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1、中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 刮板运输机的传动系统设计 指导教师： 乔峰丽 薄瑞峰 职称: 副教授 副教授 2011年 5月 19 日 二级圆柱齿轮减速器设计说明书目录一. 课程设计的目的 3二. 课程设计的项目和任务 3 三. 传动方案的确定 4四. 电动机的选择 5五. 各轴运动参数计算 7 六. 齿轮传动设计计算与校核 8七. 轴的设计计算和校核 12八. 链的设计计算和校核 24九. 轴承的选择与校核 26十. 键及联轴器的选择及校核 28十一.箱体设计（主要结构尺寸及计算） 28十二
2、. 减速器润滑及密封的选择 28十三. 减速器附件的选择及说明 29十四. 设计小结、设计体会 31十五. 参考资料 32一. 课程设计的目的1)、综合运用本课程的理论和生产实际知识进行设计训练，使所学的知识得到进一步的巩固和发展；2)、学习机械设计的一般方法和步骤，初步培养学生分析和解决工程实际问题的能力，树立正确的设计思想，为今后毕业设计设计和工作打下良好的基础；3)、进行方案设计、结构设计、机械制图和运用设计手册、标准及规范等技能的训练，使学生具有初步机械设计的能力。二. 课程设计的项目和任务1、设计项目： 运输机单班制连续工作，单向回转，工作时有轻微振动，运输机主轴转速允许误差为5，使
3、用期限为8年。1电动机 2l联轴器3减速器 4链传动 5刮板运输机原始数据： 运输机主轴所需功率7.2 KW运输机主轴转速：42 r/min 2.设计工作任务及工作量的要求1) 完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或执行系统的装配图。2) 设计主要零件，完成3张零件工作图。3) 编写设计说明书。三. 传动方案的确定 1.传动装置的总体设计根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；记算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。2.传动装置的总体方案分析传动装置的设计方案直观的反映了工作机传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。满足
4、工作机性能的传动方案可以由不同的传动机构类型以不同的组合形式和顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠并且结构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。传动方案图传动装置的总效率：为联轴器传动效率，为滚动轴承效率，为8级精度齿轮传动（稀油润滑）的效率,为链传动效率，为刮板机滚轴效率。四. 电动机的选择工作机工作装置所需功率：，电动机所需的输出功率为：因载荷平稳，电动机额定功率只需略大于即可，按电动机参数手册选择电动机的额定功率为11kw.查阅机械设计手册，推荐的各传动机构传动比范围：查阅机械设计手册，推荐的各传动机构传动比范围：V链传动比范围,二级圆柱齿
5、轮传动比范围，则总传动比范围应为，可见电动机转速的可选范围是 r/min查阅机械设计手册，符合这一范围的同步转速有2930r/min的Y160M1-2、1460r/min的Y160M-4、970r/min的Y160L-6、730r/min的Y200L-8这4种电机，综合考虑电动机以及传动装置的尺寸、重量和价格、链传动和减速器的传动比，选定型号Y160M-4,满载转速 =1460r/min额定功率11KW的电动机。方案电动机型号额定功率/kw电动机转速r/min电动机重量kg参考价格元/个传动装置的传说比1Y160M-411满载转速r/min122总传动比减速器链传动146034.7611.58
6、3（表2-1）电动机示意图中心高外形尺寸L(AC2AD)HD地脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部尺寸FGD3854702953151402161238801060（表2-2）2、 确定传动装置的总传动比和分配级传动比：链轮滚轴为工作轴，其转速为： r/min电动机同步转速（1） 传动装置总传动比（2） 分配传动装置各级传动比为使链轮直接不会过大，取传动比为减速器传动比 根据二级开始圆柱齿轮减速器，一般按齿轮浸油润滑要求，即各级大齿轮直径相近的条件分配传动比，常取，、分别为减速器高速级和低速级的传动比。取， 五、计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速轴 r/min轴 r/min
