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1、机械设计课程设计设计说明书题目两级齿轮减速器设计题H 3:设计用于带式运输机上的两级锥齿轮一圆柱齿轮减速器一、总体布置简图本1-电动机2-联轴器3-锥斜齿轮减速器4-联轴器5-输送带6-卷筒二、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微震动，室内工作；一班制工作，4年大修，运 输带速度允许误差为5%;（卷筒支撑与卷筒与运输机间的摩擦影响在运输带工作拉力 E中已考虑。）三、设计数据:（数据编号C3）:运输带工作拉力（F/N） 2000,运输带工作速度（Vm/s） 1.6, 卷筒直径（D/mm） 270四、设计内容：1、电动机选择与运动参数的计算；2、齿轮传动设计计算；3、轴的设计；4、滚动轴承的选择；
2、5、键和联轴器的选择与校核：6、装配图、零件图的绘制；7、设计计算说明书的编写；五、加工条件：生产批量15台，中等规模机械厂，可加工7-8级齿轮。六、设计任务1、减速器装配图1张，（A0或A1图纸）。2、零件工作图1张；3、写设计计算说明书一份。目录-、确定各轴功率、转矩及电机型号二、传动系统的运动和动力参数计算1三、传动零件的计算2四、轴的计算8五、轴承的计算18六、键连接的选择及校核计算20七、减速器附件的选择20八、润滑与密封21九、设计小结21十、参考资料目录21计算与说明主要结果一、确定各轴功率、转矩及电机型号1 .工作机有效功率P=5.5Kw2.查各零件传动效率值联轴器（弹性）=
3、0.99,轴承 z/2 = 0.99,齿轮 /, = 0.97故：z=Z7,2 772 7/= 0.992 x 0.993xO.972 = 0.89483.电动机输出功率P(/=- = - = 6A5Kw 7/总 0.89484. 工作机转速nw = 1500 min5. 选择电动机参照课程设计手册12-1表，则确定电动机型号电动机参 数如下：Y系列三相异步电动机型号额定功率满载转速堵转转矩最大转矩额定转矩额定转矩Y132M47.5KW1440/7 min2.22.2电动机功率Pw=5.5Kw同步转速为nw = 1500/7 min确定电机Y系列三 相异步电动机，型 号为Y132M-4,额 定
4、功率7.5kW，满载 速 nm = 1440r/min外形尺寸:中心高度 外形尺寸H外形尺寸L底脚安装 尺寸AB螺栓直径K轴伸尺寸 D*E键连接部 分尺寸F1325152801238*80106. 理论总传动比/, =3.61i2= 2.777. 传动比分配取&二 又i iu = i边故 /I=3.61， zn = 2.778. 各轴转速n - 1500r/mini打I 1500.1C C1 ,.n= 415.51r/mini 3.61/?415.51ii2.77=150.00r/min9. 各轴输入功率：Px =P(/ r), = 6.15x0.99 = 6.0885KvvP=P .H =
5、6.0885x0.99x0.97 = 5.8468KvvPIfI = P H = 5.8468x0.99x0.97 = 5.6147AvvPw=PiU -77, = 5.6147x0.99x0.99 = 5.5030/Cw10. 电机输出转矩：T, =9.55xlO6x- = 9.55xlO6x- = 3.9lxlO4Nmzw dnd150011. 各轴的转矩T = Td.q = 3.91 xl04x0.99 = 38.709/V.mTu = T 2 3 “ = 3.8709 xO.99 x 0.97 x 3.61 =134 .192 N -mTin = % t/2 % z = 134.192
6、 x 0.99 x 0.97 x 2.77 =356.950N - mTw = 7, -77, Z72 =356.950x0.99x0.99 = 349.747 TV. m传动装置的运动和动力参数轴名功率 P/Kw转矩 T/Nm转速 n/r/min电机轴5.539.1001500I轴6.088538.709960II轴5.8468134.192225.40III轴56.147356.95073.46IV轴5.5030349.74773.46二、选择齿轮材料，热处理方式和精度等级工作条件是用于起重运输机械，矿山通用机械，作为传动装賈，则齿 轮所传递的功率大，故大小齿轮均选用为硬齿面，闭式。大小齿
7、轮皆 20CrMnTi选用渗碳淬火5662HRC,齿面硬度为4055HRC。齿轮精度 8-77-HC三、联轴器选取联轴器1:为缓和冲击减轻震动，选用弹性密住销联轴器。 输入转矩：对丁*转矩变化和冲击载荷大的机械，其工作情况系数二2.3则计算转矩Tei = KaTz = 2.3x39.1 = 89.93 = N m故选用弹性钢制套住销联轴器HL1。输入、输出轴分别 选用弹性钢制柱销联轴器HL1、HL4联轴器2:为缓和冲击减轻震动，弹性钢制柱销联轴器。 输入 $银 T3 = 356.95O7V m则计算转矩=KaT3 = 2.3x356950= 82Q985A- mU!齿轮传动校核计算.选用弹性钢
