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1、学号06140519成绩课程设计说明书设计名称 减速器的设计设计时间 2016年2-6月系 别 机械与汽车工程系专 业 机械设计制造及其自动化班 级 14级5班姓 名 邓俊德指导教师 张传敏2016年 6 月 20 日 目录一、课程设计任务书1（一）、设计课题1（二）、设计要求1（三）、设计步骤2二、电动机的选择3三、计算总传动比及分配各级的传动比4四、运动参数及动力参数计算4五、传动件的设计计算6（一）、V带传动的设计6（二）、高速极直齿圆柱齿轮设计：9（三）、低速极直齿圆柱齿轮设计13七、轴的设计17八、轴的校核（只校核中间轴）20九、键的选择和校核23（一）、中间轴上的键23（二）、高速
2、轴上的键24（三）、低速轴上的键25十、滚动轴承的选择与校核25（一）、中间轴上的滚动轴承25（二）、高速轴上的滚动轴承27（三）、低速轴上的滚动轴承27十一、联轴器的选择27十二、箱体及其附件设计27（一）、齿轮的结构设计27（二）、箱体结构设计28十三、润滑、密封的设计30十四、设计小结30附图31参考文献33一、课程设计任务书（一）、设计课题设计带式运输机传动装置 已知条件：（1）运输带工作拉力； （2）运输带工作速度； （3）滚筒直径； （4）工作机传动效率； （5）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； （6）工作环境：室内工作，湿度和粉尘含量为正常状态，环境最高温度为35度；
3、 （7）要求齿轮使用寿命为10年（每年按300天计）； （8）生产批量：中等； （9）动力来源：电力，三相交流，电压380V。传动方案：如图1所示。（二）、设计要求（1）建立组成减速器的各零件的三维模型及减速器装配模型；（2）减速器装配图1张（A0或A1图纸）；（3）零件工作图1张；（4）设计计算说明书1份。图1（三）、设计步骤（1）总体设计：1.电动机的选择；2.传动比的分配；3.各传动轴的运动和动力参数计算；（2）传动零件的设计计算1.V带传动的设计；2.齿轮传动的设计；（3）轴的设计1.轴的材料选择和最小直径估算；2.减速器装配草图的设计；3.轴的结构设计；（4）轴的校核（5）键的选择和
4、校核（6）滚动轴承的选择和校核1.滚动轴承的选择；2.滚动轴承的校核；（7）联轴器的选择（8）箱体及其附件设计（9）润滑、密封的设计二、电动机的选择（1）：选择电动机类型：根据工作和电源条件，选择Y系列三相异步电动机。（2）：选择电动机功率：工作机使用功率; Pw=Kw=13.4 Kw电动机到滚筒轴的传动总效率；, , , 分别代表V带轮传动，滚动轴承，直齿圆柱齿轮，联轴器的效率，由设计指导书查表分别取0.96、0.99、0.97、0.99，则： 故：所需电动机功率： （3）:选择电动机额定功率：因为工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；工作环境：室内工作，湿度和粉尘含量为正常状态，环境
5、最高温度为35度。电动机额定功率只需略大于Pn即可，所以（4）：选择电动机转速：滚筒工作转速：按照表查得：因此选定电动机型号为Y160M-4,其主要外形尺寸查表得下表：型号额定功率满载转速同步转速电动机中心高外伸轴直径和长度Y160L-4151460150016042X110三、计算总传动比及分配各级的传动比（1）：传动系统的总传动比： i=21.83（2）传动比i=10.69二级减速器中：高速级齿轮传动比：i2=4.098低速级齿轮传动比：i3=5.32四、运动参数及动力参数计算（1）：各轴转速：减速器传动装置从各轴从高速至低速依次编号为：轴、轴、轴。各轴转速为：=1460 r/min=73
6、0 r/min=178.13r/min r/min（2）：各轴输入功率：按电动机所需功率Pn计算各轴输入功率，即电动机的输入功率：P0=Pn=13.44 kw第一根轴的输入功率：P=Pn=13.44*0.96=12.91 kw第二根轴的输入功率：P=P=12.91*0.99*0.97=12.38 kw第三根轴的输入功率：P=P=12.38*0.99*0.97=11.88 kw工作机轴功率：Pw=P11.88*0.99*0.99=11.64 kw（3）：各轴转矩：电动机轴的转矩：T0=9550第一根轴的转矩：T=第二根轴的转矩：T=第三根轴的转矩：T=工作机轴的转矩：Tw=将计算结果汇总列表如下
