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1、机械课程设计目 录一课程设计书二设计要求三 设计步骤1 .传动装置总体设计方案32 .电动机的选择43 .确定传动装置的总传动比和分配传动比54 .计算传动装置的运动和动力参数55 .设计V带和带轮66 .齿轮的设计87 .滚动轴承和传动轴的设计198 .键联接设计269 .箱体结构的设计2710 .润滑密封设计3011 .联轴器设计303132.运输机连续单向运转，载荷变化不大，四 设计小结五 参考资料一.课程设计书设计课题：设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器 空载起动，卷筒效率为0.96（包括其支承轴承效率的损失），减速器小批量生产，使用期限8年（300 天/年），两班制工作
2、，运输容许速度误差为5%,车间有三相交流，电压380/220V一 题号 参数j jy12345运输带工作拉力（kN）2.52.32.11.91.8运输带工作速度（m/s）1.01.11.21.31.4卷筒直径（mm250250250300300设计要求1 .减速器装配图一张（A1）2 .CAD绘制轴、齿轮零件图各一张（A3）3 .设计说明书一份。三.设计步骤1 .传动装置总体设计方案2 .电动机的选择3 .确定传动装置的总传动比和分配传动比4 .计算传动装置的运动和动力参数5 .设计V带和带轮6 .齿轮的设计7 .滚动轴承和传动轴的设计8 .键联接设计9 .箱体结构设计10 .润滑密封设计11
3、 .联轴器设计1 .传动装置总体设计方案：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。其传动方案如下：图一:（传动装置总体设计图）初步确定传动系统总体方案如：传动装置总体设计图所示。选才 V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。传动装置的总效率a立=nn23n32n4n5 = 0.96 乂 0.983 乂 0.952 乂 0.97 乂 0.96 = 0.759 ;a 1234 5，为V带的效率，“1为第一对轴承的效率，工为第二对轴承的效率
4、，3为第三对轴承的效率，%为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为 7级精度，油脂润滑.因是薄壁防护罩，采用开式效率计算）。2 .电动机的选择电动机所需工作功率为：P =PV/4Q =1900X1.3/1000 X 0.759 =3.25kW,执行机构的曲1000 60v柄转速为 n=82.76r/min ,二 DiI经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i 1 = 24,二级圆柱斜齿轮减速器传动比 3 =840,则总传动比合理范围为ia=16160,电动机转速的可选范围为 nd=i&xn= (16160) X82.76= 1324.16 13241.6r/min 。综合考虑电动机和传动装置的
5、尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,额定电流8.8A,方 案电动机 型号额定功率P .edkw电动机转速电动机重量N参考 价格 元传动装置的传动比同步 转速满载 转速总传 动比V带传动减速器1Y112M 44匚1500 11440470 23016 15-2-3_二021Y115M-k、00脚差40斥70脚甥桎30轴浦时,空:键渝位fir选定型号为Y112MH4的三相异步电动机，额定功率为 4.03.确定传动中心高孔直径K寸AX B寸DX E寸 FX GDLX ( AC/2+AD) X HD515 X 345 X 315216 X 1781236 X 8010 X 411500r/min
6、 。1440 r/min ,同步 转 速满载转速nm装置的总传动比和132分配传动比(1) ?总传动比由选定的电动机满载转速nW和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为ia=nN/n1440/82.76 =17.40(2) ?分配传动装置传动比ia = i x i式中iO,i 1分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0=2.3,则减速器传动比为i =ia/i0 = 17.40/2.3= 7.57根据各原则，查图得高速级传动比为i1 = 3.24,则i2= i/i1=2.334.计算传动装置的运动和动力参数(1) 各轴转速? nnm/i0 = 1440/2.3
7、=626.09r/min?nn =%/i 1 = 626.09/3.24 =193.24r/min?nm =?n? i2 = 193.24/2.33=82.93 r/minnv = nm =82.93 r/min(2) 各轴输入功率R = pd X 1 =3.25 X0.96 =3.12kW?Pu = pi X 4 2X，=3.12 X 0.98 X 0.95 = 2.90kW?PmX n 2X 3=2.97 X 0.98 X 0.95 =2.70kWPiv = Pw X n 2X n 4=2.77 X 0.98 X0.97 =2.57kW则各轴的输出功率：？R= R X 0.98=3.06
