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1、 机械设计课程设计计算说明书 题 目 用于带式运输机的展开式 二级直齿圆柱齿轮减速器 院 别 机 电 工 程 学 院 专业班级 机械设计制造及其自动化12专升本 设 计 人 李帅 学 号 201515310127 原始数据 （数据编号A1 ） 指导教师 王 宁 成 绩 目 录第1章 传动装置的总体设计11.1 讨论传动方案11.2 选定电动机11.3 确定传动装置的总传动比和分配传动比31.4 传动装置的运动和动力参数3第2章 传动零件的设计计算52.1 带传动的设计计算52.2 齿轮传动的计算7第3章 轴、键及轴承的设计计算13第4章 联轴器的选择25第5章 润滑方式的确定26第6章 减速器
2、箱体设计和附件设计27总 结29参考文献30第1章 传动装置的总体设计1.1 讨论传动方案1） 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2） 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3） 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大,将V带设置在高速级。4） 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5%。在中小型机械厂小批量生产。5）已知条件：运输带卷筒直径360mm，运输带工作速度1.2m/s，运输机工作轴转矩800N.m其传动方案如下： 1.2 选定电动机（1）选择电动机的类型和结构型式 根
3、据经济性、使用要求、工作条件等选择，选Y系列三相异步电动机。(2)选择电动机的额定功率 查机械基础课程设计课本P97表9-15： 带传动效率：0.96每对轴承传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.96联轴器的传动效率：0.993卷筒的传动效率：0.96说明：电机至工作机之间的传动装置的总效率：=.=0.818=(8001.2)/180= 5.33kw ,=6.52kw查机械基础课程设计课本P202表17-1，=7.5kw确定电机转速：取V带传动比i=23， =(1000601.2)/(360)=64r/min二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：=.=64.(23)
4、.(840)=10247680r/min方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min1Y160M-67.5KW10009702Y132M-47.5KW150014403Y132S2-27.5KW30002920符合这一范围的转速有：1000、1500、3000综合考虑电动机和传动装置的尺寸、和带传动、减速器的传动比，可见第2种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M-4，其主要参数如下：额定功率kW满载转速同步转速ADEFGHLAB7.514401500216388010331325152801.3 确定传动装置的总传动比和分配传动比 =/=1440/64=22.5 分配传动
5、比：取=2.95,则=22.5/2.95=7.63 取经计算=3.15,=2.42注：为带轮传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。1.4 传动装置的运动和动力参数 计算各轴的转速、功率、转矩并列表备用。（1）各轴功率（输入功率） =6.520.96=6.26kw =6.260.960.99=5.95kw，=5.950.960.99=5.65kw（2）各轴转速 小带轮的转速为电机的满载转速。 =1440/2.95=488r/min=488/3.15=155r/min =155/2.42=64r/min 。 （3）各轴转矩 T1=9550P1/n1=95506.26/488=122.5N.m T
6、2=9550P2/n2=95505.95/155=366.6N.m T3=9550P3/n3=95505.65/64=843.1N.m第2章 传动零件的设计计算2.1 带传动的设计计算计算项目计算内容计算结果1.确定计算功率2选择V带的带型3确定带轮的基准直径并验算带速4确定中心距a，和V带基准长度5验算小带轮包角查课本P156表8-7得KA=1.1，=KA.根据计算功率和小带轮转速根据V带带型，确定小带轮基准直径，应使 。验算带速，=（）/(100060)=6.78m/s,符合要求。大带轮基准直径=.，查课本p157表8-8.初定中心距a0，0.7（+）2（+）计算相应的带长Ldo，2+(+
