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1、机械设计课程设计-一级圆柱齿轮减速器设计 (带式运输机)北京市机械局职工大学 - 2 -目 录一、电动机的选择 - 4二、传动比的分配 - 5 三、传动装置各轴的运动和动力参数 - 5 四、V 带的设计与计算 - 7 五、齿轮的选择 - 10 六、轴的设计- 131、轴的设计 （高速轴） - 13 2、轴的设计 （低速轴） - 19七、减速箱的设计 - 25 八、润滑的选择 - 26 参考文献 - 27 - 3 -机械课程 任务书设计 带式运输传动系统题目 要求：传动装置含有圆柱齿轮减速器原始 1）运输带工作拉力 F/N 12002）运输带工作速度 V/（ms -1） 1.703)运输机卷筒直
2、径 D/mm 270传动简图1、V 带运动 2、运动带 3 一级圆柱齿轮减速器 4、联轴器5、电动机 6、卷筒工作条件 连续单向运转，载荷可能有轻微冲击，空载起动电压380/220V 的三相电源。技术要求 使用年限 10 年，小批量生产，两班制工作，8h/班设计任务 说明书一份，装配图一份 - 4 -一、电动机的选择1、 确定电动机的类型按工作要求选择 Y 系列全封闭直扇冷式笼型三相异步电动机，电压 380/220V2、选择电动机的容量查机械设计课程设计按（2-1）式电动机所需功率为，按（2-2）式工作所需功率为 PWd KWFVPW10，传动装置的总效率为 543312按表 2-3 确定各部
3、分效率，V 带传动效率 ，滚动轴96.01承传动效率 ，闭式齿轮传动效率 ，9.02 7.3联轴器 ，传动滚筒 ，.496.05 86.09.7.96.0235431 ，所需电动机功率为KWFVPW2417.0，d .86.240因为载荷平稳电动机额定功率 Ped大于 Pd即可，由表 16-1 得 Y系列电动机技术数额功率 Ped为 3KW3、确定电动机转速 - 5 -滚筒工作转速，min/3.120714.3.06106 rDVnw V 带传动比常用范围 i 带 =24，齿轮传动比常用范围为 i 齿=35，i 总 范围为 620，故电动机转速 nd=inw=(620)120.31=(721.
4、862406.2)r/min,符合这一范围同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min由表 16-1 得电动机数据及计算的总传动比：（表一）根据表中数据，综合考虑，选用电动机为 Y132S-6，传动比为8.0，易于分配传动比。二、 分配传动比1、总传动比 i 总 =n 电 /nw=960/120.31=8.02、分配传动装置上各级传动比由机械设计课程中表 2-1 取 V 带传动： 比 i=24，取 i 带=3 则减速器传动比为 7.238i带总三、传动装置各轴的运动和动力参数电动机型号额定功率 满载转速 堵转转矩最大转矩总传动比iY132M-8 3KW 710r/min
5、2.0 2.0 5.90Y132S-6 3KW 960 r/min 2.0 2.0 8.0Y100L2-4 3KW 1420r/min 2.2 2.2 11.82 - 6 -1、电动机Po=Pd=2.4kw no=nm=960r/min mNpT9.239604.95002、I 轴（高速轴）P1=Po 1=2.40.96=2.30KW kwin32096011 mNpT61.745.5113、轴（低速轴）P2=PO 01 2 3=2.40.960.990.97=2.23KWmNrTipn 7.195.82390min,/51.8732124、轴（滚筒轴）P3=P2 2 4=2.230.990.