7、轴 工作轴 （允许运输机速度误差为5%；）（2） 各轴输入功率：轴 kw轴 轴 kw工作轴 kw(3) 各轴输入转矩轴 轴 轴 工作轴 电动机输出转矩 将以上算得的运动和动力参数列表如下：轴名参 数电动机轴轴 轴工作轴转速(r/min)14601460052113043功率（kw)1110.610.19.68.3转矩（N.M)71.969.4185.3705.2184.3传动比i14.02.83效率0.970.960.960.87（表4-1）六、齿轮的设计：高速级斜齿圆柱齿轮(第一对齿轮）的设计计算a、选择材料及确定许用应力：小齿轮选用45，调质处理，齿面硬度为260HBS。大齿轮选用45，调
8、质处理，齿面硬度为230HBS。查阅机械设计手册得， ，,故查阅机械设计手册得，b、按照齿面接触强度设计由表4-1可知轴转速轴转矩查阅机械课程设计简明手册6-22，取载荷系数，齿宽系数，中心距取。若取，（） 则 .法向模数 ，查阅机械设计课程设计简明手册表6-16（GB/T1357-1987），取标准模数中心距 几何参数：螺旋角： 根据传动条件取 分度圆直径 齿顶高 齿根高 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿宽 取，则。c、验算齿根弯曲强度：查阅机械设计手册，得齿形系数,验算齿根弯曲强度应按照最小齿轮计算。齿轮的圆周速度：，查阅机械设计课程设计简明手册表6-19知，可选用8级精度。低速级齿轮的设计选择
9、材料及确定许用应力：小齿轮选用45，调质处理，齿面硬度为260HBS。大齿轮选用45，调质处理，齿面硬度为230HBS。查阅机械设计手册得， ，,故查阅机械设计手册得，按照齿面接触强度设计由表4-1知：，查阅机械设计课程设计简明手册，取载荷系数，齿宽系数，中心距取。若取，则 。模数 查阅机械设计手册6-16（GB/T1357-1987），取标准模数中心距 几何参数：分度圆直径 齿顶高 齿根高 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿宽 取，则。验算齿根弯曲强度：查阅机械设计手册，得齿形系数,验算齿根弯曲强度应按照最小齿轮计算。齿轮的圆周速度：，查阅机械设计手册表6-19，可选用8级精度。七、 轴的设计及强度
10、校核A、输入轴的及强度校核：由前面计算可知：，。（1） 材料选择，确定许用应力 材料选择45，调质处理。查表7-1知，查表7-12知， （2）计算基本直径 查表7-11，C=110（轴端弯矩较小）。由于安装安装带轮处有键槽，故加大5%，则取（3）、确定各轴段尺寸7-1输入轴结构图a、确定各轴段直径段： ，估算。段：，根据油封标准。段：，与轴承6308配合（根据机械设计课程设计简明手册表8-23初选深沟球轴承63087）。段：，大于40，减少加工量。段：，高速级齿轮1的顶圆直径。段：，大于40，减少加工量便于挡油环的安装。段：，与轴承成对使用，与3段相同.b、确定箱体内宽度，箱体内宽由于有旋转件
11、，两侧留20mm,考虑到铸件不精确，要将内宽尺寸圆整，因为齿轮2的宽度为50mm,齿轮三的宽度为60mm,中间轴轴肩15mm+输出轴轴肩15mm.故箱体的内宽为：c、确定各轴段长段：，根据联轴器段直径25mm初选联轴器的长度52mm，（根据机械设计课程设计简明手册表7-22，初选联轴器凸缘联轴器，型号为GYH2）段：。（外露尺寸30mm+箱体60mm-挡油环深向箱体10-轴承6308宽度23-轴承外伸2mm-挡油环轴向2mm)段：，深向挡油环10mm+轴承宽度23mm+轴承外伸2mm。段：，中间轴轴肩15mm-2mm+齿轮3宽度60mm+箱体间隙20mm-挡油环10。段:，齿轮轮毂55。段：，箱体间隙20mm-挡油环10mm+挡油环伸向箱体尺寸长度2mm+3轴轴肩15mm。段：，挡油环10mm轴承宽23mm+外伸2mm。总长度d、各支撑点距离轴承间距 联轴器与左轴承的距离（3）、校核轴的强度轴上受力分析如图图7-2轴1上的扭矩由表4-1可知a、齿轮圆周力 径向力 轴向力 求危险截面弯矩，并绘制弯矩图。水平面如图7-3-c水平面支反力 水平面弯矩垂直面如图7 - 3-b垂直面支反力 垂直面弯矩 合成弯矩如图7-3-d做扭矩图如图7-3-e由图可知危险截面在齿轮部位当量弯矩取折合系数数，则强度校核，所以原设计强度足够，安全。轴的受力分析图
