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1、武汉工程大学机械设计课程设计设计计算说明书 题目: 双级展开式斜齿圆柱齿轮减速器 院系: 机电工程学院 班级： 机制中美班 姓名: 旺旺 学号: 1403190333 指导教师: 秦襄培 目 录一、设计任务书 2二、传动方案的分析与拟定 2三、电动机的选择与计算 3四、传动比的分配 4五、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 5六、传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择 6七、联轴器的选择及计算17八、键连接的选择及计算18九、轴的强度校核计算19十、润滑和密封22十一、箱体及附件的结构设计和选择23十二、设计小结24十三、参考资料25计算与说明主要结果一 设计任务书设计带式传输机传动装置中
2、的双级圆柱齿轮减速器。设计数据及工作条件：1、 带式输送机的原始参数鼓轮直径D(mm)450输送带速度v(m/s)0.90输出转矩T(Nm)4002、工作条件与技术要求(1)工作环境：一般条件，通风良好；(2)载荷特性：连续工作，近乎平稳，正向运转；(3)使用期限：8年，每日两班制工作；(4)卷筒效率：；(5)运输带允许误差：5% ；(6)生产规模：成批生产.设计注意事项： 1.设计由减速器装配图1张，零件图2张（包括低速轴和低速轴上大齿轮），以及设计计算说明书一份组成; 2.设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸张及格式编写;3. 设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师
3、审查认可后，才能给予评分或答辩。二 传动方案的分析与拟定根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为为防止过载以及过载而引起的安全事故，可拟定传动方案为：外部V带传动+内部双级圆柱齿轮传动。机构整体布置如图所示：T=400Nm; V=0.90m/s;D=450mm三 电动机的选择与计算1 电动机的类型选择 根据动力源和工作条件，选用Y系列三相交流异步电动机。2 电动机的功率 工作机有效功率: 设电动机到工作机之间的总效率为，并设1，2，3，4，5 分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为8级）、滚动轴承、V带传动以及滚筒的效率。查文献4表2-2可得： 1=0.99，2=0.97，3=0.99，4=
4、0.96，5=0.96，由此可得：总效率： =1223445 =0.990.9720.9940.960.96 =0.82电动机所需功率： 查文献4表16-1选取电动机的功率为2.2kW。3 电动机型号的确定在常用的同步转速为1500 r/min和1000 r/min两者之间选择。根据电动机所需功率好同步转速，查2表20-1，电动机型号为Y112M-6和Y100L1-4型，根据电动机的满载转速和滚筒转速可算出总传动比。表1 电动机的数据及总传动比方案号电动机型号额定功率Kw电动机转速电动机质量Kg总传动比参考比价同步满载1Y112M-62.210009404524.592.222Y100L1-4
5、2.2150014203437.151.67两个方案均可行，方案2电动机成本低，对选定的传动方案传动比也适中，故选方案2.选定电动机型号为Y100L1-4，其它主要参数列于表2.电动机型号额定功率Kw电动机转速中心高mm外伸轴径mm轴外伸长度mm同步满载Y100L1-42.2150014201002860四 传动比的分配(1)总传动比(2)取V带传动的传动比，则减速器的总传动比为 双级圆柱齿轮高速级传动比低速级传动比总效率：=0.82电动机型号：Y100L1-4 五 传动装置的运动及动力参数的选择和计算1. 各轴的转速计算电动机轴为0轴、高速轴为I轴、中间轴为II轴、低速轴为III轴、卷筒轴为
