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1、机械设计基础课程设计计算说明书 系 专业 班 设计者 指导老师 2011 年 5 月 21 日 目 录一、设计任务书(2)二、电动机的选择(3)三、计算传动装置的运动和动力参数(4)四、传动件设计（齿轮）(6)五、轴的设计(10)六、滚动轴承校核(17)七、连接设计(19)八、减速器润滑及密封(19)九、箱体及其附件结构设计(20)十、设计总结(22)十一、参考资料(23)设计内容计算及说明结 果设计任务书一、设计任务书设计题目4：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1、系统简图2、工作条件单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，使用期限5年，输送带速度容许误差为5%。
2、3、原始数据已知条件题 号D1D2D3D4D5D6输送带拉力F（N）1.61031.810321032.21032.41032.6103输送带速度v（m/s）1.01.10.90.91.21.0滚筒直径D(mm)400350300300300300注：小组成员按次序选题，本设计所选题号为D5。4、传动方案的分析带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。设计内容计算及说明结 果电动机的选择二、电
3、动机的选择1、类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列封闭式三相异步电动机。2、功率选择 (1)工作机主轴所需功率 式中，代入上式得： ；(2)电动机所需功率电动机所需功率为：从电动机至卷筒主动轴之间的传动装置的总效率为查2表11-9：联轴器传动效率（2个）轴承传动效率 （4对），齿轮传动效率（8级2对），滚筒传动效率（1个），则：，；(3)电动机额定功率选取电动机额定功率，使，查2表20-5取；设计内容计算及说明结 果3、电动机转速选择根据已知条件计算出工作机卷筒的转速为：，查2推荐二级圆柱齿轮减速器传动比为：；故电动机转速为：3、电动机型号选择符合这一范围的转速有：、三种,综合
4、考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，选用同步转速为的电动机作为原动机。 根据电动机类型、容量和转速，查2表20-5，选定电动机型号为Y126M-6的电动机。主要性能如下表：型号额定功率kW满载时额定转速质量转速电流A(380V)效率功率因数Y112M-62.29405.680.50.742.045计算传动装置的运动和动力参数三、计算传动装置的运动和动力参数1、传动装置的总传动比：根据电动机的满载转速和滚筒转速可算出传动装置总传动比为：；2、二级圆柱齿轮减速器分配到各级传动比：(1)高速级的传动比为：（2）低速级的传动比为：3、计算传动装置各轴的运动和动力参数： （1）各轴的转速：
5、1轴 2轴 ，3轴 ，卷筒 （2）各轴的输出功率：1轴 ，2轴 ，3轴 ，卷筒 ；(3) 各轴转矩0轴 1轴 ，2轴 ，3轴 ，卷筒 ；由以上数据得各轴运动及动力参数表：轴名功率转矩转速电机轴1.9619.99401轴1.9419.79402轴1.8498.217943轴1.75349.148卷筒轴1.70338.748各轴转速各轴功率各轴转矩设计内容计算及说明结 果传动件设计（齿轮）四、传动零件设计（齿轮）1、高速级齿轮传动设计（1）选择材料及确定许用应力 因为传递功率不大，转速不高，大小齿轮都采用45钢。大齿轮正火处理，小齿轮调质处理，均用软齿面。 小齿轮45钢调质，齿面硬度197286H
6、BS,， 大齿轮45钢正火处理，齿面硬度156217HBS， 由表11-5，取, (2)按齿面接触强度设计 设齿轮按8级精度制造。 确定公式中的各计算数值：1) 查1表11-3，选择载荷系数；2) 小齿轮的转矩：；3) 查1表11-6，选择齿宽系数；4) 齿数比；5) 由1表11-4，选择弹性系数；6) 对于标准齿轮，区域系数；小齿轮分度圆直径： 齿数取, 则 设计模数 (3)验算轮齿弯曲强度查1有轮齿弯曲强度验算公式（11-6）： 确定公式中的各计算数值：1) 查1图11-8，取齿形系数；2) 查1图11-9，取应力集中系数；3) 查1表11-5，取安全系数，则：，设计内容计算及说明结 果(
7、4)决定模数综合按齿面接触强度设计与按轮齿弯曲强度设计结果的比较，以相对大者为基准，并按1表4-1取标准模数。(5)几何尺寸计算1)分度圆直径：，；2)齿轮齿宽：，取，；4) 中心距：（6）齿轮的圆周速度 对照1表11-2可知选用8级精度是合宜的。2、低速级齿轮传动设计（1）选择材料及确定许用应力 因为传递功率不大，转速不高，大小齿轮都采用45钢。大齿轮正火处理，小齿轮调质处理，均用软齿面。 小齿轮45钢调质，齿面硬度197286HBS,， 大齿轮45钢正火处理，齿面硬度156217HBS， 由表11-5，取, (2)按齿面接触强度设计查1公式（11-3）有小齿轮最小设计依据： 确定公式中的各
8、计算数值：1) 查1表11-3，选择载荷系数；2) 小齿轮的转矩：；3) 查1表11-6，选择齿宽系数；4) 齿数比；5) 由1表11-4，选择弹性系数；6) 对于标准齿轮，区域系数；小齿轮分度圆直径：齿数取,则设计模数：(3)按轮齿弯曲强度设计查1有轮齿弯曲强度验算公式（11-6）： 确定公式中的各计算数值：1) 查1图11-8，取齿形系数；2) 查1图11-9，取应力集中系数；计算：4)决定模数综合按齿面接触强度设计与按轮齿弯曲强度设计结果的比较，以相对大者为基准，并按1表4-1取标准模数。(5)几何尺寸计算1)分度圆直径：，；2)齿轮齿宽：，取，；3)中心距：；（6）齿轮的圆周速度 对照
9、1表11-2可知选用8级精度是合宜的。3、传动齿轮主要参数表高速级低速级齿数z3216832120中心距a(mm)200228模数m(mm)23齿宽b(mm)60558580分度圆直径d(mm)6433696360设计内容计算及说明结 果轴的设计轴的设计（在本次设计中为减轻设计负担，只进行高速轴的强度校核）一 高速轴1的设计1、选择材料及热处理方式选取轴的材料为45号钢，调质处理。2、初估轴径按扭转强度法估算高速轴的直径，由1表14-2，取常数，由1公式(14-2)，轴的最小直径满足：；该段轴上有一键槽将计算值加大3%，取此轴的最小直径即安装在联轴器处轴的最小直径，为了使所选的轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。3、选择联轴器根据传动装置的工作条件拟选用HL型弹性注销联轴器。查1表17-1，取,则计算转矩：；按照及电动机轴尺寸等限制条件，查3表13-1，选用HL2型弹性柱销联轴器。其公称转矩，半联轴器的孔径，可满足电动机的轴径()要求.最后确定减速器高速轴外伸直径。4、初选轴承考虑到主要承受径向
