《机械设计基础课程设计计算说明书带式运输机用的圆柱齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础课程设计计算说明书带式运输机用的圆柱齿轮减速器（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计基础课程设计计算说明书题目:学院：专业：班级：设 计 者：目 录一、设计任务书11.设计题目12.传动简图13.设计数据14.设计工作量及要求1二、传动装置的总体设计21.选择电动机22.确定传动装置的总传动比及其分配3三、传动零件的设计计算51.普通V带传动的设计计算52.齿轮传动设计7四、减速器铸造箱体的主要结构尺寸11五、轴的设计131.高速轴设计132.低速轴设计18六、滚动轴承的选择和计算231.计算输入轴承232.计算输出轴承24七、键联接的选择和强度校核251.高速轴与V带轮用键联接252.高速轴与齿轮用键联接253.低速轴与齿轮用键联接264.低速轴与联轴器用键联接26
2、八、联轴器的选择和计算27九、减速器的润滑281.齿轮润滑282.轴承润滑28十、绘制装配图及零件工作图29十一、设计小结30机械设计课程设计计算和说明部分结果一、 设计任务书1. 设计题目运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮减速器。设计内容：根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。2. 传动简图3. 设计数据输送带拉力 (N)输送带速度 (m/s)驱动带轮直径 (mm) 滚筒及输送带效率h=0.96。工作时，载荷有轻微冲击。室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，
3、允许总速比误差4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时，请设计齿轮减速器（一级）。4. 设计工作量及要求4.1 独立完成设计说明书一份。设计内容包括电机和联轴器选用，轴承选用与校核，V带、齿轮、轴、齿轮箱设计（包括V带、轴、齿轮的校核）。具体内容参见机械设计基础课程设计一书。4.2 绘制减速器装配图一张（一号图纸）。4.3 绘制减速器高速轴、低速轴上大齿轮各一张（二号或三号图纸）。二、 传动装置的总体设计1. 选择电动机1.1 选择电动机类型按工作条件，选用Y系列三相异步电动机1.2 选择电动机功率按 kW 选择电动机功率：；由电动机至工作机的总传动效率为:
4、。式中各部分效率查表得：普通V带的效率，一对滚动轴承的效率（初选球轴承），闭式齿轮传动效率（初定8级精度），滑块联轴器的效率为，滚筒及输送带效率。则总传动效率为：根据，查表得，选取电动机的额定功率 （kW）1.3 选择电动机转速滚筒轴工作转速为： （r/min）根据输送机主轴转速n及有关机械传动的常用传动比范围，可知普通V带传动的传动比，单级齿轮减速器的传动比，则总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围为 （r/min）符合这一范围的同步转速有三种，750r/min、1000r/min和1500r/min。优先选用同步转速为1000r/min的电动机查表17-1，选电动机同步转速为r/min
5、，满载转速r/min的电动机。查得其型号和主要数据如下：表格 1电动机的安装及有关尺寸电动机型号额定功率（kW）同步转速（r/min）满载转速（r/min）Y160L-61110009702.02.0中心高H外形尺寸底脚安转尺寸地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸键公称尺寸160152. 确定传动装置的总传动比及其分配传动装置的总传动比根据i的大小可以在5%的范围内变化，即 取总传动比为。按传动比分配注意事项，初取V带传动比，则单级齿轮减速器的传动比为。 3. 计算传动装置的运动和动力参数3.1 计算各轴输入功率电动机轴 （kW）轴1（减速器高速轴） （kW）轴2（减速器低速轴） （kW）轴3（滚筒轴）（
6、kW）3.2 计算各轴转速电动机轴 （r/min）轴1（减速器高速轴） （r/min）轴2（减速器低速轴） （r/min）轴3（滚筒轴） （r/min）3.3 计算各轴转矩电动机轴 （）轴1（减速器高速轴） （）轴2（减速器低速轴） （）轴3（滚筒轴） （）三、 传动零件的设计计算1. 普通V带传动的设计计算1.1 确定计算功率取=1.2，则 （kW）1.2 选取V带的型号根据计算功率和小轮转速，选用B型V带。1.3 去顶带轮基准直径、根据V带轮的最小基准直径和带轮的基准直径系列，选择小带轮基准直径mm。从动轮的基准直径 （mm）根据带轮的基准直径序列，mm1.4 验算带速v （m/s）带速v