6、IV轴。 n=1420 r/min n=n/i1= n=n/i2= n=n/i3=2. 各轴的输入功率计算 P=Pd =2.2 kW P=P4=2.20.96 kW=2.112 kW P=P23=2.1120.970.99 kW=2.028 kW P=P23=2.0280.970.99 kW=1.947 kW3. 各轴的输入转矩计算T1=9550P1/n1=95502.2/1420 Nm =14.80 NmT2=9550P2/n2=95502.112/568 Nm =35.51 NmT3=9550P3/n3=95502.028/129.09 Nm =150.03 NmT4=9550P4/n4=
7、95501.947/38.19 Nm =486.88 Nm将上述数据归纳总结如下表所示。表1. 各轴的运动和动力参数轴号转速（r/min）功 率（kW）转 矩（Nm）传动比i电动机输出轴14202.214.802.54.403.38高速轴5682.11235.51中间轴129.092.028150.03低速轴38.191.947486.88减速器总传动比：i=14.86高速级传动比：i2=4.40低速级传动比i3=3.38计算与说明主要结果六 传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择1. 减速器外部传动V带传动的设计计算（1）、确定计算功率 两班制工作，即每天工作16h，查阅表8-8得工况系数
8、KA=1.2，故 = KAP = 1.22.2 kW =2.64 kW（2）、选择普通V带的型号 根据、n1=1420 r/min，由文献3图2-7初步选用A型带。（3）、选取带轮基准直径dd1和dd2 由表8-7和8-9取dd1=90 mm，并取=0.02，则 由表8-9取最接近的标准系列值dd2=224 mm。（4）、验算带速v 因v在525 m/s 范围内，故带速合适。（5） 、确定中心距a和带的基准长度 初定中心距a0的取值范围为 初选中心距a0=500 mm。由此计算所需带长为 查阅文献3表2-4，选择基准长度=1550 mm。由此计算实际中心距得中心距变化范围为477mm至547m
9、m.（6）、验算小带轮包角1带轮基准直径：dd1=90 mmdd2=224mm安装中心距：a=524 mm带的基准长度：=1550 mm计算与说明主要结果（7）、确定带的根数已知=90 mm，查表8-4得 kW，查表8-5得=0.17 kW；因=165，查表8-6得；因，查表8-2得，因此取z=3根。（8）、确定初拉力F0单根普通V带的初拉力为（9）、计算压轴力FQ（10） 、带轮的结构设计小带轮装在电动机轴上，轴孔直径应等于电动机外伸轴径，即28mm轮缘宽度B由2表9-1轮毂长度取电动机处伸出长度=60mm小带轮外径由1表8-11电动机中心高，合适大带轮装在减速器高速轴上，轴孔直径待定轮缘宽
10、度同上小带轮B=50mm轮毂长度l待定材料：HT150据1式（8-14），带传动实际平均传动比为，取，则A、小带轮的结构设计由于dd1=90mm300mm, 所以带轮采用腹板式结构，B、大带轮的结构设计由于dd2=224mm300mm，所以带轮采用腹板式结构。小带轮包角：1=165带的根数：Z=3初拉力：F0=110N压轴力：FQ=654N小带轮：顶圆直径：da1=95.5mm轮毂长度：L1=50mm大带轮：顶圆直径：da2=380.5mm轮毂长度：L2=60mm计算与说明主要结果2高速级传动齿轮的设计计算高速级主动轮输入功率2.112 kW，转速568 r/min，转矩T2=35.51Nm，
11、齿数比u=i2=4.40，单向运转，载荷平稳，每天工作16小时，预期寿命8年，电动机驱动。（1）、选择齿轮的材料及热处理方式小齿轮:45钢,调质处理，齿面硬度280HBS;大齿轮:45钢,调质处理，齿面硬度240HBS。（2）、确定许用应力A. 确定极限应力和许用接触应力Hlim1=600MPa，Hlim2=550MPa；许用弯曲应力Flim1=500MPa，Flim2=380MPa。B. 计算应力循环次数N，确定寿命系数ZN，YN查文献3图3-7和图3-9得，ZN1=0.9，ZN2=0.95；YN1=0.85，YN2=0.88. C. 计算许用应力安全系数：，则：/（3）、初步确定齿轮基本参数和主要尺寸A. 选择齿轮类型选用较平稳、噪声小、承载能力较强的斜齿圆柱齿轮传动。B. 选用8级精度C. 初选参数初选参数：，ZZu
