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1、新乡职业技术学院毕业设计（论文）题 目： 二级直齿圆柱齿轮减速器 系 别 机 械 制 造 系 姓 名 朱 家 闯 学 号 100 2010 209 专 业 机械设计与制造 指导老师 张 淑 坤 2012 年 12 月 29 日摘要本设计简述了带式输送机的动力传递装置二级直齿圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的，选择齿轮减速器作为传动装置然后进行齿轮减速器的设计计算包括（选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键连接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式）等内容。运用PROE、CAXA、AUTOCAD等软件实现了二维、三维绘图，通过该软件的三维设计功
2、能优化设计方案，实现减速器的运动仿真并完成减速器的模拟设计。关键词：齿轮传动、转矩、二维、三维绘图、设计校核、模拟仿真。IAbstractThe design of the belt conveyor power transfer device - two straight tooth cylindrical gear reducer design process. Firstly, the transmission scheme, selection of gear reducer as the driving device and gear reducer design calculati
3、on including ( selection of motor, gear, shaft design structure design, selection and calculation of rolling bearings, and checking, checking coupling flat key connection, select gear and bearing lubrication mode ) etc. Using PROE,CAXA, AUTOCAD and other software to achieve the two-dimensional, thre
4、e-dimensional graphics, through the software of three-dimensional design function optimization design of gear reducer, the motion simulation and simulation design of reducer.Key words: gear, torque, two-dimensional, three-dimensionalgraphics, design verification, simulation.I目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11
5、.1 本课题设计的主要内容11.2 基本要求1第2章 传动方案拟定及说明22.1 确定减速器的工作条件22.2 拟定传动方案22.3 电动机的选择32.4 计算传动装置总传动比及分配各级传动比52.5 计算传动装置的运动和动力参数6第3章 V带的设计93.1确定V带型号93.1.1 确定计算功率93.1.2 选择V带的型号93.2 确定带轮基准直径93.3 确定中心距和胶带长度103.4 计算出实际中心距103.5 验算小带轮包角113.6 确定V带根数113.7 计算预拉力113.8 带传动作用在轴上的压力12第4章 齿轮的设计134.1 高速级齿轮的设计134.1.1 选择齿轮材料、确定许
6、用应力134.1.2 按接触强度设计计算中心距144.1.3 确定基本参数，计算主要尺寸144.1.4 校核弯曲强度：154.2 低速级齿轮的设计154.2.1 选择齿轮材料、确定许用应力154.2.2 按接触强度设计计算中心距164.2.3 确定基本参数，计算主要尺寸174.2.4 校核弯曲强度：18第5章 轴的设计195.1 轴（输入轴）的结构设计及其键的选取及校核195.1.1 初定I轴的最小直径195.1.2 轴上零件的定位、固定和装配195.1.3 I轴的受力分析及弯矩、扭矩计算215.1.4 弯矩、扭矩图235.1.5 按弯、扭合成应力校核轴的强度235.1.6 计算危险截面处轴的
7、直径245.1.7 校核轴承和计算寿命245.1.8 键联接的强度校核265.2 II轴（中间轴）的结构设计及其键的选取及校核265.2.1 初定II轴的输入端直径265.2.2 轴上零件的定位、固定和装配275.2.3 II轴的受力分析及弯矩、扭矩计算295.2.4 弯矩、扭矩图315.2.5 按弯、扭合成应力校核轴的强度325.2.6 计算危险截面处轴的直径325.2.7 校核轴承和计算寿命325.2.8 键联接的强度校核345.3 III轴（输出轴）的结构设计及其键的选取及校核355.3.1 初定III轴的输入端直径355.3.2 轴上零件的定位、固定和装配355.3.3 III轴的受力
8、分析及弯矩、扭矩计算375.3.4 作弯矩、扭矩图405.3.5 按弯、扭合成应力校核轴的强度405.3.6 计算危险截面处轴的直径415.3.7 校核轴承和计算寿命415.3.8 键联接的强度校核43第6章 减速器箱体的结构设计446.1 减速器的结构分配446.1.1 保证机体有足够的刚度446.1.2 机体结构有良好的工艺性。446.1.3 对附件设计446.1.4 减速器机体结构尺寸456.2 减速器的润滑与密封466.2.1 润滑方式的选择466.2.2 密封方式的选择466.2.3 润滑油的选择46总 结47参考文献48致 谢49新乡职业技术学院毕业设计第1章 绪论减速器在各行各业
9、十分广泛的使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍的存在着体积大、重量大或传动比大而机械效率过低等问题。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的研究
10、成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，如能在纳米级领域内辅以纳米级的减速器，则应用前景更加远大。1.1 本课题设计的主要内容 传动方案的拟定及说明电动机的选择；总传动比及分配各级的传动比、运动参数及动力参数及传动零件的设计计算；齿轮传动的设计计算、轴的设计计算；键联接的选择及校核计算；箱体结构尺寸、润滑与密封。1.2 基本要求设计内容尽量满足以下要求： 能够实现预定的使用要求预期的工作年限能保证正常运行;设计成本低、生产效率高、能源与材料消耗少，有利于减轻操作人员的劳动强度；保证零件正常可靠地工作，涉及良好的工艺结构等。1.3 设计过程及设计方法 机械设计过
11、程一般包括规划设计、方案设计、技术设计、施工设计和改进设计等几个阶段。1新乡职业技术学院毕业设计第2章 传动方案拟定及说明2.1 确定减速器的工作条件 1 要求：拟定传动关系由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2 工作条件：（每年工作300天），两班制，连续单向运动，带式运输机工作平稳，有灰尘，空载启动，使用期五年，小批量生产，运输带允许误差5%。 3 已知条件：运输带工作转矩T=500Nm则：运输带曳引力F(N)=运输带速度：V=2.0m/s滚筒直径：D=450mm2.2 拟定传动方案 1 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷
12、分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 3 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如图2-1：图2-1 传动装置总体设计图2.3 电动机的选择 2.3.1 电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机。 2.3.2 选择电动机容量： 1 工作机所需功率： =FV/1000=22222.0/1000 =4.4 kw 2 电动机输出功率考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为=/ （2-1）试中为从电动机到工作机主动轴之间的总效率，即：（2-2）查机械工程师电子手册可知：V带的传动效率=0.96每对轴承的传动效率=0.98每对啮合齿轮的传动效率=0.95联轴器的传动效率=
13、0.97滚筒的传动效率=0.97（齿轮为7级精度,闭式传动，圆柱齿轮)。 0.960.970.970.77；电动机的输出功率为=/=4.4/0.77 =5.7 kw 3 确定电动机的额定功率因为 查机械工程师电子手册可知：选定电动机的额定功率 =7.5 kw 4 选择电动机转速：滚筒转速为 =601000V/D =84.9 r/min经查表按推荐的传动比合理范围：V带传动的传动比i124，二级圆柱直齿轮减速器传动比i2840。则:总传动比合理范围为i= i1 x i216160电动机转速的可选范围为ni（16160）84.91358.413584r/min;查机械工程师电子手册可供选择电动机如表2-1所示：表2-1电动机参数表型号额定功率/kW满载转速/(r/min)满载效率/%功率因数(cos)重量/kgY132M-47.5144087.00.8581Y132S2-27.52 90086.20.8870由表21中数据可知：选定电动机的型号为Y132M-42.4 计算传动装置总传动比及分配各级传动比 1 传动装置总传动比=1440/84.9=17
