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1、指导老师签字：时 间：设计题目：用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器学 院：雅安职业技术学院系 别：机电与信息工程系专 业：机电一体化技术设 计 者：学 号: 指导教师：完成日期: 2011年10月25日机械设计基础课程设计说明书前 言机械设计基础课程设计是我们第一次较全面的在机械设计方面的训练，也是机械设计基础课程的一个重要教学环节，其目的是：第一、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关课程的理论和知识，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使我们知识得到巩固，深化和扩展。第二、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件部件、机械传动装置和简单机械的设计原理和
2、过程，第三、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。本次以两级圆柱齿轮减速器的设计为例，简单的对设计的一般步骤进行了解和掌握。齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。其特点：形式多样，应用广泛，传递的功率可达近十万千瓦，圆周速率可达200m/s。齿轮传动的特点主要有：效率高、结构紧凑、工作可靠，寿命长、传动比稳定等特点。由于是初次进行这样全面系统的设计，还有很多不足的地方，望大家批评指正。I目 录机械设计基础课程设计任务书1设计题目1工作简图1设计要求1设计步骤2第一节 传
3、动装置总体设计方案2一、电动机的选择2二、计算总传动比并分配各级传动比4三、计算传动装置的运动和动力参数5第二节 V带传动设计6第三节 圆柱直齿轮的设计9一、高速级齿轮的设计9二、低速级齿轮设计12第四节 轴的设计16一、高速级轴的设计16二、中间轴的设计20三、低速级轴的设计23第五节 轴承的设计27第六节 键的设计与校核27第七节 减速器箱体设计27第八节 减速器附件设计28第九节 润滑与密封31设计小结32致 谢34参考文献35附 录36附表一36附表二36附表三37II机械设计基础课程设计任务书设计题目设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器。已知条件：运输带工作拉力F=3kN；运输
4、带工作速度v=1.3m/s（允许运输带速度误差为5%）；滚筒直径D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；工作年限5年，小批量生产。工作简图设计要求1. 减速器装配图1张；2. 零件工作图12张（从动轴、齿轮）；3. 设计说明书1份。2设计步骤第一节 传动装置总体设计方案运输带工作拉力F=3kN运输带工作速度v=1.3m/s滚 筒 直 径D=400mm原始数据工作条件 两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温350C；工作年限5年，小批量生产。一、 电动机的选择选择电动机类型按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷笼型三相异步电动机。选择电动机容量解：
5、工作机所需的功率：其中，带式输送机的效率（查附表10-1，P131）。电动机的输出功率：其中为电动机至滚筒主轴传动装置的总效率，包括V带、两对齿轮传动、三对滚动轴承及联轴器等得效率，值计算如下：由附表10-1（P131）查得V带传动效率，两级圆柱直齿轮传动效率，一对滚动球轴承效率，联轴器效率，因此所以 根据选取电动机的额定功率，使,并由附表10-112（P212）查得电动机的额定功率为。选择电动机的转速先计算工作机主轴的转速，也就是滚筒的转速根据表3-1（P12）确定传动比的范围，取v带传动比，单级圆柱齿轮传动比，则总传动比的范围为电动机的转速范围为在这个范围内德电动机的同步转速有和，综合考虑
6、电动机和传动装置的情况在确定最后的转速，为降低电动机的成本和经济，可选择同步转速为。根据同步转速查附表10-112（P212）确定电动机的型号为Y132S-4，其满载转速。此外，电动机的参数均可查附表10-114（P213）得出，如下表：电动机型号额定功率满载转速堵转转矩最大转矩质量额定转矩额定转矩Y132S-45.514402.02.368电机的安装尺寸如下表：机座号级数ABCDEFGHKABACADHDBBL132S4216140893880103313212280270210315200475二、 计算总传动比并分配各级传动比总传动比分配各级传动比为使带传动的尺寸不至过大，满足，可取V带
