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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 教师职称第一部分绪论1第二部分 课题题目及主要技术参数说明12.1课题题目12.2主要技术参数说明12.3传动系统工作条件12.4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23.1减速器结构23.2电动机选择23.3传动比分配33.4动力运动参数计算3第四部分齿轮的设计计算44.1齿轮材料和热处理的选择 44.2齿轮几何尺寸的设计计算44.3齿轮的结构设计8第五部分 轴的设计计算105.1轴的材料和热处理的选择105.2轴几何尺寸的设计计算105.2.1按照扭转强度初步设计轴的最小直径 115.2.2轴的结构设计
2、 115.2.3轴的强度校核 14第六部分 轴承、键和联轴器的选择166.1轴承的选择及校核166.2键的选择计算及校核176.3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187.1润滑的选择确定 187.2密封的选择确定187.3减速器附件的选择确定197.4箱体主要结构尺寸计算19第八部分总结20参考文献21计算及说明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
3、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
4、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 f=2.3KN 小时，空载启动，工作期限为八年，每年工作280天；检修期间隔 V=1.5m/s为三年。在中小型机械厂小批量生产。D=300mm2.4传动系统方案的选择第1赏共21赁动3- 斜齿圆柱齿轮传动4- 联轴器5- 带式运输机图2-1带式输送机传动系统简
5、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：dFV2300 x 1.5 gPk w = 3.45kww100010002）传动效率：查机械设计课程设计P:10表2-4 V带传动耳广96 滚动轴承：耳=0.96 斜齿轮传动：8级精度的一般齿轮传动（油润滑）“ 3 = 0.98 联轴器：弹性联轴器4二.99 滚筒：耳二0.96总传动效率耳=耳耳用耳耳=0.821 23 4 53）电动机输入功率Pdd厂 P3.45 7P = w = 4.21kwd 耳0.82总因电动机额定功率Ped需要略大于Pd即可，由附表3
6、1查出Y系 列二相异步电动机的技术参数，选电动机额定功率P二5.5kw。ed4）转速P 二 3.45kww耳占=0.82总P 二 4.21kw dP 二 5.5kwed工作机滚筒转速为：60 x 1000 x V 60 x 1000 x 1.5 心 “n = 95.54r / mm兀 D3.14 x 300由于总传动比等于齿轮的传动比与带的传动比之积，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 则总传动比总合理范围为：6-24 故电动转速的大致可选范围为 n 二总=(6-24)X95.54=573r/min2293r/min 对额定功率
7、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、1000r/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：n=95.54r/min电动机型号：Y132M2-6i = 9.46总带传动比：i = 3 1齿轮传动比：1 = 3.42n = 960r / min0n = 320r / min1n = 94.12r /min2n = 94.12r / min3型号额定功率 (KW)满载转速 (r/min)堵转转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩Y132M2
8、-65.59602.12.2表3-1电动机的型号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n，=1140r/min 根据关系式i = n得：总nn960i = = 10.05总 n 95.54参考机械设计课程设计P：5表2-1：取取V带传动i = 31则：齿轮的的传动比i - !总=10.05 - 3.35沁3.42 i313. 4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 = n = 960r /min小齿轮轴I的转速n =你=兰卫=320r/min1 i31大齿轮轴ii的转速n = N = 94.12r/min2 i 3.42p = 4.21Kw0P =
9、 4.04Kw1P = 3.80Kw2P = 3.61kw3T = 41.88 N - m0T = 120.57N - m1T = 385.57N - m2T = 366.29N - m3滚筒轴的转速n = n = 94.12 r/min323) 每个轴的输入功率电动机输出轴的输入功率p = p = 4.21kw0 d小齿轮轴I的输入功率P = P耳=4.21x 0.96 = 4.04曲1 0 1大齿轮轴 II 的输入功率 P = Pnn = 4.04 x 0.96 x 0.98 = 3.80kw2 1 2 3滚筒轴的输入功率P = P nn = 3.8 x 0.96 x 0.99 = 3.6
10、1曲3 2 2 44) 各个轴的转矩计算电动机输出轴的转矩：P4 21T = 9550 x f = 9550 x= 41.88N - m0n960小齿轮轴I的转矩：P4 04T = 9550 x -1 = 9550 x = 120.57N - m1 n3201大齿轮轴II的转矩：P3 80T = 9550 x = 9550 x= 385.57N - m2 n94.122滚筒轴的转矩：T = 9550 x 皂=9550= 366.29N - m3 n94.123 以上计算结果列表如下：轴名功率P/KW转矩/(N m)转速 n/(r/min)电动机轴4.2141.88960. 00小齿轮I轴4.0
11、4120.57320. 00大齿轮II 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40HBS4.2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，速度不咼，设计为通用减速器， 故选用7级精度（GB10095-88）3）由于传动过程中粉尘较多选用闭式传动，故选用小齿轮齿 数为Z =24,大齿轮齿数
12、Z =24x 3.2=76.8,取Z -77。1 2 24）选取螺旋升角：初选螺旋升角0二14。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 K =1.6。t2）由机械设计217页图10-30选取区域系数Zh=2.43303）由机械设计215页图10-26查得：H =0.78,=0.87,则 = += 1.65。CC102aala 24）由机械设计表3-6选取齿宽系数0d二1。5）由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数：1Z = 189.8MPa 2E.、.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b= 600MP
13、a ；大齿轮的接触疲劳强度极限H lim1b= 550MPa罗）由表3-2查得小齿轮传递的转矩：T 二 142.39N - m 二 142390N - mm18）由式机械设计式10-13计算应力循环次数N 二 60n jlh 二 60 x 320 x 1x （2 x 8 x 300 x 10）二 9.216 x 1081 19.216 x 108N - 2.88 x 1082 3.29）由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数K-0.90；HN1K - 0.95HN 210）计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%, 安全系数T1=142390 N - mmN2=-142390 N - mmg J2 x 1.6 x 142390S 3x x31x 1.653.24.2 ( 2.433 x 酥8、2 = 64.80mm =1,由机531.25 丿械设计式10-12得K GQ h,- = 9 x 600 = 540MP。K QQ = hn2 iim2 = 0.95 x550 = 522.5MPaH 2 S许用接触应力:g =L1L! = 540 + 沁 MPa = 531.25MPa h2v =1.1m/s（2）计算1)计算小齿轮分度圆直径d ，由计算公式得1td1t2)计算圆周速度兀 d n 3.14 x 64.80x 320.v =11 =m / s = 1.1m / s60 x1
