动97.0299.03轴承 ， 96.0486.0所以电动机所需的功率：kw6.2/PwPd取额定功率为3kwPedkwPW24.2 min/99rnw86.03kwPed3.确定电动 机的转速卷筒轴工作转速为:min/99rnw根据传动比的合理范围，二级圆柱齿轮减速 器传动比范围为=860,链传动的传动比范2i 围为=24 故电动机转速的可选范围为:1imin/594079221rnnnndw选取电动机型号为：Y132S-4 Y132S-4 电动机参数 额定功率同
5、步转速满载转速 315001430min/99rnwmin/r5940792nd2.2 传动装置的总传动比及分配传动装置的总传动比及分配设计内容计算及说明结 果 1.总传动比44.14wm nni44.14i3.两级圆柱 齿轮传动比 比V 带传动,去 2.54-2iv圆柱齿轮减速器传动比：90viii开式圆柱齿轮减速器21*)5 . 11 . 1 (ii 为高速级，为低速级，取于是：1i2i21*2 . 1ii 47.32.10 2ii16.4*2.121ii90i47.32i16.41i4.传动比分 配总传动 比高速级 传动比低速级 传动比 14.444.163.472.3 计算传动装置的运
6、动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数设计内容计算及说明1.说明电动机轴为 0 轴、减速器高速轴为 1 轴、中 间级为轴、低速轴为 3 轴 2.各轴的转 数0 轴 min/14300rnnm1 轴 min/14300 1rinnv2 轴 min/34411 2rinn3 轴 min/9922 3r inn3.各轴的输 入功率0 轴：kwpped301 轴：kwpp97.21012 轴：kwpp85.232123 轴：kwpp74.232234.各轴的输 出转矩1 轴：mNnPT83.19955011 12 轴：mNnPT12.79955022 23 轴：mNnPT3.264955033 32
7、.4 运动和动力参数结果表运动和动力参数结果表运动和动力参数结果表运动和动力参数结果表 参数电动机轴高速轴中间轴低速轴转速 /（r/min）1430143034499功率/kw32.972.852.74转矩/Nm19.8379.12264.3传动比4.163.47效率0.960.963.1 齿轮的设计齿轮的设计 3.213.21 高速级齿轮设计设计内容计算及说明结 果1.选定齿轮 类型、精度 等级、材料 及齿数1.选用斜齿圆柱齿轮传动2.由于速度不高，选用选用一般 8 级精度，传 动效率 0.973.材料选择，选择小齿轮材料为 40Cr（调质）， 硬度为 280HBS，强度极限 700MPa，
8、屈服极限 500MPa；大齿轮材料为 45 钢（调质后表面淬火） ，硬度为 240HBS。初选螺旋角，压力角o14o n204.试选小齿轮齿数24z1大齿轮齿数100zz112i斜齿圆柱齿 轮小齿轮调质 处理 大齿轮调质+ 表面淬火处 理24z1100z22.按齿面接 触强度设计根据设计公式进行试算小齿轮分度圆直径，即321 1)(*1*2HEHdHt tZZZZuuTkd 2.1 确定公式内的各计算参数值： 试选载荷系数：KHt=1.3 计算小齿轮传递的转矩： =19.83Nm1T 由机械设计教材表 107 选取齿宽系数为 1 由机械设计教材图 1020 选取区域系数为 2.433 由机械设
9、计教材表 105 得材料的弹性影响系 数为 189.8MPa1/2 计算重合度系数：985.0cos678.031)4(905.1/tan675.12tantan)tan(tan364.23974.29)cos2cos(arccos562.20costanarctan122112* 11 1t zzzazazhzzdtttto atoat aton小齿轮的接触疲劳强度极限 =540MPa.，大齿轮的接触疲劳540MPa1limH强度极限。500MPa2limH 计算齿轮应力循环次数：9 110118.460hnjLN8 112109.9/iNN由任务书可得每天工作 小时，每年 300 天，8
