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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目: 展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器机械设计制造及其自动化 专业 20130719班设计者：唐艺鹏学号：2013071913指导教师：李立全 2016 年 1 月 3 日（ 哈尔滨工程大学机电工程学院）目录一设计任务书及其传动方案的拟定2二传动方案的拟订及说明4三.齿轮设计计算8四.轴的设计计算与校核16五. 轴、轴承、键的校核22六. 联轴器的选择35七. 减速器附件选择及箱体的设计36八. 润滑与密封39九. 设计心得与体会40十. 参考资料41十一. 致谢42一、设计任务书及其传动方案的拟定（一）课程目的：1、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它
2、有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。2、学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。（二）题目：题目：设计带式运输机传动装置的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，如图所示：1电动机 2联轴器 3减速器 4联轴器 5输送带 设计基础数据如下：1、已知数据工作情况载荷平稳输送带牵引力F/N3200运输带速度V（m/s）0.6滚筒直径D/(mm)3002、工作条件 带式输送机用于锅炉房送煤；三班制工作；每班工作8小时，常温下连续、单
3、向运转，载荷平稳；输送带滚轮效率为0.97。3、使用期限及检修间隔 使用期限为12年；检修间隔为3年。4、 生产批量及生产条件小批量生产（5台），无铸钢设备。5、要求完成工作量1.减速器装配图一张(A0)。2.设计说明书一份。3.零件图一张。4.草图一张。（三）设计内容：1.电动机的选择与运动参数设计计算；2.斜齿轮传动设计计算；3.轴的设计；4. 装配草图的绘制5.键和联轴器的选择与校核；6.滚动轴承的选择；7.装配图、零件图的绘制；8.设计计算说明书的编写。（四）设计进度：1、 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
4、、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。二、传动方案的拟订及说明计算项目及内容主要结果一：传动方案的总体设计（一）对给定传动方案分析论证总体布置见任务书工作情况：工作有轻震，经常满载，空载启动，单向运动。（二）选择电动机 选择电动机的类型 按工作条件和要求选用 Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压为380V。 选择电动机型号1）工作机有效功率为：Pw=FV1000=32000.61000=1.92 KW 2）传动装置总效率电动机到工作传输带间的总效率为：=1224324 1、2、3、4分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒传动的效率。取1=0.
5、99，2=0.98，3=0.97，4=0.96则： =0.8173） 所需电动机功率电动机所需的工作功率为：Pd=Pw = 1.920.817KW=2.35KW4）确定电动机额定功率所以应选额定功率大于2.35kW的电机。计算电动机转速可选范围并选择电动机型号二级圆柱齿轮减速器传动比i=840。工作机卷筒轴的转速为： nw=601000vD=6010000.63.14300=38.2r/min电动机转速的可选范围为：nd=inw=(840)38.2=(305.61528)r/min选用同步转速为 1000r/min的电动机。由电机产品目录或有关手册选电动机型号为： Y132S-6电动机的技术数
6、据和外形，安装尺寸由表145、表146查出Y132S2-6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸。1) 外形、安装尺寸尺寸D=38mm，中心高度H=132mm，轴伸长E=80mm。2）技术数据型号额定功率转速r/min电流/A效率/%功率因数额定转矩质量/kgY132S2-639607.23830.762.063（三）计算传动装置总传动比和各级传动比传动装置的总传动比i=ndnw = 96036.2 = 25.13分配各级传动比因为是展开式二级齿轮传动，故，现取1.4，则则低速级齿轮传动比为:传动装置中个轴的输入转矩计算各轴的转速n（r/min）：减速器高速轴为I轴，中速轴为II轴，低速轴为I
7、II 轴， 各轴的输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即； ； ； 卷筒机P卷 =2.100.980.99=2.04KW各轴的输入转矩T（N）和输出转矩T(kW)汇总如下表：项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III卷筒轴转速（r/min）960960161.938.238.2功率（kW）2.352.332.212.102.04转矩（Nm）23377.623143.8130463.1525837.3510167.3传动比15.934.24 Pw=1.92KWPd=2.35KWnw=38.2r/min 电动机型号：Y132S-6=5.93=4.24三.齿轮设计计算计算项目及内容主要结果（一
8、）高速级齿轮的设计选定齿轮类型、精度、材料及齿数1)按图所示传动方案，选用斜齿圆柱齿轮2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度3) 材料：选择小齿轮材料为40Cr（调质，表面淬火），硬度为4855HRC； 选择大齿轮材料为45钢（正火，表面淬火），硬度为4050HRC。4)初选小齿轮齿数； 大齿轮齿数Z4=Z3i=204.24=84.8， 选Z4=85.5)初选螺旋角=14.按弯曲疲劳强度计算m32KT3YCOS2dZ12YFYSF1） 初选各参数值初选载荷系数 Kt=1.4,由表7-5，由于齿轮相对于轴承为非对称布置，且齿轮为硬齿面齿轮，故齿宽系数 d=0.5.由表7-6得，弹性影
9、响系数端面重合度=1.88-3.21Z3+1Z4cos =1.88-3.2120+185cos14 =1.688 弯曲疲劳强度极限 由图7-16得，Flim3=710MPa； Flim4=710MPa. 应力循环次数 （n为齿轮转速，单位r/min；j为齿轮转一圈，同一齿面啮合次数，取1；Ln为齿轮的工作寿命，单位h） 小齿轮:N3=60161.9336524=2.55108 大齿轮: N4=6038.2336524=6.02107 则YN3=0.9， 则YN4=0.92 取安全系数SF =1.25 F3 =Flim3YN3SF =511.2MPa F4 =Flim4YN4SF =522.56
10、MPa 齿形系数YF及应力校正系数YS的选取 计算当量齿数： 由表7-4可得：YF3=2.756 ，YS3=1.569; YF4=2.194 , YS4=1.783 螺旋角系数Y的选取 =0.318dZ1tan =0.3180.520tan14=0.79 Y由图7-14选为0.91 试算YFYSF YF3YS3F3=2.7561.569511.2=0.008 YF4YS4F4=2.1941.783522.56=0.007 代入较大值YFYSF=0.0082）确定传动尺寸mn321.4130463.1cos3140.52021.688算得mn1.93 考虑到接触疲劳强度，选mn=3 确定大小齿轮分度圆直径 d3=mnz3cos =320cos14 =61.8mm d4=mnz4cos = 385cos14 =262.8mm 确定大小齿轮齿宽 b=dd3=0.561.8=30.9mm 取小齿轮齿宽b3=39mm 大齿轮齿宽b4=34mm 载荷系数的选取 由表7-2选使用系数KA=1齿轮圆周速度V=dn601000=61.8161.9601000=0.52m/s 由图7-7选动载系数Kv=1.1 由表7-3选择齿间载荷分配系数K=1.4 由图7-8选择齿向载荷分配系数K=1.