7、传动，两级圆柱齿轮传动 取；则 三、 计算传动装置的运动和动力参数各轴的转速各轴的功率各轴的转矩传动装置各轴运动参数和动力参数表参数轴名电动机轴轴轴轴滚筒轴转速/()144057619262.1062.10功率5.55.284.994.724.60转矩36.587.5248.2725.9707.4传动比2.533.0921第二节 V带传动设计确定计算功率计算功率是根据传递功率并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的。即其中，工作情况系数，查教材机械设计基础表5-2（P110）初选V带的型号根据计算功率和小带轮的转速，选择V带的型号。已知，依据教材机械设计基础图5-16（P110）
8、，初步选用A型V带。确定带轮基准直径、带轮越小，传动结构越紧凑，但弯曲应力越大，使带的寿命降低。设计时应取小带轮的基准直径，的取值见表5-3（教材机械设计基础（P111）。大带轮的基准直径由下式确定由表5-3（教材机械设计基础（P111）取，由公式得 验算带速由带速计算公式（教材机械设计基础（P111）得带速在范围内，带速合适。确定V带的中心距和基准带长度初定中心距，由公式（5.4）（教材机械设计基础（P111）得 即 所以初定中心距有带传动的几何关系可得到带的基准长度计算公式：所以 由图5-17（教材机械设计基础（P111）查得A型带基准长度，计算实际中心距检验小带轮包角包角合适。Z型V带的
9、截面尺寸如下型号节宽顶宽高度楔角单位长度质量A11.013.08.0400.10确定V带的根数已知，由机械基础（P224）查得，基本额定功率 已知传动比，由机械基础（P224）查得，基本额定功率增量已知小带轮包角，由机械基础（P225）查得，包角修正因数 已知基准长度，由机械基础（P226）查得，带长修正因数 则V带的根数故取值为4根。确定作用在轴上得压力由机械设计基础（P109）表5-1，查得A型V带的单位长度质量，所以，单根V带的拉力作用在轴上得压力大带轮的结构图：第三节 圆柱直齿轮的设计一、 高速级齿轮的设计齿轮材料热处理方法齿面硬度小齿轮40Cr调质处理280HBS大齿轮45钢调质处理
10、240HBS选择齿轮齿数初定这个范围内，初步取值,根据公式，得 .按齿面接触疲劳强度设计根据题意知，该带式输送机工作较平稳，故选齿轮的载荷系数，查教材机械设计基础（P141）表6-3。计算小齿轮的传递转矩：齿宽系数：查教材机械设计基础（P145）表6-6得：；材料的弹性系数：查教材机械设计基础（P142）表6-4得：；齿轮接触疲劳强度极限：由附表一查得，；应力循环次数:一年按300天计算，一天两班制16小时，故所以 接触疲劳强度寿命系数:由附表二查得,;接触疲劳强度许用应力：按一般可靠性，取（由附表三查的得）计算小齿轮的分度圆直径：因为，所以按大齿轮进行计算。由公式（教材机械设计基础（P141
11、）得 计算小齿轮的圆周速度：计算模数： 查教材机械设计基础（P132）表6-1得：标准模数校核齿根弯曲疲劳强度校核公式 确定有关参数和系数：分度圆直径 齿宽 取 齿形系数:查教材机械基础（P185）表6-7得：，齿根弯曲疲劳强度计算：由附表一查得，弯曲疲劳强度寿命系数：由附表二查得，弯曲疲劳强度许用应力：按一般可靠性，取（由附表三查得）校核两轮的许用弯曲应力故齿轮的齿根弯曲疲劳强度足够。计算齿轮传动的中心距二、 低速级齿轮设计齿轮材料热处理方法齿面硬度小齿轮40Cr调质处理240HBS大齿轮45钢调质处理220HBS按齿面接触疲劳强度设计齿数和齿宽系数:取小齿轮的齿数，则大齿轮的齿数，圆整为.
12、实际传动比 传动比误差 查教材机械设计基础（P145）表6-6得：小齿轮的传递转矩齿轮的载荷系数：查教材机械设计基础（P141）表6-3得：材料的弹性系数：查教材机械设计基础（P142）表6-4得：齿宽系数：查教材机械设计基础（P145）表6-6得：；齿轮接触疲劳强度极限：由附表一查得，；应力循环次数：接触疲劳强度寿命系数:由附表二查得,;接触疲劳强度许用应力：按一般可靠性，取（由附表三查得）计算小齿轮的分度圆直径：由公式（教材机械设计基础（P141）得 计算小齿轮的圆周速度：计算模数：查教材机械设计基础（P132）表6-1得：标准模数校核齿根弯曲疲劳强度校核公式 确定有关参数和系数：分度圆直径 齿宽 取 齿形系数:查教材机械基础（P185）表6-7得：，齿根弯曲疲劳强度计算：由附表一查得，弯曲疲劳强度寿命系数：由附表二查得，弯曲疲劳强度许用应力：按一般可靠性，取（由附表三查得），校核两轮的许用弯曲应力故齿轮的齿根弯曲疲劳强度足够。计算齿轮传动的中心距圆柱直齿轮参数表齿轮齿数分度圆直径齿宽模数中心距精度高速级小齿轮24727731448级大齿轮7221672低速级小齿轮3090953184.5大齿轮9427990第四节 轴的设计一、 高速级轴的设计轴的结构草图确定轴的材料选择