10、可以工作 10 年。由教材图 10-23 取接触疲劳强度寿命系数 ;。0.90KHN10.95KHN2取失效概率为 1%，安全系数。1S486MPa540*0.901H475MPa500*0.952H小齿轮分度圆直径 d1。=29.635mm321 1)(*1*2HEHdHt tZZZZuuTkd 2.2 调整小齿轮分度圆直径 圆周速度：smndvt/218.210006011齿宽 b： mm635.29.db1td540MPa1H500MPa2H实际载荷系数：419.1齿向载荷分布系数4.1齿间载荷分布系数10.1动载系数1使用系数233.2HHVAHHVAHKKKKKKKKK分度圆直径：m
11、mkkddHtH t491.35311相应的模数： ，取 2964.1/zcosdm11n 3.几何尺寸 的计算714.23cos1 1nmdZ08.1002417.4112ZiZ1002421 ZZ5.2 计算中心距mm90圆整为693.902)(21mmmZZanmmn342.145cos2 25.3 计算齿轮宽度 mmdbd491.351大齿轮；mmB492小齿轮。mmB301241Z 1002Zmmd800.341mmd 342.1452mma693.901mmb491.35名称符号结果（mm）4.主要尺 寸模数nm23.22 低速齿轮的设计设计内容计算及说明结 果1.选定齿轮 类型、
12、精度 等级、材料 及齿数1.选用直齿圆柱齿轮传动2.由于速度不高，选用选用一般 8 级精度，传 动效率 0.973.材料选择，选择小齿轮材料为 40Cr（调质）， 硬度为 280HBS，强度极限 700MPa，屈服极限 500MPa；大齿轮材料为 45 钢（调质后表面淬火） ，硬度为 240HBS。4.试选小齿轮齿数24z1大齿轮齿数83z取28.833.4724z22 直尺圆柱齿轮小齿轮调质处理 大齿轮调质+表 面淬火处理24z183z22.按齿面接 触强度 设计根据设计公式进行试算小齿轮分度圆直径，即322 1)(*1*2HEHdHt tZZZZuuTkd 2.1 确定公式内的各计算参数值
13、： 试选载荷系数：KHt=1.3 计算小齿轮传递的转矩： =3821Nm2T 由机械设计教材表 107 选取齿宽系数为 1 由机械设计教材图 1020 选取区域系数为 2.433 由机械设计教材表 105 得材料的弹性影响系 数为 189.8MPa1/2分度圆直径1d2d34.800 145.342中心距a90.693 齿宽1B2B49 30由机械设计教材式（10-9）计算重合度系数：985. 0,676. 0Zz小齿轮的接触疲劳强度极限.，600MPa1limH大齿轮的接触疲劳强度极限。550MPa2limH 计算齿轮应力循环次数：8 11052. 260hnjLN8 121092. 0/u
14、NN由任务书可得每天工作 8 小时，每年 300 天， 可以工作 10 年。由教材图 10-23 取接触疲劳强度寿命系数 ;。0.90KHN10.95KHN2取失效概率为 1%，安全系数。1S 570MPa6000.951HMPa9545500.902H小齿轮分度圆直径 d1。=46.22mm321 1)(*1*2HEHdHt tZZZZuuTkd 2.2 调整小齿轮分度圆直径 圆周速度：smndvt/832.010006021齿宽 b： mm22.46.db1td实际载荷系数： 132.2HHVAHKKKKK上式中的系数查图表：分别为 1、1.10、1.4、1.419分度圆直径：mmdmmk
15、kddHtH t167.211506.542311相应的模数： 2.204/zdm11n676. 0z570MPa1H 495MPa2Hsmv/832.0mm22.46b 132.2HKmmammdmmd185048.261804.95214m 中心距mm136圆整为mm288.136cos2a21nmzz计算齿轮宽度 mmdbd37.611大齿轮；mmB592小齿轮。mmB6515.校核1.齿面接触疲劳强度的校核，按照机械设计教 材（10-10），得到： HEHdH HMPaZZZZuudTK23.106*1*23 22上式的数据已由前面计算得出。 2.齿根弯曲疲劳强度校核2 132 112 1cos2zmYYYTKndSaFaF F2 232 222 1cos
