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1、机械课程设计任务书班级姓名学号题目：皮带运输机的 级齿圆柱齿轮减速器设计一、传动简图 滚筒输送带 联轴器一级圆柱齿轮减速器电动机带传动二、原始数据：输送带工作拉力FN，滚筒直径Dmm，输送带速度Vm/s。三、工作条件：单班制，连续单向运转，有轻度冲击，环境温度 C。四、使用年限：寿命 。五、输送带速度：允许误差5%。六、设计工作量1、减速器装配图1张（A1）。2、零件图2张（A2）。3、设计说明书1份。机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定二、电动机的选择三、计算总传动比及分配各级的传动比四、运动参数及动力参数计算五、传动零件的设计计算六、轴的设计计算七、轴承选择八、键联接的选择及计算计算
2、过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=1000N；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=500mm。二、电动机的选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：(设计手册P52表5.2)总=带2轴承齿轮联轴器滚筒 =0.960.9820.970.990.96=0.85(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000总=10002/10000.8412=2.4KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速
3、：n筒=601000V/D=6010002.0/50=76.43r/min 按设计手册P56表5.3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=36。取V带传动比I1=24，则总传动比理时范围为Ia=624。故电动机转速的可选范围为nd=Ian筒=（624）76.43=4591834r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如设计手册P53-54。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min。4、确定
4、电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，查设计手册P203表15.2选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.572、分配各级伟动比（1） 据设计手册P56表5.3，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=36合理）（2） i总=i齿轮I带i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n电机=960r/minnII=nI/i带=960/2.095=458
5、.2(r/min)nIII=nII/i齿轮=458.2/6=76.4(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=2.4KWPII=PI带=2.40.96=2.304KWPIII=PII轴承齿轮=2.3040.980.96 =2.168KW3、计算各轴扭矩（Nmm）TI=9.55106PI/nI=9.551062.4/960=23875NmmTII=9.55106PII/nII=9.551062.304/458.2 =48020.9NmmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551062.168/76.4=271000Nmm五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算（
6、1） 选择普通V带截型(课本P228表9.8)由课本P226227表9.5 9.6 9.7:kA=1.2PC=KAP=1.23=3.6KW由课本P228表9.8选用A型V带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本P229表9.9：推荐的小带轮基准直径为75100mm 则取dd1=100mmdmin=75 dd2=n1/n2dd1=960/458.2100=209.5mm 由课本P229表9.9：取dd2=200mm 实际从动轮转速n2=n1dd1/dd2=960100/200 =480r/min转速误差为：n2-n2/n2=458.2-480/458.2 =-0.0481200（适用）（5
7、）确定带的根数根据课本P226表9.5 P1=0.95KW根据课本P226表9.5 P1=0.11KW根据课本P226表9.6 K=0.96根据课本P227表9.7 KL=0.96根据课本P230公式9.15得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL=3.9/(0.95+0.11) 0.960.96 =3.99 (6)计算轴上压力由课本P219表9.1得q=0.1kg/m，由课本P230公式9.16单根V带的初拉力：F0=500PC/ZV（2.5/K-1）+qV2=5003.9/45.03(2.5/0.96-1)+0.15.032N =158.01N 则作用在轴承的压力FQ，由课本P230（7
8、）FQ=2ZF0sin1/2=24158.01sin167.6/2=1256.7N2、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。查课本P172表8.4小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本P181表8.10选7级精度。齿面精糙度Ra1.63.2m (2)按齿面接触疲劳强度设计课本P175公式8.17 由d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3 由课本P166公式8.7确定有关参数如下：传动比i齿=6 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=620=12
9、0 实际传动比I0=120/2=60传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%2.5% 可用齿数比：u=i0=6由课本取d=0.9 (3)转矩T1T1=9.55106P/n1=9.551062.4/458.2 =50021.8Nmm (4)载荷系数k 由课本P174表8.5取k=1 (5)许用接触应力H（课本P182例8.1）H= HlimZNT/SH由课本P178公式8.25（课本P177图8.21）查得：HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa由课本P183公式8.24计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=60458.21(163658) =1.28109NL2=NL1
10、/i=1.28109/6=2.14108由课本P178图8.22查得接触疲劳的寿命系数：ZNT1=0.92 ZNT2=0.98通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0H1=Hlim1ZNT1/SH=5700.92/1.0Mpa=524.4MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=3500.98/1.0Mpa=343Mpa故得： d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3=76.43150021.8(6+1)/0.9634321/3mm=48.97mm模数：m=d1/Z1=48.97/20=2.45mm根据课本P164表8.1取标准模数：m=2.5mm(6)校核齿根弯
11、曲疲劳强度根据课本P175公式8.20 F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH确定有关参数和系数（齿宽系数课本P175第一行P181表8.8）分度圆直径：d1=mZ1=2.520mm=50mmd2=mZ2=2.5120mm=300mm齿宽：b=dd1=0.950mm=45mm取b=45mm b1=50mm（参看课本P181第一行）(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=20,Z2=120由课本P176表8.7得YFa1=2.80 YSa1=1.55YFa2=2.14 YSa2=1.83 (8)许用弯曲应力F根据课本P178公式8.25：F= Flim YSTYNT/SF由课本
12、P179(1) 图8.23得：Flim1=290Mpa Flim2 =210Mpa由课本P179图8.24：YNT1=0.88 YNT2=0.9试验齿轮的应力修正系数（课本P178最后一段）YST=2按一般可靠度选取安全系数SF=1.25 计算两轮的许用弯曲应力课本P178公式8.25F1=Flim1 YSTYNT1/SF=29020.88/1.25Mpa=408.32MpaF2=Flim2 YSTYNT2/SF =21020.9/1.25Mpa=302.4Mpa将求得的各参数代入课本P175公式8.20F1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(2150021.8/452.5220) 2.801.55Mpa=77.2Mpa F1F2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1=(2150021.8/452.52120) 2.141.83Mpa=11.6Mpa F2故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够 (9)计算齿轮传动的中心矩aa=m/2(Z1+Z2)=2.5/2(20+120)=175mm (10)计算齿轮的圆周速度VV=d1n1/601000=3.1450458.2/601000=1.2m/s（由课本表8.10查选用精度）六、轴的设计计算
