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1、目 录1 设计任务52 传动方案分析63 原动件的选择与传动比的分配73.1原动件的选择 73.2计算总传动比和分配传动比 83.3传动系统运动和动力参数的计算94 传动零件的设计计算10 4.1减速器外部传动零件的设计计算 10 4.2减速器内部传动零件的设计计算 125 轴的设计计算20 5.1减速器低速轴的设计计算20 5.2减速器高速轴的设计计算23 5.3减速器中间轴的设计计算266 滚动轴承及键联接的校核计算29 6.1滚动轴承的校核计算29 6.2键联接的校核计算307 减速器的结构、润滑和密封327.1减速器的结构设计32 7.2减速器的润滑和密封338 设计小结349 参考资
2、料35湖南工业大学课程设计任务书2010-2011学年第一学期机械工程 学院 专业 班级课程名称： 机 械 设 计 课 程 设 计 设计题目： 链式运输机传动装置设计 完成期限：自 2010年12月24日 至 2011年1月7日 内容及任务一、 设计的主要技术参数：运输链牵引力F（KN）：3.0输送速度 V(m/s)：0.5链轮节圆直径D(mm)：280工作条件：三班制，使用年限10年，连续单向运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差5%.二、 设计任务：传动系统的总体设计； 传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。三、 每个
3、学生应在教师指导下，独立完成以下任务：（1） 减速机装配图1张；（2） 零件工作图23张；（3） 设计说明书1份（60008000字）。进度安排起止日期工 作 内 容12.24-12.25传动系统总体设计12.25-12.27传动零件的设计计算；12.28-1.6减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书1.7交图纸并答辩主要参考资料1濮良贵，纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2001.2金清肃.机械设计课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007.3赵大兴，工程制图. .北京：高等教育出版社，2006.4朱理，机械原理. .北京：高等教育出版社，2004.指导老师（签字）： 2010年
4、11 月10 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日1、设计任务设计任务如图1.1所示，为用于链式运输机上的两级圆柱齿轮减速器。运输机在常温下连续工作、连续单向旋转；空载起动，工作载荷有轻微冲击；运输链工作速度v的允许误差为+5%；三班制（每班工作8h），要求传动系统设计寿命为10年，大修期为2-3年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。已知数据：运输链牵引力F（KN）：3.0输送速度 V(m/s)：0.5链轮节圆直径D(mm)：280 图1.1链式输送机传动系统简图1动力与传动系统； 2联轴器； 3链式输送机 2.传动方案分析合理的传动方案，首先应满足工作机的性能要求，其次应
5、满足工作可靠，转动效率高，结构简单，结构紧凑，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求。任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要多方面来拟定和评比各种传动方案，统筹兼顾，满足最主要和最基本的要求，然后加以确认。 本传动装置传动比不大，采用三级级传动，带传动平稳、吸振且能起过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。在带传动与带式运输机之间布置一台两级级直齿圆柱齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。图2.1链式输送机传动方案示意图1电动机；2V带传动；3两级圆柱齿轮减速器；4联轴器； 5链式输送机3原动件的选择与传动比的分配3.1原动件的选择1电动机类型的选择 根据动力源和工作条件，选用一
6、般用途的Y系列三相交流异步电动机，卧式封闭结构，电源的电压为380V。2电动机容量的选择 根据已知条件，工作机所需要的有效功率为 设： 输送机的的效率； V带传动效率，=0.95； 对滚动轴承效率，=0.99； 闭式圆柱齿轮传动效率（设齿轮精度为7级），=0.98； 联轴器效率，=0.99； 输送机滚子链效率，=0.96；估算传送系统总效率为 则传动系统的总效率为 工作时，电动机所需的功率为 查表可知，满足条件的Y系列三相异步电动机额定功率应取为2.2kW。 3电动机转速的选择根据已知条件，可得输送机的工作转速初选同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，查表可知，对应于额定功
7、率为2.2的电动机型号分别为Y100L1-4型和Y112M-6型。现将有关技术数据及相应算的总传动比列于下表中。 方案的比较方案号型号额定功率（kW）同步转速(r/min)满载转速(r/min)总传动比外伸轴颈D/mm轴外伸长度E/mmY100L1-42.21500143041.912860Y112M-62.2100094027.552860通过对上述两种方案比较可以看出：方案选用的电动机转速高、质量轻、价格低，总传动比对三级减速传动而言不算大，故选方案较为合理。Y100L1-4型三相异步电动机的额定功率为2.2kW，满载转速由表查得电动机中心高H=112mm，轴伸出部分的直径和长度分别为D=
8、28mm和E=60mm。3.2计算总传动比和各级传动比的分配 链式输送机传动系统的总传动比 由传动系统方案知V带传动的传动比由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比为 为了便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比为 低速级传动比为 传动系统各级传动比分别为 ；3.3传动系统的运动和动力参数计算 传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下所示。0轴（电动机轴）： 1轴（减速器高速轴）： 2轴（减速器中间轴）： 3轴（减速器低速轴）： 4轴（输送机轴）： 传动系统的运动和动力参数轴号电动机两级圆柱齿轮减速器工作
9、机0轴1轴2轴3轴4轴转速n/(r/min)1430476.67111.8434.134.1功率P/kW1.81.711.661.611.578转矩T/( Nm)12.0234.26141.75451.04441.93传动比i34.263.281 4传动零件的设计计算4.1减速器外部传动零件的设计计算V带传动的设计根据已知条件，电动机功率P=1.8kW，转速=1430r/min，传动比i=3。1 确定计算功率查得工作情况系数=1.3,故 2 选择V带的类型根据、选用Z型。3 确定带轮的基准直径并验算带速v（1）初选小带轮的基准直径=90mm（2）验算带速v 故带速合适（3）计算大带轮的基准直径
10、 圆整为 4、确定V带的中心距a和基准长度Ld （1）初定中心距 （2）计算带所需基准长度 选带的基准长度 （3）计算实际中心距a 中心距的变化范围为492594mm 5、验算小带轮上的包角 6、计算带的根数 （1）计算单根V带的额定功率Pr 由=90mm和=1430r/min，查得Po=0.3576kW 由=1430r/min，i=3和Z型带，查得 查得， （2）计算V带的根数z 取6根 7、计算单根V带的初拉力的最小值 查得Z型带的单位长度质量q=0.06kg/m 应使带的实际初拉力 8、计算压轴力Fp 压轴力的最小值4.2减速器内部传动零件的设计计算一、高速级圆柱齿轮传动的设计根据已知：
11、输入功率，小齿轮转速，传动比，传递的转矩T1=34.26N.m，工作寿命10年，三班制，工作时有轻微冲击1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（3）材料选择。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，硬度差为40HBS。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数2、按齿面接触强度设计 由设计计算公式 （1）、确定公式内的各计算数值 1）、试选载荷系数 2）、选取齿宽系数 3）、查得材料的弹性影响系数 4）、按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 大齿轮的接触疲劳强度极限 5）、计算应力循环次数 6）、取接触疲劳寿命系数， 7）、计
