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1、机械基础课程设计 一级直齿圆柱齿轮减速器机械设计基础课程设计2资料设计题目：皮带运输机传动装置学院名称 材料科学与工程 专 业 材料成型及控制 内装资料： 1计算说明书 1 份2 设计装配图 1 张3 零 件 图 1 张 4 设计草图 1 张 2013年 8月29日机械设计基础课程设计2计算说明书设计题目：皮带运输机传动装置学生姓名 XXX 学院名称 材料科学与工程 专 业 材料成型及控制 学 号 3010208XXX 指导教师 XXX 2013年 8月 编号23 3 姓名 XXX 专业 材料成型及控制 年级 2010 班级 X 设计完成日期 2013.8.29 指导教师 XXX 设计题目：皮
2、带运输机传动装置1 电动机 2联轴器 3圆柱齿轮减速器 4链传动 5运输带 6滚筒原始数据项 目设 计 方 案1234运输带曳引力P（牛顿）3200300028002600运输带速度v（米/秒）1.71.71.71.7滚筒直径D（毫米）450450450450每日工作时数T（小时）16161616传动工作年限（年）10101010注：传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1.25倍，运输带转速允许误差为5%。设计工作量：设计说明书 1份，减速器装配图 1张，减速器零件图 1 张目录一 传动装置的总体设计1、传动方案的确定12、电动机的选择13、传动装置的总传动比的计算和分配34、传动装置的
3、运动和动力参数的确定3二 传动零件的设计1、链轮设计52、齿轮传动设计73、轴的设计114、滚动轴承的选择与校核计算185、键联接的选择及其校核计算196、联轴器的扭矩校核207、减速器基本结构的设计与选择21三 箱体尺寸及附件的设计1、箱体的尺寸设计232、附件的设计25四 参考文献 27五 主要设计一览表 29设计内容：一、 传动装置的总体设计1、 确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为一级闭式齿轮和链传动，其传动装置见下图。2、 选择电动机（1） 选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V，Y系列。（2） 选择电动机的额定功率
4、 带式输送机的性能参数：输送带工作拉力F/N输送带工作速度v/ms-1卷筒直径D/mm28001.7450表一工作机所需功率为： 从电动机到工作机的传动总效率为：其中、分别为链传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和工作机的效率，查取机械设计 ：的选取：因为是开式链传动查表得=0.900.93 这里取=0.92的选取：选用圆柱直齿齿轮8级精度（稀油润滑）查表得=0.97的选取：选取深沟球轴承。查表得=0.99的选取：考虑到轴的转速较高，转矩也不太大，启动频繁，电动机与减速器两轴间一般有一定的相对位移，所以选用弹性套柱销式联轴器。查表得=0.990.995 这里取=0.99故=0.823 电
5、动机所需功率为 5.784 又因为电动机的额定功率查机械设计，选取电动机的额定功率为7.5kW，满足电动机的额定功率 。（3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速： 查机械设计， 链传动常用传动比为i1=23.5，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比范围为i2=34（8级精度）。根据传动装置的总传动比i与各级传动比i1、i2、in之间的关系是i=i1i2in，可知总传动比合理范围为i=614。又 因为 ，故 电动机的转速可选择范围相应为符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min两种。这里选取同步转速为1000r/min的电机。（4） 确定电动机的型号查机械设计，选取电机 型号为