7、)/2+(-)2/4,查表得Ld实际中心距a+（-）/2180-(-)57.3/a90计算单根V带额定功率P，查课本P152表8-4a得。P=1.064kw。表8-4b，P=0.17kw。表8-5得K=0.925，表8-2得K=1.01，于是P=（P+P）.K.Kz=/P（F）=500（2.5-K）/(K.z.v)+qvq=0.1kg/mF=2zFsin（/2）选择A型V带=90mm=280mm=500mm=1761mm=1800mma=520mm=159P=1.15kwz=7F=133NF=667N2.2 齿轮传动的计算（1）高速级传动比计算项目 计算内容计算结果1选定齿轮类型、精度等级、材
8、料及齿数2按齿面接触强度设计3计算圆周速度v4计算齿宽B5计算载荷系数6按实际载荷系数所得分度圆直径7计算模数m8按齿根弯曲强度设计按所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动运输机为一般工作机器，速度不高，故用7级度 材料选择。由课本P191表10-1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，二者材料硬度差为40HBS。选小齿轮齿数=22大齿轮齿数=69.74, 选70公式，选择载荷系数K=1.3，T1=129.69， 由表10-7选齿宽系数=1弹性系数=189.8MPa，查小齿轮接触疲劳强度极限=600MPa，大齿轮接触疲劳强度极限=55
9、0MPa，由P207取接触疲劳寿命系数K=0.98，=1.03.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=1，由式（10-12）得，=K/S =./SZ计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值计算大齿轮的分度圆直径代入上式得V1=1.66m/sV2=0.74m/sB1=.=1*66.18=66.18B2=.=1*93.35=93.35根据v=1.44m/s，9级精度由图10-8查得动载荷系数=1.15，直齿轮，=1，由表10-2查使用系数=1，表10-4查，插值法得=1.423 =1.35，故载荷系数K=（K/K）m=d/z=77.792/22=3.5公式m,由图10-20c查得小齿轮弯曲疲劳极限=500
10、MPa，大齿轮弯曲疲劳极限=380MPa。由图10-18取弯曲疲劳寿命系数=0.85，=0.88，计算弯曲疲劳许用应力，取安全系数S=1.4，得=/S =/S载荷系数K=，查齿形系数=2.65，=2.226查应力校正系数，=1.58，=1.764，计算大小齿轮的/=0.01379，/=0.01644.圆整为标准值m=2mm，按接触强度算得的分度圆直径=61mm，算出小齿轮齿数=/m大齿轮齿数=124计算分度圆直径=m=39*2=78mm =124*2=248mm计算中心距a=（+）/2=（78+248）/2=163mm计算齿宽 b=.=1*78=78mm b=.=1*248=248mm=70=
11、588MPa=566MPa=66.18mm=93.35V1=1.66m/sV2=0.74m/sB1=56.53mmB2=93.35K=1.5=77.792mmm=3.5mm=332.14MPa=257.86MPaK=1.553m1.925mm=124=78mm=248mma=163mmB=78mm=248mm（2）低速级传动比计算项目计算内容计算结果1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数2按齿面接触强度设计3计算圆周速度v4计算齿宽b5计算载荷系数6按实际载荷系数所得分度圆直径7计算模数m8按齿根弯曲强度设计9几何尺寸计算按所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动 运输机为一般工作机器，速度不高，故用
12、9级精度 材料选择。由课本P191表10-1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，二者材料硬度差为40HBS。选小齿轮齿数=24，大齿轮齿数=54.2公式，选择载荷系数K=1.3，T=394.8N.m，由课本P205表10-7选齿宽系数=1，由表查得弹性系数=189.8MPa，查小齿轮接触疲劳强度极限=750MPa，大齿轮接触疲劳强度极限=550MPa，由P207取接触疲劳寿命系数K=0.90，=0.95.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=1，由式（10-12）得，=K/S =./S计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值2.32v=b=.根据v=0.84m/s，9级精度由图10-8查得动载荷系数=1.15，直齿轮，=1，由表10-2查使用系数=1，表10-4查，插值法得=1.423 =1.35，故载荷系数K=（K/K）m=/公式m,由图10-20c查得小齿轮弯曲疲劳极限=500MPa，大齿轮弯曲