7、：轴名参数电动机轴轴轴轴工作机轴转速n/（r/min）1460730178.1333.4333.43功率P/kW13.4412.9112.3811.8811.64转距T/(N)87.94168.89663.723393.773325.21传动比i124.0985.32效率0.960.970.970.99五、传动件的设计计算（一）、V带传动的设计设计带传动的主要参数：已知带传动的工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳;传递的功率Ped=15Kw,小带轮转速n1=1460r/min，大带轮转速n2=730,传动比i1=1。设计内容包括：带的型号、长度、根数、传动中心距，带轮的直径及结构尺寸等等
8、。（1）：确定设计功率Pd式中：KA=1.1（2）：选择带型根据设计功率Pd和小带轮转速n1，选择B型带 （D1=125140）(3 )：选择带轮的基准直径并验算带速为了避免弯曲应力过大，应使小带轮直径所以取小带轮基准直径D1=180mm验算带速v其中普通V带vmax=2530m/s带速也不宜过低，否则带受的拉力过大。一般带速v=525m/s代入数据得：带轮符合推荐范围。（4）： 计算大带轮的基准直径根据基准直径系列，初定D2=355mm转速误差（5）：确定中心距a和带长Ld根据：初定中心距按下式计算带的基准长度Ld：由表查得基准长度Ld=2800mm计算实际中心距：+中心距满足变化范围：29
9、3.3838mm考虑安装调整的需要，中心距的变动范围为（6） 验算小带轮包角包角满足条件。（7）：确定带的根数式中:单根V带的基本额定功率，查表5-5由插值法算得4.41kW；包角修正系数，查表5-9得0.98；带修正系数，查表5-3得1.05；单根V带额定功率增量，已知带型为B型带，小带轮转速为1460r/min，传动比查表5-10得0.46Kw。（8）：确定带的初拉力F0（9）：计算带轮作用在轴上的力FQ式中：带的根数； 带跟带的初拉力；小带轮包角。（二）、高速极直齿圆柱齿轮设计：（1）： 选择齿轮材料、热处理、精度等级、齿轮齿数根据工作条件与已知条件，减速器应采用闭式硬齿面齿轮；小齿轮齿
10、数，大齿轮齿数，取；传动比设计说明（HB=350HBS）,8级精度，查表6-2得小齿轮45钢表面淬火HB=4050HBC大齿轮45钢表面淬火HB=4050HBC因为小齿轮是高速极，在啮合过程中，小齿轮的啮合次数比大齿轮多，小齿轮齿面硬度比大齿轮高3050HBS。（2）： 按齿根弯曲疲劳强度设计确定式中各项数值: 由表6-3查,故初选载荷系数 由表6-6，非对称分布，选取1 小齿轮传递的转矩 重合度系数应力循环次数 由表6-5，查得由图6-14，查得 由图6-13，查得由图6-15，按不允许出现点蚀，查得由图6-16e，按齿面硬度均值，在MQ和ML线中间查出取 取设计齿轮模数；将确定后的各项数值
11、代入设计公式，求得修正：由图6-7查得;由图6-10查得(减速器轴的刚度较大);由表6-4查得则：由表6-1选取第一系列标准模数齿轮的主要几何尺寸：圆整中心距，取；小齿轮直径：；大齿轮直径：；齿宽，取大齿轮齿宽，小齿轮齿宽（3）： 校核齿面接触疲劳强度由 由图6-19、6-20，查得,由图6-21，查得、 由图6-22d，查得大、小齿轮的接触疲劳强度、 许用接触应力的确定取将确定出的各项数值代入弯曲强度校核公式，得齿根弯曲疲劳强度足够。（三）、低速极直齿圆柱齿轮设计（1）： 选择齿轮材料、热处理、精度等级、齿轮齿数根据工作条件与已知条件，减速器应采用闭式硬齿面齿轮；小齿轮齿数27，大齿轮齿数，
12、取传动比设计说明（HB=350HBS）,8级精度，查表6-2得小齿轮40Cr表面淬火HB=4855HRC大齿轮40Cr表面淬火HB=4855HRC因为小齿轮是高速极，在啮合过程中，小齿轮的啮合次数比大齿轮多，小齿轮齿面硬度比大齿轮高3050HBS。（2）： 按齿根弯曲疲劳强度设计确定式中各项数值: 由表6-3查,故初选载荷系数 由表6-6，非对称分布，选取1 小齿轮传递的转矩 重合度系数 应力循环次数 由表6-5，查得由图6-14，查得 由图6-13，查得由图6-15，按不允许出现点蚀，查得由图6-16e，按齿面硬度均值，在MQ和ML线中间查出取 取设计齿轮模数；将确定后的各项数值代入设计公式，求得修正：由图6-7查得;由图6-10查得(减速器轴的刚度较大);由表6-4查得则：由表6-1选取第一系列标准模数齿轮的主要几何尺寸：圆整中心距，取；小齿轮直径：；大齿轮直径：；齿宽，取大齿轮齿宽，小齿轮齿宽（3）： 校核齿面接触疲劳强度由 由图6-19、6-20，查得,由图6-21，查得、 由图6-22d，查得大、小齿轮的接触疲劳强度、 许用接触应力的确定取将确定出的各项数值代入弯曲强度校核公式，得齿根弯曲疲劳强度足够。七、轴的设计（1）：轴的材料选择和最小直径估算材料选45钢，调质处理，其各项数据列表如下：抗拉强度极限屈服强度极