6、Y160M-6,得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸(mm)，见以下两表：电动机的技术数据电动机型号额定功率（kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）Y160M-67.510009702.02.0表三电动机的安装及有关尺寸(mm)中心高H(mm)轴伸尺寸DE键公称尺寸FGD16042110128表四3、 传动装置的总传动比的计算和分配（1） 理论总传动比 （2） 分配各级传动比各级传动比与总传动比的关系为i=i1i2。根据链传动的传动比范围i1=2 3.5 ，初选i13.36，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为4，符合圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i2=34（8级精度），且符合了在设
7、计链传动和一级圆柱齿轮减速器组成的传动装置中，应使链传动比小于齿轮传动比，即i带i齿。4、计算传动装置的运动和动力参数（1） 计算各轴输入功率 0轴（电动机轴）的输出功率为： 1轴（减速器高速轴）的输入功率：从0轴到1轴，经过一个联轴器，所以： 2轴（减速器低速轴）的输入功率：从1轴到2轴，经过一对轴承，一对齿轮啮合传动，所以： 3轴（滚筒轴）的输入功率：从2轴到3轴，经过链传动和一对轴承，所以：（2） 计算各轴转速 0轴（电动机轴）的转速： 1轴（减速器高速轴）的转速： 2轴（减速器低速轴）的转速： 3轴（滚筒轴）的转速： （3） 计算各轴转矩1)0轴（电动机轴）的转矩： 2)1轴（减速器高
8、速轴）的转矩： 3)2轴（减速器低速轴）的转矩： 4) 3轴（滚筒轴）的转矩： 把上述计算结果列于下表：参数轴名输入功率 （kW）转速(r/min)输入转矩（N.m）传动比传动效率轴0（电动机轴）5.7897056.9510.99轴1（高速轴）5.7397056.4140.9603轴2（低速轴）5.48 242.5215.813.360.9108轴3（滚筒轴）4.9972.17660.31表五二、 传动零件的设计1、 箱外传动件设计（链设计）（1）选择链轮齿数和查机械基础表124，设v=0.63 m/s 选取=15 则 取整=51 链的实际传动比为=3.4 （2）计算链节数Lp 初定中心距=4
9、0p 则有 =113.82 取整并取偶数Lp=114（3）计算额定功率 由机械基础表125查得，=1.0由表127查得=1.0 由于在工作时可能出现链板疲劳破坏，链工作在图1213所示曲线的左侧，按照表126中的公式算的当=15时=0.77所以=7.07 kw（4）选取链的节距P 小链轮的转速 由机械基础图12-13选取链型号为16A,得链节距P=25.40mm。（5）确定实际中心距a由机械基础式12-14得计算中心距为=1018.29mm中心距可调，实际中心距a=a-aa=(0.0020.004)a 取a=0。004a=4.07mm实际中心距a=a-a=1018.29-4.07=1014.2
10、2mm取实际中心距a=1015mm （6）验算链速 由公式=1.54m/s与原假设符合（7）选择润滑方式 按p=25.40mm v=1.54m/s 查机械基础图12-14得：该链传动用滴油润滑。（8）求作用在轴上的载荷 F=1000p/v=3522.86N Fq=(1.15-1.2）F=4067.52-4244.37N（9）链轮的主要尺寸2、 减速器内传动件的设计（齿轮传动设计）（1）选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 齿轮材料、热处理方法及齿面硬度考虑到是普通减速器，故采用软齿面齿轮传动，参照机械设计学基础表13-1，选小齿轮材料为40Cr调质，硬度为250HWB,大齿轮材料为42SiMn调
11、质，硬度为220HBW，（两者硬度差为30HBW）。 精度等级初选减速器为一般齿轮传动，圆周速度不会太大，根据机械设计学基础，初选8级精度。（2）按齿面接触疲劳强度设计齿轮由于本设计中的减速器是软齿面的闭式齿轮传动，齿轮承载能力主要由齿轮接触疲劳强度决定，其设计公式为： 确定载荷系数K因为该齿轮传动是软齿面的齿轮，圆周速度也不大，精度也不高，而且齿轮相对轴承是对称布置，根据电动机和载荷的性质查机械设计学基础，得K的范围为1.41.6， 取K1.5。 小齿轮的转矩 许用接触疲劳许用应力 ）接触疲劳极限应力由机械设计学基础图1312中的MQ取值线，根据两齿轮的齿面硬度，查得极限应力为=670MPa ， =620MPa ）接触疲劳寿命系数ZN 应力循环次数公式为 N=60 n jth 工作寿命每年按300天，每天工作16小时，故 th=(3001016)=48000h N1=60466.798148000=3.399109 查机械设计学基础图1313，且允许齿轮表面有一定的点蚀 ZN1=0.89 ZN2=0.92) 接触疲劳强度的最小安
