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1、机械设计课程设计计算说明书课程名称： 机械设计课程设计 课 程 号： 16109500 题 目： 带式运输机二级圆柱齿轮减速器设计 学院名称： 能源与动力工程 学院 热工 专业班 级： 2009级（1）班学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012 年 01 月 13 日目录第一部分. 设计任务书第二部分. 机械传动装置的总体设计22.1 电动机的选择22.2 传动方案的确定22.3 总传动比的确定32.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算3第三部分. 传动零件设计计算53.1 V带传动的设计计算53.2 齿轮传动的设计计算 63.2.1 高速级齿轮的设计计算 63.2.2 低速级齿轮的设计计
2、算 83.2.3 两对齿轮的数据记录11第四部分. 轴系零件设计计算114.1 轴的设计计算114.1.1 高速级轴的设计计算114.1.2 中速级轴的设计计算124.1.3 低速级轴的设计计算144.1.4 高速级轴的受力分析图164.1.5 中速级轴的受力分析图174.1.6 低速级轴的受力分析图184.2 滚动轴承的设计计算194.3 键连接的设计计算204.3 联轴器的设计计算21第五部分. 润滑与密封的设计21第六部分. 参考资料23设计计算及说明结果 第一部分. 设计任务书 机械传动装置通常由原动机、传动装置、工作机和机架四部分组成，其总体设计包括传动方案的拟定和分析，电动机型号的
3、选择，总传动比的计算及其分析，传动装置的运动参数和动力参数的计算等。设计过程一般是：从方案分析开始，进行必要的设计计算和结构设计，最后以图样和计算说明书表达设计结果。 第二部分. 传动方案设计 铸造车间一造型用砂型运输机，系由电动机驱动传动装置，该减速器传动装置由两级齿轮减速器和其他传动组件组成，运输机每日两班制工作，工作期限7年。设计此传动装置。设计任务1完成运输机主要传动装置结构设计。2完成装配图一张（用A0图纸），零件图两张。3. 编写设计说明书一份。4. 原始数据运输带主动鼓轮轴输入端转矩Tw=800NM主动鼓轮直径D=300mm运输带速度Vw=0.55m/s1.1 传动方案的确定（1
4、）电动机通过皮带轮与减速器连接；（2）减速器用二级展开式圆柱直齿轮减速器；（3）输出轴与链相连，由链带动鼓轮传动；（4）方案简图如下：2.1.2 电动机的选择按工作要求和条件,选用Y系列笼型三相异步电动机,封闭式结构。确定电动机的功率效率的选择：查表2-2V带传动：1 = 0.95圆柱齿轮传动7级精度圆柱：2 = 0.98滚动球轴承：3 = 0.99弹性套柱销联轴器：4 = 0.995闭式滚子链效率：5 = 0.95传动装置总效率为而查表2-3， 取同步转速： 1500r/min 4级电动机选型号：Y112M-4, 额定功率：Pm=4kW，满载功率：nw=1440r/min堵转转矩/额定转矩：
5、 2.2最大转矩/额定转矩： 2.21.3 总传动比的确定综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及总传动比，应选用1500r/min的电动机Y系列三相异步电动机,得到主动鼓轮轴的工作转速为。初估传动比： 而i=i减i带i链。由推荐值，取i带=1.8，i减=10.8，（i高=3.6，i低=3）则通过计算得i链=2.121.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算设n0、n1、n2、n3、n4、n50、轴的转速（r/min）；P0、P1、P2、P3、P4、P50、轴的输入功率（kW）；T0、T1、T2、T3、T4、T50、轴的输入转矩（N .m）；P0电动机实际所需功率（kW）；nm电动机满载
6、转速（r/min）。各轴输入功率功率：P0=3.57Kw 各轴转速：各轴输入转矩： 各轴运动及动力参数表如下： 轴号 参数 0 输入功率kW3.573.393.293.193.142.96转速 r/min1440800222.22274.0774.0734.94输入转矩N.m23.6838.22133.54388.43382.34807.43第2部分. 传动方案设计2.1 V带传动的设计计算（图表数据来源于带传动和链传动设计手册）电动机转速n0nw1440r/mim，带轮所连减速器高速轴I轴转速为n1800r/min，传动装置输入功率为P03.57kW 。1、 求计算功率Pc 类电动机，载荷变
7、动小，工作时间16h.查表13-6得KA1.2 故计算功率为：PcKAP01.23.57kW4.28kW2、 选择V带型号由Pc4.28kW，n01440r/mim，查图13-12得坐标点位于A型界内，故初选普通A型V带。3、 计算大、小带轮基准直径 d0、d1。查表13-7，d0应不小于80mm，取小带轮基准直径d0=100mm,取=0.02，则，圆整为d1=180mm。4、 验证带速带的实际传动比实际大带轮转速。带速在范围内，符合要求。5、 求V带基准长度和中心距a由，选取mm,由式得带长 由表3-4 取标准长度 实际中心距 6、 验算小带轮包角 故包角合理。7、 确定带的根数z，小带轮基
8、准直径d0=100mm, A型V带，查表13-5取 查表13-10，由，取K0.98 查表13-2，由，得KL0.96V带根数 取z=4根 8、 计算V带初张紧力F0和压轴力Q 查表3-2，得q=0.1 9、 带轮结构设计 由电动机型号，得小带轮孔径d=28mm,带轮轮缘宽度bd=11.0mm。由表3-17，e=15, 取f=10。小带轮孔径d=28mm，d0=100mm, 大带轮d1=180,取孔径d=28mm查表3-19，小带轮采用实心轮，大带轮采用四孔板轮， 大带轮草图如下：2.2 齿轮传动的设计计算2.2.1 高速级齿轮的设计计算i高=3.6，取z1=25，z2=90，精度为7级小齿轮
9、选用45钢，调制处理230HBS，大齿轮选用45钢，正火处理200HBS。接触疲劳强度计算计算小齿轮转矩T1确定载荷系数K工作平稳，平稳载荷，由表11-4，工作情况系数 KA=17级精度，调制处理初速度设为03 m/s，由表11-5，动载系数 KV=1a=0.3，轴刚性大，非对称分布，软齿面，由表11-7，齿向载荷分布系数K=1.067级精度，软齿面，表11-9，齿间载荷分布系数 K=1.23由此的载荷系数确定弹性载荷系数ZE、节点区域系数ZH、重合度系数Z和螺旋角系数Z刚对钢的弹性系数由表11-6得 初设，查图11-9， ZH=2.43重合度系数 斜齿X取0.9， 计算许用接触压力H 因为大
10、齿轮的材料硬度差，接触疲劳强度按大齿轮计算即可。大齿轮45钢调制210HBS，由图11-10，取按表11-7定失效概率为1%得SH=1，故计算小齿轮分度圆直径d1 验证速度v ,与初设03m/s相符 确定传动尺寸 确定模数mn，按标准取mn=2.确定中心距a 中心距应圆整为整数，取a=119mm确定螺旋角 确定齿轮分度圆直径d1、d2 改到这了 确定齿宽b1、b2b2=dd1=0.6951.739mm=35.70mm，取b2=36mm。b1= b2+5=41mm弯曲疲劳强度验算 确定齿形系数YFa、应力修正系数Ysa、重合度系数Y及螺旋角系数Y 小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿数 查图11-12、
11、11-13得 YFa1=2.57 Ysa1= 1.61 YFa2=2.15 Ysa2= 1.79 计算许用弯曲应力F小齿轮选用45钢调制处理230HBS，查图11-14得小齿轮大齿轮选用45钢调制处理210HBS，查图11-14得小齿轮由mn=2mm，查图11-15，Yx=1失效概率为1%，查表11-7，得SF=1许用弯曲应力 验算弯曲疲劳强度该对齿轮弯曲疲劳强度已经足够。2.2.2 低速级齿轮的设计计算I低=3，取z3=20，z4=60，精度为7级小齿轮选用45钢，调制处理230HBS，大齿轮选用ZG310-570钢，正火处理210HBS。接触疲劳强度计算计算小齿轮转矩T2确定载荷系数K工作平稳，平稳载荷，由表11-4，工作情况系数 KA=17级精度，调制处理初速度设为03 m/s，由表11-5，动载系数 KV=1a=0.4，轴刚性大，非对称分布，软齿面，由表11-7，齿向载荷分布系数K=1.077级精度，软齿面，表11-9，齿间载荷分布系数 K=1.23由此的载荷系数确定弹性载荷系数ZE、节点区域系数ZH、重合度系数Z和螺旋角系数Z刚对铸钢的弹性系数由表11-6得 初设，查图11-9， ZH=2.43重合度系数 斜齿X
