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1、燕山大学机械设计课程设计说明书题目： 蜗轮-齿轮二级减速器 学院（系）： 机械工程学院 年级专业： 锻压2班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 第 2 页 共 30页 燕山大学课程设计说明书目 录一、传动方案拟定二、电动机的选择三、计算总传动比及分配各级的传动比四、运动参数及动力参数计算五、传动零件的设计计算六、轴的设计计算七、滚动轴承的选择及校核计算八、键联接的选择及计算九、联轴器的选择十、箱体及附件设计十一、密封和润滑选择十二、拆装和调整说明十三、减速箱的附加说明十四、设计小结十五、参考资料 设计及计算过程结果1. 原始数据 (1)输送带拉力 1840N (2)输送带速度 0.39m/s
2、(3)滚筒直径 330mm2. 工作条件 连续单向运转，载荷平稳，使用年限八年，一班制工作，生产批量大批量，运输带速度允许误差5%3. 机械课程设计内容 计算及设计工作： 1.电机选择、传动方案的拟定 2.运动和动力参数计算 3.传动、轴系零件设计（带传动计算、齿轮强度计算、轴强度计算、轴 承寿命计算、键强度计算） 4.选择联接件、键、轴承、密封件 5.装配图、零件图绘制 6.绘图工作 减速器装配图1张（A0图纸）； 零件图2张（A3图纸，高速轴、端盖、低速大齿轮） 设计计算说明书1份，（20页） 7说明书一、传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （1）工作条件：使用年限8年，工作为
3、一班工作制，载荷平稳，环 境清洁。 （2）原始数据：滚筒圆周力F=1840N；带速v=0.39m/s；滚筒直径 D=330mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机（P44)2、电动机功率选择：（1）卷筒功率 传动装置的总效率： 2个联轴器效率 1 1个涡轮传动效率2 1个齿轮传动效率3 4个轴承传动效率4 （2） 电机所需的工作功率： =(18400.39)/(10000.7015) =1.076kW （3）确定电动机转速：计算卷筒工作转速： =(6010000.39)/(330) =22.58r/min4、确定电动机型号电动机转速范围由指导手册表2-2的，i=1560
4、根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100L-6。其主要性能：额定功率：1.5KW，满载转速940r/min，额定转矩2.0 电动机型号额定功率（Kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）Y100L-61.510009402.02.2三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比： i总=n电动/n筒=940/22.58=41.63 r/min2、分配各级传动比（查指导手册P12)（1） 蜗杆-齿轮式 =（0.040.07）41.63 =1.672.91（2） 取齿轮i齿轮=2.4（低速级减速器i=合理）（3） i总=i齿轮i带i带=i总/i齿轮=41
5、.63/2.4=17.34四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n电机=940 r/minnII=nI/i带=940/15=54.20 r/minnIII=nII/i齿轮=54.20/2.4=22.5r/minnIII=n卷=22.5r/min2、 计算各轴的功率（kW）PI=P工作 1= 1.059 kWPII=PI24=1.0590.980.8=0.83 kWPIII=PII34= 0.830.970.98= 0.788kWP卷=P14=0.790.990.98=0.766kW3、计算各轴扭矩（Nm） Td=9.55103Pd/nm=9.551031.067/940
6、 =10.84 NmTI=9.55103PI/nI=9.551031.059/940=10.76 NmTII=9.55103PII/nII=9.551030.83/54.20 =146.2NmTIII=9.55103PIII/nIII=9.551030.708/22.5 =300.5 NmT=9.55103P/n=9.551030.687/22.5 =291.59 Nm五、传动零件的设计计算1、蜗轮蜗杆的传动计算根据GB/T 100851988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)。.选择材料、精度等级和蜗杆头数材料：蜗杆:45钢，表面淬火处理,4555HRC,初选8级精度； 蜗轮：铸铝青铜ZcuAl
