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1、机械设计课程设计设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）课程设计说明书 课 程 名 称: 机械设计课程设计 课 程 代 码: 8202941 题 目: 带式运输机二级斜齿圆柱齿轮减速箱学院(直属系) : 机械工程与自动化学院 年级/专业/班: 08机械设计制造及其自动化5班学 生 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 王 强 开 题 时 间: 2010 年 11 月 18 日完 成 时 间: 2010 年 12 月 8 日目 录一、设计任务书3二、传动方案的拟定及说明4 三、电动机的选择5四、计算总传动比及分配各级的传动比7五、计算传动装置的运动和动力参数8六、传动件的设计计
2、算91.V带传动设计计算92.低速级斜齿轮传动设计计算123.高速级斜齿轮传动计算164.齿轮的参数汇总18七、轴的设计计算191.高速轴的设计192.中速轴的设计243.低速轴的设计28八、滚动轴承的选择及校核计算33九、键联接的选择及校核计算38十、联轴器的选择39十一、减速器附件的选择和箱体的设计40十二、设计小结41十三、参考文献42十四、附录（零件及装配图）43- 2 -计 算 及 说 明结 果一、设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级斜齿圆柱齿轮减速器。1.总体布置简图2.工作条件与技术要求：输送带允许误差为4%；运输机效率；工作情况：两班制，连续单向运转，载荷平稳；工作年限：
3、15年；工作环境：室内，清洁；电力：三相交流，电压380V；检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3.原始数据运输机卷筒扭矩（Nm）运输带速度（m/s）卷筒直径（mm）带速允许偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）13000.653601524.设计内容（1）电动机的选择与参数计算计 算 及 说 明结 果（2）斜齿轮传动设计计算（3）轴的设计（4）滚动轴承的选择（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5.设计任务（1）减速器总装配图1张（0号或1号图纸）（2）齿轮、轴零件图各一张（2号
4、或3号图纸）（3）设计计算说明书一份二、传动方案的拟定及说明如任务书上布置简图所示，传动方案采用V带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱，采用V带可起到过载保护作用，同轴式可使减速器横向尺寸较小。计 算 及 说 明结 果三、电动机的选择1.电动机类型选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2.电动机容量（1）滚筒轴的输出功率（2）电动机的输出功率传动装置的总效率式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计表2-2查得：V带传动；滚动轴承；圆柱齿轮传动；弹性联轴器；卷筒轴滑动轴承，则故 （3）电动机额定功率由表16-1选取电动机
5、额定功率。3.电动机的转速查机械设计手册得V带传动常用传动比范围，两级同计 算 及 说 明结 果轴式圆柱齿轮减速器传动比范围，则电动机转速可选范围为可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的电动机均符合。这里初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较，如下表：方案电动机型号额定功率（kW）电动机转速（r/min）电动机质量（kg）同步满载1Y132M-47.515001440812Y160M-67.51000970119方案1的电动机质量较小，且价格低。因此，可采用方案1，选定电动机型号为Y132M-4。计 算
6、 及 说 明结 果四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1.传动装置总传动比2.分配各级传动比取V带传动的传动比，则两级圆柱齿轮减速器的传动比为而两级圆柱齿轮减速器内部两组齿轮传动为同级传动，故所得符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。计 算 及 说 明结 果五、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为轴，中速轴为轴，低速轴为轴，各轴转速为2.各轴输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即 3.各轴转矩电动机轴高速轴中速轴低速轴转速（r/min）1440480128.69034.502功率（kW）7.57.1636.8616.572转矩（N
7、M）49.74142.5509.1351819.045计 算 及 说 明结 果六、传动件的设计计算1. V带传动设计计算（1） 确定计算功率由于是带式输送机，功率为=7.5kW，每天工作两班，查机械设计表8-7得， 工作情况系数（2） 选择V带的带型查机械设计图8-11选用A型（3） 确定带轮的基准直径并验算带速初选小带轮的基准直径。由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径验算带速v。因为带速v在530m/s之间，故带速合适。计算大带轮基准直径根据表8-8，圆整为（4） 确定V带的中心距a和基准长度初定中心距。由可得331.1946，可取=500mm。A型计 算 及 说 明结 果计算带所需的基
8、准长度由表8-2选带的基准长度计算实际中心距a和变动范围。由公式可得中心距变化范围为455.848568.348mm。（5） 验算小带轮上的包角（6） 确定带的根数计算单根V带的额定功率由和，查表8-4a得 根据，i=3和A型带，查表8-4b得查表8-5，得，查表8-2得，于是计算V带的根数z。6根计 算 及 说 明结 果取6根。（7） 计算单根V带的初拉力的最小值由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以对于新安装的V带，初拉力应为（8） 计算压轴力计 算 及 说 明结 果2. 低速级斜齿轮传动设计计算小齿轮转矩，小齿轮转速，传动比。（1） 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选
9、用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，故选8级精度（GB10095-88）从机械设计表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者硬度差为40HBS。选小齿轮齿数：大齿轮齿数。取 。齿数比为初选取螺旋角（2） 按齿面接触强度设计按式(10-21）试算，即确定公式内各计算数值a) 试选载荷系数b) 由图10-30选取区域系数c) 由图10-26查得，d) 小齿轮传递的传矩计 算 及 说 明结 果e) 由表10-7选取齿宽系数f) 由表10-6查得材料弹性影响系数。g) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度
10、极限；大齿轮的接触疲劳强度极限h) 计算应力循环次数： i) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数j) 计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式(10-12)得k) 许用接触应力计算a) 试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计 算 及 说 明结 果b) 计算圆周速度c) 齿宽b、模数、齿高h、d) 计算纵向重合度e) 计算载荷系数K由表10-2查得使用系数 ，根据v=0.630m/s、7级精度，由图10-8查得动载系数；由表10-4查得的值与直齿轮的相同，故，因 表10-3查得；图10-13查得故载荷系数：f)g) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(10-10a)得h) 计算模数V=0.630m/s计 算 及 说 明结 果（3） 按齿根弯曲强度设计由式(10-17)确定计算参数a) 计算载荷系数b) 根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数c) 计算当量齿数d) 查取齿形系数由表10-5查得e) 查取应力校正系数由表10-5查得f) 查取弯曲疲劳许用应力由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则
