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1、 上海海事大学 机械设计课程设计 (二级圆柱齿轮减速器)计算说明书 姓 名：朱 震 学 院：物流工程学院 专 业：机械电子工程(港口机械)101 学 号：201110210034 组 别：第6组 指导老师：罗红霞设计时间：2014.2.24-2014.3.14目 录前言(任务书)3第一节 概述 5第二节 传动装置的总体设计 6第三节 传动件设计计算10 第四节 轴系零部件设计计算26 第五节 箱体设计及润滑剂、润滑方式和密封装置的设计45 第六节 图纸设计51 第七节 设计小结53第八节 参考资料54机械设计课程设计任务书(两级齿轮减速器)班级: 机械111 ，姓名: 朱 震 ，学号: 201
2、110210034 ，指导教师: 罗红霞 日期: 2014 年 2 月 24 日至 2014 年 3 月 14 日一、传动系统参考方案(见图) 带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4将动力传至输送机卷筒5，带动输送带6工作。二、原始数据(将与组号对应的原始数据填入以下空格中)输送带有效拉力 F= 4500N；输送带工作速度v=0.8m/s (允许误差5%)；输送机滚筒直径d=350mm；减速器设计寿命为10年。三、工作条件 两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为380/220伏。四、设计任务每位学生应完成以下任务
3、：1.设计计算说明书 包括封面、目录、章节内容(可参考讲义)、小节、参考文献等基本内容，其中章节内容必须写出各计算项目、步骤、公式和计算数据，并将主要计算结果整理成表格。设计计算说明书的页数一般不少于20页。2.总装配图 画出两级齿轮减速器总装配图，必须含标题栏、明细表、技术要求和主要配合尺寸及外形尺寸等。3.轴类零件 画出输入轴和中间轴的零件工作图各一张，标出详细尺寸、公差、粗糙度，含标题栏、技术要求等。4.齿轮 画出低速轴齿轮的零件工作图，要求同上。以上任务均要求在计算机上完成。设计计算说明书为Word文档，图纸设计采用AutoCAD。五、提交资料1.14项任务所完成的电子版资料；2.计算
4、说明书打印稿(A4纸打印，将任务书放在目录之后、正文之前)；3.总装配图和零件图打印输出(A4纸打印，附在计算说明书最后)。机械设计课程设计(二级圆柱齿轮减速器)计算说明书第一节 概述1、 设计题目与内容1.设计题目 带式运输机的传动装置。2.设计内容传动装置的总体设计拟定传动方案；选择电动机；确定总传动比及分配各级传动比；计算传动装置的运动和动力参数。传动件和轴系零部件的设计计算 包括：带传动、齿轮传动以及轴的设计计算，键、轴承、联轴器的选择计算等。减速器装配图设计齿轮、轴的零件图设计二、设计过程1.准备工作 明确设计任务和要求；集中指导；减速器拆装实验。2.传动装置的总体设计 根据设计要求
5、，拟定传动总体布置方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数。3.传动件设计计算 带传动、齿轮传动设计。4.轴系零部件设计计算 轴设计计算(结构设计和强度验算)、轴承、联轴器的选择计算及键联接计算(注：该过程与草图设计交叉进行)。5.装配图设计 完成正规图设计；必要时对原计算或结构作相应修改。6.零件图设计 完成规定的零件工作图设计。7.整理和编写计算说明书第二节 传动装置的总体设计总体设计一般按以下步骤进行：一、拟定传动方案 综合考虑工作要求、工作条件等因素，拟定合理的传动方案。二、选择电动机 确定电动机类型、结构、容量(额定功率)和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。1.选择电动机类
6、型和结构型式 根据工作条件，本设计方案中选用Y系列三相笼型异步电动机。2.选择电动机额定功率 对于不变载荷下长期连续运行的机械，要求 PedPd。Ped为所选电动机额定功率，Pd为根据工作要求所需的电动机功率。 Pw 运输带所需功率，KW a由电动机至运输带的总效率确定 Pw运输带所需功率： 确定a V带传动效率 ； 一对齿轮传动效率 一对滚动轴承效率 ； 弹性联轴器效率 卷筒效率 综上：电动机所需的工作功率因，选取电动机的额定功率3.确定电动机转速 式中，V带传动的传动比，两级齿轮减速比，则总的传动比范围为选择电动机转速为1500r/m4、选择电动机型号 根据机械设计课程设计手册表12-1及