7、在5-15m/s范围内，故带速合适。1.5 确定V带的中心距和基准长度根据初选中心距mm则初定的V带基准长度 （mm）查表，选取相近的基准长度mm近似计算实际所需的中心距 （mm）1.6 验算小轮包角故小轮包角合适。1.7 确定带的根数z根据和，查表用内插法得单根B型V带的基本额定功率；根据和，查表用内插法得B型V带额定功率增量；根据，查表得包角修正系数；根据mm，得带长修正系数，则取z=710根。由以上分析计算可知，七槽B型V带传动可用。1.8 计算V带合适的初拉力 1.9 计算作用轴上的载荷 （N）1.10 带轮的结构查机械工程手册得出带轮结构的基本参数如下：表格 2带轮的尺寸结构（mm）
8、基准宽度基准线槽深基准线下槽深槽间距e槽边距最小轮缘厚带轮宽B外径轮槽角143.510.81912.57.5115132342. 齿轮传动设计2.1 选择齿轮类型、材料、精度及参数2.1.1 选用直齿圆柱齿轮传动。2.1.2 选择齿轮材料：考虑是普通减速器，无特殊的要求，故采用软齿齿面齿轮传动。由表7-4，选大、小齿轮的材料和热处理方式为小齿轮：45钢，调质处理，硬度为240HBS（比大轮高550HBS） 大齿轮：45钢，正火处理，硬度为200HBS2.1.3 查表7-5知，初取齿轮传动精度等级为8级。2.2 按齿面接触疲劳强度设计该齿轮传动属闭式软齿面，针对齿面点蚀，先按齿面接触疲劳强度计算
9、几何尺寸，然后按齿概弯曲疲劳强度校核。由式（7-19）求小齿轮分度圆直径，即 （1） 小齿轮传递的转矩（前面的计算结果）（2） 选取载荷系数K 按中等冲击，查表7-6，取。（3） 选取齿宽系数 齿轮相对于轴承对称布置，两轮均为软齿面，查表7-7，取。（4） 确定材料的弹性系数 两轮均为钢，查表7-8，得。（5） 确定许用接触应力 齿轮材料45钢，调质或正火，据此查表7-9得小齿轮：硬度为240HBS，大齿轮：硬度为200HBS，取较小值和其他参数代入公式，可初算小齿轮分度圆直径为 则可求得（1） 中心矩考虑加工、测量的方便，圆整后取（2） 模数 由经验公式可得由表7-1，取标准模数。（3） 齿
10、数 满足与的齿数和为对于软齿面闭式传动，值一般在2040之间，故取，则（4） 传动比，据此可验算传动比误差，即（在5%内，允许）（5） 其他几何尺寸分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心矩齿轮宽度 ，取。（6） 齿轮圆周速度查表7-5，选齿轮传动精度等级为8级合宜。齿轮几何尺寸表序号名称计算公式高速齿轮低速齿轮1模数2齿数3分度圆压力角4齿顶高5齿根高6齿全高7顶隙8分度圆直径9齿顶圆直径10齿根圆直径11基圆直径12分度圆齿距13分度圆齿厚14分度圆齿槽宽15齿轮宽度15中心矩2.3 校核齿根弯曲疲劳强度由式（7-20）可知，齿根弯曲疲劳强度的校核公式为 （1） 确定复合齿形系数 查表7-10，
11、得，；，。（2） 确定许用弯曲应力 齿轮材料45钢，小齿轮调质，大齿轮正火，据此查表7-9得小齿轮：硬度为240HBS，大齿轮：硬度为200HBS，（3） 校核计算 齿根弯曲强度足够。四、 减速器铸造箱体的主要结构尺寸计算结果列于下表：名称代号尺寸（mm）箱座壁厚10箱盖壁厚8箱座凸缘厚度14箱盖凸缘厚度12箱座底凸缘厚度25地脚螺栓直径24地脚螺栓数目6轴承旁联接螺栓直径18箱盖与箱座联接螺栓直径12联接螺栓的间距100150轴承端盖螺钉直径12检查孔盖螺钉直径10定位销直径10、至外箱壁距离40、至凸缘边缘距离30沉头座直径48轴承旁凸台半径30凸台高度300外箱壁至轴承座端面距离75轴承
12、座孔边缘至轴承螺栓轴线的距离20箱盖、箱座肋厚785轴承端盖外径轴承旁联接螺栓距离五、 轴的设计1. 高速轴设计1.1 选择轴的材料选取45钢，调质，硬度为217255HBS。1.2 初步估算轴的最小直径由前面的计算结果得：，。A查表可知在107118间，取。则：1.3 轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸大带轮段：由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加3%，取，又带轮的宽度，则第一段的长度；轴承端盖段：根据定位要求，取，根据轴承端盖的装拆以及轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的端面间的距离为20mm，则取。轴承段：选用6209型深沟球轴承，其尺寸为，那么该段的直径为，长度为。齿轮段：取，根据前面计算结果可知小齿轮的宽度，故取。齿轮右端轴承台肩段：此段为齿轮定位段，其直径取，根据间隙距离要求，该段长度取。轴承段：选用6209型深沟球轴承，其尺寸为，那么该段的直径为，长度为。两轴承支点间的距离式中，小齿轮齿宽； 箱体内壁与小齿轮端面的间隙； 箱体内壁至轴承端面的距离； 轴承宽度； 高速轴的总长度：1.4 校核轴的强
