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1、机械设计课程设计题 目： 二级减速器设计带式输送机传动学 院： 机械与电子控制工程学院专业班级： 测控1001学生姓名： 吴炳璋 学生学号： 10222019指导教师： 张朝辉 2013 年 1 月 15 日目 录1 设计题目（传动方案对比确定）32 传动系统的总体设计52.1 电动机的选择52.2 传动比分配和传动参数、运动参数的计算53 齿轮传动的设计计算73.1 高速级齿轮设计73.2 低速级齿轮设计114 链传动的设计计算165 轴、键及联轴器的设计和校核185.1 中间轴的结构设计185.2 高速轴的结构设计215.3 低速轴的结构设计256 减速器及其各部位附属零件的设计296.1
2、 箱体296.2 各部位附属零件设计316.3 润滑方式的确定327 设计小结33计 算 及 说 明主 要 结 果1 设计题目设计一带式输送机传动用的二级圆柱齿轮展开式减速器。传动方案对比如下：（1）高速级锥齿轮仅由一端轴固定，运行时不稳定，易于产生噪音，严重磨损等，故不推荐。（2）带传动的传动比低，高速运行时单轴不稳定，且易打滑，故不推荐。（3）1输送带鼓轮2链传动3减速器4联轴器5电动机两组直齿轮构成减速装置，且用链传动作为输入端，结构简单且稳定，故采用此种减速装置原始数据：输送带牵引力2.7KN输送带速度1.1m/s输送带鼓轮直径370mm注：（1） 带式输送机用于运送谷物、型砂、煤等；
3、（2） 输送机运转方向不变，工作载荷稳定；（3） 输送带鼓轮的传动效率为0.97；（4） 工作寿命15年，每年300个工作日，每日工作16小时。完成的设计内容：（1）设计说明书 1份（2）减速器装配图 1张（3）减速器零件图 2张（4）指导教师安排的其他内容2 传动系统的总体设计2.1 电动机的选择2.1.1选择电动机类型和结构Y系列三相异步电动机有构造简单、制造使用方便、效率高、启动转速大、价格便宜的特点，因此选择Y系列三相异步电动机。2.1.2 确定电动机功率运输带机构的输出功率：P=Fv1000=27001.11000kw=2.97kw联轴器效率：1=0.99滚动轴承效率：2=0.997
4、级精度齿轮传动效率：3=0.97开式滚子链传动效率：4=0.96输送带鼓轮传动效率：5=0.97传动系统总效率：=12345=0.990.9940.9720.960.97=0.833电动机所需功率：Pd=P=2.870.833kw=3.57kw2.1.3 电动机转速通常情况下多选1500r/min和1440r/min根据电动机的功率和转速可选取电动机的型号为Y123S-4，参数如下：功率5.5kw，空载转速n=1500r/min，满载转速nm=1440r/min，直径D=38mm2.2 传动比分配和传动参数、运动参数的计算2.2.1 传动比分配n=601000vD=6010001.1370=5
5、6.78i0=nmn=144056.78=25.36每级别传动的传动比在其推荐的范围内：圆柱齿轮传动：3-6 链传动：2-5总传动比i0=i1i2i3i1为高速级传动比，i2为低速级传动比，i3为链轮传动比。取i3=2.1，则i1i2=i0i3=25.362.1=12.08i1=1.312.08=3.96，i2=12.083.96=3.052.2.2 传动参数和运动参数的计算p0=5.5kw，n0=1440r/minP1=p012=5.50.990.99=5.39kwp2=p123=5.390.990.97=5.18kwp3=p223=5.180.990.97=4.97kwn1=n0=1440
6、r/minn2=n1i1=14403.96=364r/minn3=n2i2=3843.05=119r/minT0=9550p0n0=95505.51440=36.47NmT1=9550p1n1=95505.391440=35.75NmT2=9550p2n2=95505.18364=135.90NmT3=9550p3n3=95504.97119=398.85Nm运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率（P/kW）转速（r/min)转矩()电机轴5.5144036.47高速轴5.39144035.75中间轴5.18364135.90低速轴4.97119398.85P=2.97kw=0.833Pd
7、=3.57kwn=56.78i0=25.36i1=3.96i2=3.05i3=2.1p0=5.5kwP1=5.39kwp2=5.18kwp3=4.97kwn0=1440r/minn1=1440r/minn2=364r/minn3=119r/minT0=36.47NmT1=35.75NmT2=135.90NmT3=398.85Nm3 齿轮传动的设计计算3.1 高速级齿轮的设计3.1.1 选择齿轮类型、精度等级、材料（1）选用直齿圆柱齿轮传动。（2）减速器为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢（
8、调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（4）选小齿轮齿数Z1=24，大齿轮齿数Z2=243.96=95。 3.1.2 按齿面接触强度设计d1t2.323KtT1du+1u（ZEH）2（1）确定公式中的各计算值1) 试选载荷系数Kt=1.32) 计算小齿轮传递的转矩T1=3.647104Nmm3) 齿轮作不对称布置，选取齿宽系数d=1.04) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.9MPa125) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600MPa；大齿轮的接触疲劳极限Hlim2=550MPa6) 由式10-13计算应力循环次数N1=60n
9、1jLh=60144012815300=6.2208109N2=N1i1=6.22081093.96=1.57091097) 由图10-19取接触疲劳寿命系数，KNH1=0.90，KNH2=0.958) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S=1，得H1=KNH1Hlim1S=0.96001=540MPaH2=0.955501=522.5MPa（2） 计算1) 试算小齿轮分度圆直径d1t，d1t2.323KtT1du+1u（ZEH）2=2.3231.33.64710413.96+13.96（189.8522.5）2=46.080mm2) 计算圆周速度v=d1tn1601000=46.0
10、801440601000=3.474m/s3) 计算齿宽b模数mt齿宽b=dd1t=146.080=46.080mm模数mt=d1tZ1=46.08024=1.92mm齿高h=2.25mt=2.251.92=4.32mmbh=46.0804.32=10.674) 计算载荷系数根据v=3.474m/s，7级精度，查图10-8得动载荷系数Kv=1.16，直齿轮：KH=KH=1 由表10-2查得使用系数KA=1由表10-4用插值法查得7级精度小齿轮相对支承非对称分布时KH=1.418，由bh=10.67，KH=1.418查图10-13得KF=1.35所以载荷系数K=KAKVKHKH=11.1611.418=1.6455) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得d1=d1t3KKt=46.08031.6451.3=49.84mm6) 计算模数mm=d1z1=49.8424=2.077mm3.1.3 按齿根弯曲强度设计 m3KT1dZ12（YSYFF） （1） 确定公式内的各计算数值1) 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=500MPa，大齿轮的弯曲疲劳极限FE2=380MPa2) 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85，KFN2=0.883) 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，
