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1、山东科技大学设计（论文）用纸1机械设计课程设计任务书题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一 总体布置简图 二 工作情况：单向运转，有轻微振动，经常满载空载启动，单班制工作，使用年限5年，输送带速度允许误差为5%。三 原始数据输送带拉力F/N：1800输送带速度V（m/s）：1.1滚筒的直径D（mm）：350四 设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.直齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五 设计任务1 减速器总装配图一张2 齿轮、轴零件图各一张3 设计说明书一份六 设计进度1、
2、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 2传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸小。3电动机的选择1电动机类型和结构的选择按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2电动机容量的选择1） 工作机所需功率Pw Pw2.02kW其中，平带传动的效率0.982） 电动机的输出功率PoPw/由1P134表10-1查得联
3、轴器效率0.99，一对齿轮传动效率0.97，一对滚动轴承效率0.99，因此0.9Po2.24kW3电动机转速的选择Pm=(11.3)Po=2.242.912 kWNw=60Vw/ d=60.05 r/min根据1P13表3-2确定单级圆柱齿轮传动比i= 35则总传动比的范围 i=925电动机的转速范围应为 n=540.451501.25 r/min初选为同步转速为1000 r/min的电动机4电动机型号的确定综合考虑电动机和传动装置的情况后，根据1P223表10-110确定电动机的型号为Y132S-6。额定功率为3kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。计算传动装置的运动和动力
4、参数传动装置的总传动比及其分配1计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：inm/nw=960/60.57=15.992合理分配各级传动比I1=4.559I2=3.507各轴转速、输入功率、输入转矩参 数轴 名电动机轴I轴II轴III轴滚筒轴转速（r/min）960960210.5760.0460.04功率（kW）32.972.852.742.69转矩（N/m）29.8429.55129.26435.83427.87传动比i14.5593.5071效率0.990.960.960.984传动件设计计算1 选定齿轮传动类型、精度等级、材料及齿数热处理方
5、式、确定许用应力。1）直齿圆柱齿轮传动2） 材料及热处理；选择小齿轮材料为45（正火），硬度为210HBS，大齿轮材料为45（正火），硬度为200HBS，二者材料硬度差为10HBS。2） 精度等级选用8级精度；3） 试选小齿轮齿数z124，大齿轮齿数z285的；2按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算按2P130式（737）试算，即 1） 确定公式内的各计算数值（2） 由图7-31选取区域系数ZH2.5（3） 由表7-13选取尺宽系数d0.7（5） 由表7-11查得材料的弹性影响系数ZE189.8Mpa（4） 计算重合度=1.883.2（1/z1+1/
6、z2）=1.7234（6） 由图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2550MPa；（9） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1，安全系数S1，由式（1012）得 H1600MPa H2550MPa2） 计算（1） 试算小齿轮分度圆直径do 79.637=80mm（2） 计算圆周速度V =0 .88m/s（3） 计算齿宽b及模数mb=ddo=0.780mm=56mm 经圆整b=55 mmm = 3.32 经圆整m = 3.5h=2.25m=2.253 mm=6.75 mm（5） 计算载荷系数K 已知载荷有轻微振动，所以取KA=
7、1.25 2P129表7-10根据v=0.88 m/s,8级精度，由2P128 图7-28查得动载系数KV=1.2；由表104查的KH的计算公式和直齿轮的相同，故 K=1.19由2图7-30查得K=1.19由2图7-29查得K=1.25。故载荷系数 K=KAKVKK=1.251.21.251.19=2.23（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 d1= 84 mm 3按齿根弯曲强度设计 2P131式7-39 F1=108.85 210F2=103 210满足强度要求4几何尺寸计算1） 计算中心距z1 =24， z2=85a =190.75 mmB1=60mm，B2=55mm同理可得，高速