7、上式计算结果，选取电动机型号为Y132M1-6。选得电动机机型参数如下表：型 号额定功率KW同步转速r/min满载转速r/min中心高Hmm轴伸尺寸DEmm装键部位尺寸FGDmmY132S45.515001440132388010332、 计算传动装置的运动和动力参数1、确定总传动比 电动机满载转速，1440r/min2. 各级传动比分配 (1)带传动比根据推荐值23，选取=2.5(2)各级齿轮传动比、 两级齿轮传动比为使两级齿轮传动中的大齿轮直径相近，浸油深度接近相等，推荐，选取，同时因故=4.16，二、计算各轴转速、功率和转矩(运动和动力参数)按照转速从高到低将减速器三根轴依次定为轴、轴和
8、轴。1. 计算各轴转速满载转速I轴转速II轴转速：III轴转速：卷筒转速：2.计算各轴输入功率I轴功率：II轴功率： III轴功率：卷筒轴功率：3.计算各轴输入转矩电动机轴输出转矩：4.整理动力参数 (P=1/30000*T兀n)电动机轴轴轴卷筒转速r/min960384101.0537.1537.15功率Kw43.843.723.613.54转矩n*m39.7995.50352.01928.74810.17第三节 传动件设计计算一、带传动设计计算 电动机与减速器之间采用普通V带传动，有关设计计算方法已在机械设计课程中介绍。注意事项： 根据带轮直径并考虑带传动的滑动率(=0.01)计算实际传动
9、比和从动轮转速，并对减速器传动比和输入转矩作修正。注意带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的协调。一般应使小带轮半径不超过电动机中心高，大带轮半径不超过减速器中心高，必要时进行修正。带轮结构尺寸参阅教材或设计手册(减速器设计中主要用到大带轮宽度)。1.确定设计功率工况：两班制(每天工作16h)，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳； 查156页表8-7得工作情况系数2.选择带型，由157页图8-11选择A型V带，且小带轮直径范围为1121403.确定带轮基准直径、 查询相关表格选择小带轮直径为由P157表8-8得 取校核实际传动比：误差为0，故大带轮直径可用。4.验算带的速度，符合要求。5.确定中心距
10、和V带长度根据 可得 初步选择V带计算基准长度为查询相关表格选取实际带长则实际中心距 ：计算中心距变动范围： 6.计算小带轮的包角 7.确定V带根数V带根数可以用下式计算: 根据152页表8-4a，8-4b得；由表8-5,8-2分别查；，则： 故选取z=4。8.计算初拉力查询相关表格得V带质量,则初拉力为： 9.计算作用在轴上的压力10.带传动设计计算结果如下表所示：类型小带轮直径大带轮直径小带轮带速带长A型带3006.281600中心矩小带轮包角 带根数初拉力()min 压轴力()min459158.154 151.79 1192.31二、齿轮传动设计计算 工作条件：两班制，常温下连续工作；
11、空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为380/220伏。I 高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算如下：1.选择材料，热处理方式和公差等级 考虑到带式运输机为一般机械，故大小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理， 大齿轮正火处理，由P191表10-1得齿面硬度：小齿轮：大齿轮：平均硬度： ，在30-50HBW之间。选用8级精度(C8)。2.初步计算传动的主要尺寸 因为是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行计算。其设计公式为： (1) 确定小齿轮传递扭矩 (2)初步确定载荷系数 因v值未知，不能确定，故初选载荷系数,暂定。(3)选定齿宽系数 由205页表10-7，取齿宽系数(4)确定弹性系数和节点
12、区域系数 由201页表10-6 查得弹性系数初选螺旋角，由图10-30查得节点区域系数(5)初步选定大小论齿数 齿数比 小齿轮齿数初选则大齿轮齿数，取(6)确定重合度 由215页图10-26查得端面重合度： ,，(7)确定许用接触应力 可用下式计算： 由210页图10-21,a查得接触疲劳极限应力为： 小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为： 由206页图10-18查得寿命系数取失效概率为1%，安全系数S=1则小齿轮的许用接触应力为：大齿轮的许用接触应力为： 取：初算小齿轮的分度圆直径，得： 3.确定传动尺寸(1)计算载荷系数 使用系数因：查194页图10-8得动载系数,查197页表10-4得齿向载荷分布系数，查195页表10-3得齿间载荷分布系数 则载荷系数(2)对进行修正因K与有较大的差异，故需对由计算出的进行修正,即按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径：(3)初次确定模数