8、制套住销联轴器HL4。HL1、HL4具体参数如下:型号公称转矩 (N-m)许用转速 (r/min)铁钢IIL116071007100HL4125028004000(一、高速级1. 传动主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式硬齿而，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿 轮传动主要参数和尺寸。由参考文献1P138公式8.13可得：式中各参数为：(1) 小齿轮传递的转矩7； =7jxz/2 =39.100x0.99 = 38.709/V.m(2) 初选z,=17， 则 z2 =/=3.61x17 = 64.98式中：z2大齿轮数：卨速级齿轮传动比齿数z,=17,实际传动比A3.64z2=62(3) 由参考文献1P
9、144表8.6，选取齿宽系数么二0.6(4) 初取螺旋角0 = 12。高速级_ z2 _ 62 1 z, 173.64vlcos3 p cos5123 门0 = 18.168，zv2 =|-62cos3 (3 cos31266.26由参考文献1 P130阁n-8查得齿形系数yFal =3.20, y,.a2=2.30由参考文崎lP130图11-9查得应力修正系数al =1.545，KSa2 = 1.74(7)许用弯曲应力公式算得：r , 0.76eJFF 0.7x850 川 (JF = = 476MPa1.25C7H2 = 0.76cTHmin =歷=1500MPaSH7丄：3.02x2.30
10、 = 9 946 H = 1.545x1.74 = 2476476所以721Sali Su2n 故应对小齿轮进行弯曲强度计算 初算齿轮法向模数TYvJSa, 2COS /?2xl.8x38700x3.02xl.5450.6x172x476x cos212 =1.96齿轮法向模数齿轮当景齿数为取 zzi=2.5.中心距 “=%(z1+z2) = 2.5x(17 + 62) = 10096mm2cos 2xcosl2?取 a=101mm(1)计算载荷系数/C由参考文献1 P130表8.3查得使用=1.75_ Tidn _ 7nnnznx _ 3.14x2.5x17x150 60x1000 60x1
11、000x cos 160x1 OOOx cos 12U =3.41m/5由参考文献1 P131图8.7查得动载系数A； =1.12；由参考文献L1 j P132图8.11查得齿向载荷分布系数=1.17参考文献1 P133表8.4查得齿间载荷分配系数=1.4,贝 Ij/C =1.75x1.12x1.17x1.4 = 3.22 .计算传动尺寸中心距 a=101mm(2)对m,进行修正，并圆整为标准模数nntK13 2=1.96x3/ = 1.74mm1.8由参考文献1 Pl24按表8.1,圆整为m = 2.5mm (3)计算传动尺寸。中心距a= m-(Z+Z2)= 2.5X(17 + 62) =1
12、02.23,nzn2COSy5 圆整为103 mm2xcosI2修正螺旋角 /3 = arccos % (Z| + 义)=2.5x(17 + 62) = 9.0692 cos fi2xcosl2小齿轮分度圆直径d,= =2x17cos jScos 17 451043.04mm大齿轮分度圆直径；d,=-2.5x62cos/3 cos 9.69156.96mm圆整后中心距103mm螺旋角p= 9.069=43.04mmd2 = 156.96mmb =(j)dd = 0.6x43.04 = 25.82mm 圆整为 b=26mm取Z?2 =b = 26mm， bx - 33mm式中：b,一一小齿轮齿厚
13、；b2一一大齿轮齿厚。b2 = 26mmb= 33mm3.校核齿面接触疲劳强度由参考文献1 P135 公式 8.77H = ZEZHZ 1式中各参数：(1) 齿数比w = /: = 3.64。(2) 由参考文献11 P136表8.5查得弹性系数Z = 189.8MPa(3)巾参考文献1 P136图8.14查得节点区域系数Zh =2.5。(4)由参考文献1 jP142图8.24查得螺旋角系数 = y/cos p = cos 9.069 = 0.9936H = ZEZHZ2 U + l =189.8x2.5x0.9936x6.4881 =41MPa 476MPa = crF满足齿面接触疲劳强度。(二)、低速级1. 传动主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式硬齿面，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿 轮传动主要参数和尺寸。由参考文献IUPI38公式8.13可得：式中各参数为：(1) 小齿轮传递的转矩： =13441907V.mm低速级z3 =23z4=69(2) 初选z3 =23，则 z4 = /uz3 = 2.747x25 = 68