8、齿轮的几何尺寸z1 =24， z2=110m= 2a =134 mmB1=40 mm，B2=35 mm5） 结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。5轴的设计计算II轴：1初步确定轴的最小直径d 26.2mm2求作用在齿轮上的受力Ft1= 1174.9NFr1=427.6NFt2=3077NFr2=1120N3轴的结构设计1） 径向尺寸d1、d7处与轴承内径相配合，为便于轴承安装，故取d1=d7=30 mm，选定轴承型号为6306 1P167表10-35。d3、d5处与齿轮孔径相结合，为了便装配，按标准直径系列
9、（2P280表14-6）取d3=33.5mm,d5=40mm。d4处为轴环，起定位作用，取d4=46mm。d2、d6处安装套筒，以固定齿轮和轴承。2） 轴向尺寸 与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽度。大、小齿轮的轮毂宽度均为B=（1.21.5）30，取B=40 mm，取轴段为L3=48,L5=43 mm。与轴承相配合的轴段L1、L7，轴承宽度为19 mm，取挡油板为5 mm，则L1=L7=19 mm。其他轴段长度与轴间配合有关，取L2=30 mm，L6=10 mm4 求轴上的载荷FH= 503 NFV=2244 N5.求弯矩大齿轮所在截面所受的水平弯矩等于：MH=112.5x503=565
10、87.5N*mm大齿轮所在截面所受的垂直弯矩等于：MV=112.5x2244= N*mm合成弯矩：= N*mm 2P283因为单相运转，转矩为脉动循环，=0.6。 *T=0.6x=77545.8 N*mm当量弯矩：=.7 N*mm由2P280式14-4可知da=31.42 mmdm=36.62 mm考虑键槽da=105%x31.42=32.9933.5 mm dm=105%x36.62=38.45140 mm强度满足轴承的校核：P1=2087.7 N，P2=2251.98 N因为P1P2，取较大值P2。查2P252表13-15fp=1.1 表13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x2251
11、.8/1=2477 根据P252式13-2 计算C=14101.2 N20800N，满足强度要求I轴：1初步确定轴的最小直径d 16.03 mm2求作用在齿轮上的受力Ft1=1230,9 NFr1=448 N3轴的结构设计1） 径向尺寸从轴段d1=18 mm开始d2起固定作用，定位轴肩高度可在（0.070.1）d的范围内按经验选取，故d2=20.5221.6,该直径处将安装密封毡圈，标准直径应取d2=20 mm 2P191表10-50，d3处与轴承内径相配合，为便于轴承安装，故取d3= d7 =25 mm，选定轴承型号为6005 1P167表10-35。d4处与齿轮孔径相结合，为了便装配，按标
12、准直径系列（2P280表14-6）取d4=28mm。d5起固定作用，由h=（0.070.1）d =1.962.8 mm，取h=2 mm，d5=35 mm。d7与轴承配合，取d7=d3 =25 mm。d6为轴承轴肩，取d6=30 mm2） 轴向尺寸与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽度B=(1.21.5)=33.642 mm,取B=40 mm，取轴段L4=38 mm.联轴器HL1的Y型轴孔B=30 mm,取轴段长L1=28 mm。与轴承相配合的轴段L7，查轴承宽度为15 mm，取挡油板为8 mm，于是L7=15mm,L3 =113mm轴承端面与箱体内壁的距离1与轴承润滑有关，取1=5 mm。齿
13、轮端面与箱体壁的距离2=1015 mm。分箱面宽与螺栓装拆空间有关，轴承盖螺钉至联轴器距离3=1015 mm。综合考虑取L2=55 mm。4 求轴上的载荷FH= 116.7 NFV=320.6 N5.求弯矩小齿轮截面所受的水平弯矩等于：MH=123.5x116.7=14412.5 N*mm小齿轮截面所受的垂直弯矩等于：MV=123.5x320.6=39594.1 N*mm合成弯矩：=42135.9N*mm因为单相运转，转矩为脉动循环，=0.6。 *T=0.6X29542=17725.2N*mm当量弯矩：=45712N*mm由2P280式14-4可知da=14.77mmdm=20.26 mm考虑键槽da=105%x14.77=15.518 mm dm=105%x20.5=21.2728 mm强度满足轴承的校核：P1=331.3N,P2=968.8 N查2P252表13-15fp=1.1 表13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x968.8/1=945 根据P252式13-2 计算C=10058 N10800N，满足强度要求III轴：1初步确定轴的最小直径d 39.31 mm2求作用在齿轮上的受力Ft1= 2929.6 NFr1=1066.4 N3轴的结构设计1） 径向尺寸从轴段d1= 40 mm开始d2起固定作用，定位轴肩高度