6、99=2.2KWmNrTin 28.175.90min,/51.81. 323输出功率或转矩分别为各轴的输出功率或输出转矩乘以轴承效率 0.99输出功率P1， = P10.99=2.30.99=2.28KWT1， = T10.99=74.610.99=73.86NmP2， = P20.99=2.230.99=2.21KW - 7 -T2， = T20.99=179.70.99=177.9NmP3， = P30.99=2.20.99=2.18KWT3， = T30.99=177.280.99=175.51Nm各轴运动和动力参数：（表二）功率 P/KW 转矩 T /Nm轴名输出 输入 输出 输入转
7、速n/min传动比i效率电机轴 2.4 23.9 9603 0.96轴 2.30 2.28 74.61 73.86 3202.7 0.96轴 2.23 2.21 179.7 177.9 118.511 0.98轴 2.2 2.18 177.28 175.51 118.51四、V 带的设计1、选择 V 带型号查机械设计基础表 6-5 根据工作条件系数 KA=1.3,由式（6-14）得 Pd=KAP,Pd=1.32.4=3.12KW,根据 Pd和 n1查图 6-8 选 A型带2、确定带轮的基准直径 dd1、d d2(1)选取小带轮的直径 dd1，由于 Pd-n 坐标的交点落在图 6-8 中A 型带
8、区内虚线的上方故选 dd1=100mm(2)验证速度 V 由式（6-15）得V= = =5.02m/s106nd10694.3带速一般应在 525 之间,V=5.02m/s，合适 - 8 -(3)确定大带轮的基准直 dd2取 =0.015，查机械设计基础=1%2%，d d2=dd1i(1-)=1003（1-0.015）=295.5mm 查表 6-6 圆整取标准值 dd2=300mm3、确定中心距和带的基准长度 Ld(1)初定中心距 a0根据式（6-16）0.7（d d1+dd2）a 02(d d1+dd2) ,0.7(100+300)a 02(100+300)，因为 210a 0800 ， 所
9、以 a0取 600mm(2)确定带的长度 Ld由式（6-17）计算 LdmdaaLddd 67.184604)301(260412)(2)()(2022100 由表 6-2 得取 Ld=2000mm(向较大的标准之圆整对传动有利)(3)确定中心距由式（6-18）A= = =343mm4d8)(d218)301(4.30B= m22582） 63.78034)BAa(22 - 9 -安装时所需的最小中心 63m.482015.63.78015.aLdmin 张紧或补偿带伸长所需的最大中心距 d .73.3.max (4)验证小带轮包角 1由式（16-9）得 56.173.57803.57180
10、00d120 6.82a 因为 ， ，所以合适01.0(5)确定 V 带的根数 Z因为， A 型带，i=3,查min11 .960,0rnmd表 6-3 得， ,P=0.11,查表 6-4 得， ，95.P9.0ka查表 6-2 得 将各数值代入式（6-20）中3KL9.203.19.)1.095.(23)k(La11d1 dZ取 Z=3(6)计算初拉力 F0查表 6-1，A 型带 q=0.10m 由式(6-21)得(NqZVvkPKad 51.6010.2.539.0)(5)5.2(0 22 7)计算带作用在轴上的力 Fr mZFr 4.9602sin51.6032sin2 .710 (8)
11、带轮的结构设计 - 10 -查机械设计基础表 6-1，小带轮 dd1=100mm 采用实心轮，大带轮 dd2=300mm,因为 dd2=250400mm,采用 H 型孔板轮，取轮缘宽度 B=（Z-1）e+2f=(3-1)15+210=50mm,根据机械设计基础表 6-1，取孔径 d=25mm,按表 6-1 确定结构尺寸，基准宽，b d=11mm,槽顶宽 b=13.2mm,基准到槽顶高 hmin=2.75mm,基准到槽府深 hmin=8.7mm,第一槽到端面距离 f=10mm,槽间距 e=15mm,最小轮缘厚 =6mm,轮缘外径 da=dd+2ha=300+22.75=305.5mm,轮缘内径
12、d2=dd-2(hf+)=300-2(8.7+6)=270.6mm,槽楔角=34 0，腹板厚 s=15mm.五、齿轮的选择1、确定材料确定许应力查机械设计基础表 8-12，因为传动带为轻冲击载荷，大小齿轮均用 40Cr 调质处理硬度,H 1=H2=4855 计算时取H1=H2=52HRC 精度等级 8 级，根据表 8-8,Ra=1.6m,速度 V 6（ms -1）, HLin1= HLim2=1200MPa,查图 8-40 得， H1= H2=0.96 HLim=0.961200=1080MPa，查图 8-42 得， FLim1= FLim2=370MPa，单向受力， F1= F2=1.4 F
13、Lim1=518MPa2、初定主要尺寸(1)传动比对于一般单级减速器传动 i7,在前面已经计算出i=2.7(2)齿数 Z 一般齿数 Z17，避免产生根切现象取 Z1=25 - 11 -(3)齿宽系数 d 根据机械设计基础查表 8-15 d=0.6，Z 2=iZ1=2.725=68(4)齿数比 = 72.5681(5)载荷系数 K 查表 8-14K=1.4，转矩 T1=74.61103Nm(6)材料弹性系数查表 8-39， MPaZE8.9(7)节点区域系数查图 8-39，Z H=2.5，321 FSdYTKm由图 8-43 得 86.1370.46.0.7412,3.4325mFS对于传递动力
14、地齿轮，模数不宜小于 1.52mm，以免模数过小发生意外断齿，根据机械设计基础表 8-2，选 m=2.53、计算齿轮主要参数Z1=25，Z 2=68，i 齿=2.7，m=2.5,d 1=mz1=2.525=62.5mm,d2=mz2=2.568=170mm,ha=ha*m=12.5=2.5,hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)2.5=3.13,h=ha+hf=2.5+.3.13=5.63mm,P=m=3.142.5=7.85mm,S=m/2=7.85/2=3.93mm,b2=b= dd1=0.662.5=37.5mm,取 40mm，b 1=b+(510)=(42.547.5)mm 略大于 b2,b1取 45mmdh1=mz1cos=2.5250.94=59mm,d h2=mz2cos=2.5680.94=1
