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1、机械设计课程设计设计说明书设计题目 二级变速器设计目录一、 设计任务书 3二、 传动方案拟定 4三、 电动机的选择 4四、 传动装置的运动和动力参数计算 6五、 高速级齿轮传动计算 7六、 低速级齿轮传动计算 12七、 齿轮传动参数表 18八、 轴的结构设计 18九、 轴的校核计算 19十、 滚动轴承的选择与计算 23十一、 键联接选择及校核 24十二、 联轴器的选择与校核 25十三、 减速器附件的选择 26十四、 润滑与密封 28十五、 设计小结 29十六、 参考资料 29一.设计题目： 原始数据：数据编号10运送带工作拉力F/N2500运输带工作速度v/(m/s)0.9卷筒直径D/mm30
2、01.工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；2.使用期：使用期10年；3.检修期：3年大修；4.动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V;5.运输带速度允许误差：5%；6.制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产。 设计要求1.完成减速器装配图一张（A0或A1）。2.绘制轴、齿轮零件图各一张。3.编写设计计算说明书一份。二. 电动机设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据：第十组数据：运送带工作拉力F/N 2500 。运输带工作速度v/(m/s) 0.9 , 卷筒直径D/mm 300 。1.外传动机构为联轴器传动。2.减速器为二级同轴式
3、圆柱齿轮减速器。3.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。三电动机的选择1.选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，
4、电压380V。2.确定电动机效率Pw 按下试计算 试中Fw=2500N V=0.9m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率取 代入上试得 =2.25kw电动机的输出功率按下式计算 式中为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由试 公式中 分别为带传动，轴承，齿轮传动, 联轴器和卷筒的传动效率。有表9.1取=0.96， =0.98， =0.97， =0.99，所得 =0.79所以电动机所需工作功率为 3.确定电动机转速按表9.1推荐的传动比合理范围，两级圆柱齿轮减速器传动比 V带而工作机卷筒轴的转速为 所以电动机转速的可选范围为符合这一范围的同步转速有和三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、
5、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500的Y系列电动机Y100L2-4,其满载转速为1420r/min 发动机的主要性能如下表额定功率同步转速满载转速 3150014202.22.2发动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表型号HABCDEFGDGKbb1b2hAABBHAL1Y100L2-41001601406328608x724122051801052454017614380四.计算传动装置的总传动比并分配传动比1.总传动比为 取V带的传动比为则齿轮传动比为2.分配传动比 考虑润滑条件等因素，初定得 3. 计算传动装置的运动和动力参数1.各轴的转速 I轴 II轴 III
6、轴 卷筒轴 4.各轴的输入功率 I轴 II轴 III轴 卷筒轴 5. 各轴的输入转矩电动机的输出转矩I轴 II轴 III轴 卷筒轴将上述计算结果汇总与下表，以备查用。项目电动机轴轴轴J卷筒轴转速（r/min）1420710177.5 57.357.3功率P（kw）2.852.732.592.462.43转矩T（N.mm）传动比i24.03.11效率0.960.950.970.99五 V带的设计已知电动机的功率为P=2.85kw，转速=1420，传动比为i=21. 确定计算功率由表8-7查的工作情况系数，故2. 选择V带的带型根据，由机械设计课本图8-11选用A型带。3. 确定带轮的基准直径并验
7、算带速v1） 初选小带轮的基准直径。由教材表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径=90mm。2） 验算带速v。因为，故带速合适3） 计算大带轮的基准直径 根据表8-8调整为180mm4. 确定V带的中心距a和基准长度1） 根据式8-20，初定中心距2） 由式8-22计算所需的基准长度由表8-2选带的基准长度3） 按式8-23计算实际中心距a 中心距变化范围为465528mm5. 验算小带轮上的包角6. 计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率由，查表8-4a得 根据和A型带，查表8-4b得查表8-5得，于是2） 计算V带的根数z，取3根带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
8、位长度质量，所以应使带的实际拉力8. 计算压轴力压轴力的最小值为9.带轮结构设计（略）五. 高速级齿轮的设计选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，软齿轮面闭式传动。2.运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)。3.材料选择。由机械设计，选择小齿轮材料为40Gr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4.选小齿轮齿数，则大齿轮齿数 取1). 按齿轮面接触强度设计1. 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。2. 按齿面接触疲劳强度设计，即
9、1.确定公式内的各计算数值1.试选载荷系数。2.计算小齿轮传递的转矩 3.按软齿面齿轮非对称安装，由机械设计选取齿宽系数。4.由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数。5.由机械设计图10-21d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。6.计算应力循环次数7.由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数；。8.计算接触疲劳许用应力取安全系数S=12.设计计算1.试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。2.计算圆周速度。 3.计算齿宽b 4.计算齿宽与齿高之比b/h模数 齿高 3.计算载荷系数查表10-2得使用系数=1.0;根据、由图10-8得动载系数 直齿轮；查表10-4
10、用插值法得7级精度查机械设计，小齿轮相对支承非对称布置,由b/h=9.33 由图10-13得故载荷系数 4.校正分度圆直径由机械设计5.计算齿轮传动的几何尺寸1.计算模数 2.按齿根弯曲强度设计，公式为1.确定公式内的各参数值1.由机械设计图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；2.由机械设计图10-18取弯曲疲劳寿命系数，3.计算弯曲疲劳许用应力；取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，得4.计算载荷系数K5.查取齿形系数、和应力修正系数、由机械设计表查得；6.计算大、小齿轮的并加以比较； 大齿轮大7.设计计算 对比计算结果，由齿轮面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲
11、劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1.855并就进圆整为标准值=2mm 接触强度算得的分度圆直径=38.948mm，算出小齿轮齿数大齿轮 取这样设计出的齿轮传动，即满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。2.集合尺寸设计1.计算分圆周直径、 2.计算中心距 3.计算齿轮宽度 取，。3.轮的结构设计(未作)小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用实心打孔式结构大齿轮的有关尺寸计算如下：轴孔直径43mm 轮毂长度 与齿宽相等 轮毂直径 轮缘厚度 板厚度 腹板中心孔直径 腹板孔直径齿轮倒角 取齿轮工作图如下图所示六. 低速级齿轮的设计选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿
