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1、河 北 工 程 大 学 课 程 设 计 说 明 书2012/2013学年 第2学期机械设计课程设计说明书 题目名称 展开式二级圆柱齿轮减速器学院（系） 装备制造学院 专 业 过程装备与控制工程班 级 过控1101班 学 号 110640124 姓 名 张金娜 指导教师 高瑞贞河北工程大学2013年7月机械设计基础课程设计任务书设计数据：运输带传递的有效圆周力F=2950N运输带速度V=0.95m/s滚筒的计算直径D=405mm设计要求：原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击。工作条件：工作时间10年，每年按300天计 单班工作（每班8小时）。传动示意图如下：目 录一、电动机的选择3二、确定传
2、动装置的总传动比和分配传动比4三、计算传动装置的运动和动力参数：4四、普通V带传动设计5五、链传动设计6六、齿轮传动设计71.高速级齿轮的设计72.低速级齿轮的设计10七、轴的设计121.中间轴的结构设计122.高速轴的结构设计143.低速轴的结构设计17八、滚动轴承的选择及校核计算19九、键的选择及强度校核22十、联轴器的选择23十一、减速器的润滑23十二、减速器机体结构及尺寸24十三、参考资料25一、电动机的选择 1.选择电动机型号。 由于Y系列三相异步电动机有构造简单、制造使用方便、效率高、 转矩大、价格便宜的特点，故选择Y系列三相异步电动机。 2.确定电动机机所需功率P：P= FV/1
3、000P=29500.95/1000=2.8kw 3.确定传动装置的效率 普通V带传动效率：1=0.95 一对滚动轴承的效率：2=0.99 圆柱齿轮的传动效率3=0.98 联轴器的传动效率4=0.99 链的传动效率5=0.97 卷筒的传动效率6=0.96 故传动装置的总效率为总=12432456=0.950.9940.9820.990.990.96=0.81 电动机所需最小名义功率 P0=P/=2.8/0.81=3.46kw 所以电动机所选额定功率Pe=4kw 4.确定电机转速 n卷筒=（6010000.95）/405=44.82r/min 取V带传动比i=24,二级圆柱齿轮减速器传动比i总=
4、840 所以电动机转速的可选范围是： n电动机=n卷筒i总=358.561792.8r/min 根据电动机所需功率和转速查手册查出电动机型号为Y112M4型。其额定功率为4kw，满载转速1440 r/min。基本符合所需设计要求。 所选电动机主要参数列于表中名称符号参数值额定功率Pe4kw满载转速ne1440 r/min伸出端直径D28+0.009-0.004mm伸出端安装长度E60mm安装基础地脚螺栓距离190mmx140mm二、确定传动装置的总传动比和分配传动比 总传动比：i总= 1440/44.82=32.12 平均传动比：i平均 = =2.4 分配传动比：取i带=1.6 ；i链 =2;
5、i齿2=1.3i齿2 则i齿2=i总/1.3i链i带=2.8 注：i带为带轮传动比，记为i1=1.6; i齿1为高速齿轮传动比， 记为i2 =3.6; i齿2为低速齿轮传动比， 记为i3 =2.8; i链为链传动比，记为i4=2;三、计算传动装置的运动和动力参数： 1.电动机轴输出参数： 2.高速轴参数 3.中间轴参数4.低速轴参数5输送轴参数 各轴的转速、功率和转矩列于表如下轴名称转速n/r.min-1功率p/kw转矩T/N.m电动机轴14403.4622.947高速轴9003.25434.529中间轴2503.157120.60低速轴89.293.063327.603输送轴44.642.9
6、41629.178四、普通V带传动设计 1.确定V带型号 查表13-4得：K=1.2 计算功率pc: 根据Pc=4.152 kw ne=1440 r/min,查表，选择A型V带。2.确定带轮基准直径查表A型V带轮最小基准直径da=75 mm主动轮直径不小于75mm,现取主动轮直径d1=100mm取带的滑动率=0.02 查表取d2=160mm 3.验算带速 带速在525 m/s范围内，合适4.取V带基准长度La和 中心距a：初步选取中心距a： 按照0.7(d1+d2) a0 2(d1+d2) 即182a0120符合要求。 6.求V带根数Z： 查表得， P0=1.32,P0=0.15,KL=0.9
7、7，K=0.97 则 =3.3所以取Z=47.求作用在带轮轴上的压力F： 查表得q=0.1 kg/m， 故得单根V带的初拉力： = =114.26 N作用在轴上压力： 8.带轮的结构设计： 主动带轮结构采用实心式，孔径由高速轴确定，键槽A型，轮槽角34。从动带轮为四孔板式带轮，键槽A型，轮槽角38。槽间距 e=150.3mm,，槽边距fmin=9，轮毂宽:B带轮=（z1）e2f=(41)15mm29mm=63mm五、链传动设计1.确定链轮齿数 查表得，Z1=27 大链轮齿数Z2=iZ1=227=542.确定链条节数 初定中心距a0=40p = =120.96取链节数Lp=1213计算功率 查表
8、得KA=1， Pc=KAP=3.063kw4.确定链条节距 ，其中采用单排链，Km=1，故查表得出采用16A链条，节距P=25.4mm 5.计算实际中心距将中心距设计成可调节的，不必计算实际中心距。可取aa0=40P=1016mm 6.计算链速 7. 确定作用在轴上的压力 六、齿轮传动设计1高速级齿轮的设计 n1=900r/min,p1=3.254kw,T1=34.529N.m 选择材料及确定材料的许用应力 由表得小齿轮用45钢调质处理 齿面硬度229286HBS 大齿轮用45钢调质处理 齿面硬度117250HBS Hlim1=620MPa , Hlim2=540MPaFlim1=460MPa
9、 , Flim2=420MPa 最小安全系数 SH=1.1, SF=1.25 按齿面接触疲劳强度设计设齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.3，齿宽系数=0.8 查表得ZE=188 标准齿轮ZH=2.5 初选螺旋角=10 其中 取Z1=20,则Z2=i120=72 模数查表 取mn=2.5中心距齿宽b=dd1=0.850.77=40.62 mm取b2=45 mm b1= 50 mm 校核轮齿弯曲疲劳强度 当量齿数 Zv1=Z1/cos=21 Zv2=Z2/ cos=75 查表得，YFa1=2.81 YSa1=1.55YFa2=2.24 YSa2=1.75 =68.46 Mpa =61.61Mp
10、a 齿轮的圆周速度 =2.39 m/s 查表应选9精度，但考虑中小制造厂一般为滚齿制造，故选为8级精度。 计算齿轮作用在轴上的力 齿轮1圆周力 =1360.21N 齿轮1径向力 =502.71N 齿轮1轴向力 =239.84N齿轮2圆周力 =1360.21N 齿轮2径向力 =502.71N 齿轮2轴向力 =239.84N齿轮的参数及几何尺寸高速级齿轮参数及几何尺寸 mm参数几何尺寸符号小齿轮大齿轮法面模数mn2.52.5法面压力角n2020法面齿顶高系数hn*11法面齿顶隙系数Cn*0.250.25齿顶高ha2.52.5齿根高hf3.1253.125螺旋角1010分度圆直径d50.77182.
11、78齿顶圆直径da55.77187.78齿根圆直径df44.52176.53齿数Z2072齿宽b5045传动中心距a116.772.低速级齿轮的设计 n2=250r/min,p2=3.157kw,T2=120.609N.m 选择材料及确定材料的许用应力 由表得小齿轮用40Cr钢调质处理 齿面硬度241286HBS 大齿轮用40Cr钢调质处理 齿面硬度229268HBS Hlim3=700MPa , Hlim3=650MPaFlim4=500MPa , Flim4=460MPa 最小安全系数 SH=1.1, SF=1.25 按齿面接触疲劳强度设计设齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.3，齿宽系数=0.8 查表得ZE=188 标准齿轮ZH=