7、9Fe4Ni4Mn2，砂型铸造。轮芯用灰铸铁HT200制造。精度等级：初选取8级选取蜗杆头数Z1=2,i1=17.34实际齿数比齿数误差由于0.9%5%,所以在误差允许范围内.2、 初定模数m，蜗杆直径系数q，蜗杆中圆直径d1查书P110得， KA:由P109表7-6得，KA=0.81.25.取KA=1KV:估计V23m/s此时，KV=11.1取KV=1K：载荷是平稳的，K=1代入=111=1TII=146.2Nm查P111表7-7得，N2=60n2t2=6047（63008）=4.0610725107查书P104表7-2得，MPa代入 9.260.8166.2103（155/166.235）
8、2=8741000当m=5，q=8.00，d1=40，m3q=10003、 确定传动尺寸中心距：a=m/2(qZ2)=2.5（835）=107.5mm圆整中心距为a，108mm，变位系数X=（a，_a)/m=0.1头数z1=2，直径系数q=8；齿顶圆直径da1=48mm；分度圆导程角=14.03；蜗杆轴向齿厚Sa=1/2m=7.85蜗轮齿数 z2=35，蜗轮中圆直径d1=40，蜗轮直径d2=mZ2=535=175mm蜗轮齿根圆直径 df2=d2-2hf2=175-24（1+0.2）=165.4mm蜗轮齿宽b2=2m（0.5）=35确定精度等级涡轮圆周速度V2 V2=n2d2/601000=0.
9、4304m/s, VS=V2/sin=0.4304/sin(14.03）=1.775m/s,因此KV=1.，VS=0.4304/0.2424=1.775m/s，取当量摩擦角v=2故初选8级精度等级合适。校核齿根弯曲疲劳强度1.当量齿数 zv=z2/cos3=45.964由此，查表可得齿形系数YF=1.7432.螺旋角系数 Y=1-/140=0.923.许用弯曲应力 =30.69MPa4.弯曲应力 =9.950MPa满足弯曲强度5. 验算效率 啮合效率： 搅油效率： 滚动轴承效率： 复核 7471000 安全6、热平衡计算t =t01000（1-）/Kd A蜗杆轴传递效率P1=1.059kW箱体
10、的散热系数，则Kd=1417.45w/（m2），取Kd=15w/（m2）A=0.33(a，/100）1.75=0.3775mm2蜗杆传动总效率=（0.95-0.96)tan/tan（） =0.955tan14.03/tan（14.032） =0.79工作油温t=t01000（1-）P1/KdA =2010001.033（1-0.79）/170.36 =60.75 满足温度要求2斜齿轮传动选择计算1.选精度等级、材料及齿数运输机一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。材料选择。选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质、正火）硬度为200HBS。 HB=240-
11、200=40HBS2. 选小齿轮齿数z1=30,大齿轮齿z2=iz1=72, 传动比是2.4,实际传动比i=2.4 i=0 符合要求 3.选取螺旋角。初选螺旋角=10， 齿宽系数 取d=0.8 4.按齿面接触疲劳强度设计 1.确定小齿轮分度圆直径确定公式内各计算数值 a.使用系数 查表取KA=1.0b.动载系数 预估v=4m/s，则vZ1/100=1.2m/s 查书P82图6-11取 KV=1.07 齿间载荷分配系数 a端面重合度 b轴向重合度 c总重合度 d查书图6-13的K=1.46, 由d=0.8查书P85图6-17得K=1.07 则K=KAKVKK=3.05 e材料的弹性影响系数 查表
12、得 ZE=189.8 f 齿向区域系数 查图取 ZH=2.38 g重合度系数 h螺旋角系数 i接触疲劳强度极限 查图取 HLim1=600MPa HLim2=470MPa j 应力循环次数 查表得6-25接触疲劳寿命系数KHN1=1.05 KHN2=1.12 SH=1 k计算接触疲劳许用应力 取安全系数SH=1(失效概率为1%)，则 2.计算 a试算小齿轮分度圆直径d1 b校核圆周速度 c.修正载荷系数 vz1/100=0.051m/s 查图6-11（b）取KV=1.005，则 d.校正分度圆直径 3确定主要参数 a计算法向模数 取mn=3 b计算中心距 取圆整160 c修正螺旋角 故设计合理，不需再做修正 d计算分度圆直径