8、kWP； = Pu X 0.98=2.84 kWPrn = Prn x 0.98=2.65kWPw = Pw X 0.98=2.52 kW(3) 各轴输入转矩T1=Td X io X n1 n m电动机轴的输出转矩 Td =9550包 =9550 X 3.25/1440=21.55 N nm所以：=Td X i0X q =21.55X2.3 X 0.96=47.58 N m= Ti X i1 X X 七=47.58 X 3.24 X 0.98 X 0.95=143.53 N mTrn =Tn X i2 X n2 X n3 =143.53 乂 2.33 乂 0.98 乂 0.95=311.35
9、N - mT1V =Tm X % X =311.35 X 0.95 X 0.97=286.91 N m输出转矩：X 0.98=46.63 NmT； = Tu X 0.98=140.66 N- mTm =Tw X 0.98=305.12 N - mT=Tw X 0.98=281.17 N- m运动和动力参数结果如下表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.2521.5514401轴3.123.0647.5846.63626.092轴2.902.84143.53140.66193.243轴2.702.65311.35305.1282.934轴2.572.52286.9
10、1281.1782.936.齿轮的设计(一)高速级齿轮传动的设计计算1 .齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮(1) ?齿轮材料及热处理? 材料：高速级小齿轮选用454钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数Z1 =24高速级大齿轮选用 45钢正火，齿面硬度为大齿轮240HBS Z 2 =i X Z1=3.24 X 24=77.76取 Z2=78.齿轮精度按GB/T10095- 1998,选择7级，齿根喷丸强化。2 .初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计确定各参数的值:试选Kt =1.6查课本P215图10-30 选取区
11、域系数Z H =2.433 由课本 P214 图 10-26 名d =0.782 0 0.82WJ ” =0.78 0.82 =1.6由课本P202公式10-13计算应力值环数N1=60n1j Lh =60 X 626.09 X 1 X (2X8X300X8)=1.4425 X 109hN2 = =4.45 X 108h #(3.25 为齿数比，即 3.25=豆)Zi查课本 P203 10-19 图得：Km=0.93 K =0.96齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用P202公式10-12得:2 Hlim1 =0.93X550=511.5 MPa SKhn 2cHlm 2
12、=0.96x450=432 MPa S许用接触应力查课本由P198表10-6得:ZE =189.8MPa由P201表10-7得：%=1T=95.5X 105 X P /m=95.5 X 105X3.19/626.09=4.86 X 104 N.m3.设计计算小齿轮的分度圆直径d1t一 ，一 一 一 4 一2 1.6 4.86 104.24X1 1.6计算圆周速度13.252.433 189.8,2() =49.53mm471.75计算齿宽计算齿宽b=b和模数mntbd dt =49.53mm计算摸数mn初选螺旋角 =14d1t cos : mnt =Zi49.53 cos14 c” =2.00
13、 mm24计算齿宽与高之比齿高 h=2.25 mnt =2.25X2.00=4.50 mmbh=49.5%5 =11.01计算纵向重合度建=0.318 ：d1 tan ： =0.318 1 24 tan14 =1.903计算载荷系数K使用系数KA=1根据v=1.62m/s,7级精度，查课本由 年2表10-8得动载系数Kv=1.07,查课本由P194表10-4得KhB的计算公式：KHp=1.12 +0.18（1 +0碗2） x 包2+0.23 X 10,X b =1.12+0.18（1+0.6 父1） X 1+0.23 X 102X49.53=1.42查课本由P195表10-13得：K FP=1
14、.35查课本由 P193表 10-3 得：K Ha=KFa=1.2故载荷系数：K= K! kI KHa KHp =1 X1.07 X 1.2 X 1.42=1.82按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d1=d1t 34二49.53 X 1 =51.73 mm1.6计算模数mnmnd1 cos ：51.73 cos1424=2.09mm4.齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式3mn 22KT1Y ： cos2 ,dz21.（YF YS ：）二 f?确定公式内各计算数值小齿轮传递的转矩丁1 = 48.6 kN - m确定齿数z因为是硬齿面，故取 zl = 24, z1二iz1 = 3.24 X 24= 77.76传动比误差？ i = u = z/z z 1 = 78/24
