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1、课 程 设 计 说 明 书题目： 二级学院年级专业学 号学生姓名指导教师教师职称第21页共21页目 录 第一部分 绪论 1 第二部分 课题题目及主要技术参数说明 1 2.1 课题题目1 2.2 主要技术参数说明1 2.3 传动系统工作条件1 2.4 传动系统方案的选择2第三部分 减速器结构选择及相关性能参数计算 2 3.1 减速器结构2 3.2 电动机选择2 3.3 传动比分配3 3.4 动力运动参数计算3第四部分 齿轮的设计计算 4 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4 4.3 齿轮的结构设计 8第五部分 轴的设计计算10 5.1 轴的材料和热处理的选择 1
2、0 5.2 轴几何尺寸的设计计算 10 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 11 5.2.2 轴的结构设计 11 5.2.3 轴的强度校核 14第六部分 轴承、键和联轴器的选择16 6.1 轴承的选择及校核 16 6.2 键的选择计算及校核 17 6.3 联轴器的选择 18第七部分 减速器润滑、密封及箱体主要结构尺寸的计算18 7.1 润滑的选择确定 18 7.2 密封的选择确定 18 7.3减速器附件的选择确定19 7.4箱体主要结构尺寸计算19 第八部分 总结20参考文献21第21页共21页计 算 及 说 明计算结果第一部分 绪论 随着现代计算技术的发展和应用,在机械设计领域,已
3、经可以用现代化的设计方法和手段,从众多的设计方案中寻找出最佳的设计方案,从而大大提高设计效率和质量。在进行机械设计时,都希望得到一个最优方案，这个方案既能满足强度、刚度、稳定性及工艺性能等方面的要求,又使机械重量最轻、成本最低和传动性能最好。然而,由于传统的常规设计方案是凭借设计人员的经验直观判断,靠人工进行有限次计算做出的,往往很难得到最优结果。应用最优化设计方法,使优化设计成为可能。斜齿圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械传动装置,它具有结构紧凑、传动平稳和在不变位的情况下可凑配中心距等优点。我国目前生产的减速器还存在着体积大,重量重、承载能力低、成本高和使用寿命短等问题,对减速器进行优
4、化设计,选择最佳参数,是提高承载能力、减轻重量和降低成本等完善各项指标的一种重要途径。培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方第二部分 课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目一级斜齿圆柱齿轮减速器（用于带式输送机传动系统中的减速器）2.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=2.3KN，输送带的工作速度V=1.5m/s，输送机滚筒直径D=300mm。2.3 传动系统工作条件带式输送机连续单向运转，载荷较平稳，两班制工作，每班工作8小时，空载启动，工作期限为八年，每年工作280天；检修期间隔为三年。在中小型机械厂小批量生产。
5、2.4 传动系统方案的选择F=2.3KNV=1.5m/sD=300mm第1页共21页图2-1 带式输送机传动系统简图 第三部分 减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2 电动机的选择1）工作机输出功率:= 2） 传动效率：查机械设计课程设计P:10表2-4V带传动滚动轴承：斜齿轮传动：8级精度的一般齿轮传动(油润滑)联轴器：弹性联轴器滚筒：总传动效率3） 电动机输入功率因电动机额定功率需要略大于即可，由附表31查出Y系列三相异步电动机的技术参数，选电动机额定功率。4）转速=0.82工作机滚筒转速为:第1页共21页由于总传动比等于齿轮的传动比
6、与带的传动比之积，查（机械设计课程设计指导书）附表1圆柱齿轮传动其传动比常用值：3-6V带传动其传动比常用值：2-4则总传动比合理范围为：6-24 故电动转速的大致可选范围为=（6-24）95.54=573r/min2293r/min对额定功率为5.5kw的Y系列电动机而言，可供选择的同步转速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min，取转速为1000 r/min.型号为Y132M2-65） 由机械设计课程设计P235表20-1 选Y132S-4型电动机，主要技术数据如下：型号额定功率（KW）满载转速（r/min）Y132M2-65.59602.12.2表3-1电动机的
7、型号3.3 传动装置的总传动比及其分配 系统总传动比查资料可知电动机的转速=1140r/min根据关系式得： 参考机械设计课程设计P:5表2-1：取取V带传动则：齿轮的的传动比34动力动力参数的计算1）每个轴的转速电动机输出轴的转速n=95.54r/min电动机型号：Y132M2-6带传动比：齿轮传动比：第2页共21页小齿轮轴的转速大齿轮轴的转速滚筒轴的转速r/min3）每个轴的输入功率电动机输出轴的输入功率小齿轮轴的输入功率大齿轮轴的输入功率滚筒轴的输入功率4）各个轴的转矩计算电动机输出轴的转矩：小齿轮轴的转矩：大齿轮轴的转矩：滚筒轴的转矩：以上计算结果列表如下：轴名功率P/KW转矩/(Nm
8、)转速n/(r/min)电动机轴4.2141.8896000小齿轮轴4.04120.5732000大齿轮轴3.80385.5794.12滚筒轴3.61366.2994.12表3-2参数结果第四部分 齿轮的设计4.1齿轮材料和热处理的选择：材料选择:由机械设计表10-1选择小齿轮材料为45Cr调质，齿面硬度为280HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS第4页共21页4.2 齿轮几何尺寸的设计计算1选择精度等级及齿数1）按图2-1传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动2）运输机为一般工作机器，速度不高，设计为通用减速器,故选用7级精度（GB10095-88）3）由于
9、传动过程中粉尘较多选用闭式传动,故选用小齿轮齿数为=24,大齿轮齿数=243.2=76.8,取=77。4）选取螺旋升角：初选螺旋升角。2按齿面接触强度设计： 按机械设计（10-21）试算，即 （1）确定公式内的各计算数值1）试选=1.6。2）由机械设计217页图10-30选取区域系数=2.43303）由机械设计215页图10-26查得：=0.78, =0.87,则。4) 由机械设计表3-6选取齿宽系数。5) 由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数：6) 由机械设计图10-21c、d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限7）由表3-2查得小齿轮传递的转矩：8) 由式
10、机械设计式10-13计算应力循环次数 9) 由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数0.90；0.9510) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数ST1=N2=第4页共21页=1，由机械设计式10-12得许用接触应力：（2）计算1）计算小齿轮分度圆直径，由计算公式得2) 计算圆周速度3) 计算齿宽b及模数 4) 计算纵向重合度=5) 计算载荷系数K由机械设计查表10-2得使用系数=1,根据v=1.1m/s,7级精度,由机械设计图10-8查得动载系数;由机械设计表10-4查得 ；由机械设计图10-13查得1.35；由表10-3查得故载荷系数k=6) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径由机械设计式（10=10a）得：=1.1m/sb=64.80mmmnt=2.62h=5.895d1=72.17mmmn=2.92第5页共21页7) 计算模数3按齿根弯曲强度设计由机械设计式（10-17）（1）确定计算参数1)计算载荷系数
