机械设计课程设计带式运输机一级圆柱齿轮减速器设计（全套图纸）

1、- 28 -带式运输机的一级圆柱轮减速器 机械设计课程设计-一级圆柱齿轮减速器设计 (带式运输机)全套cad图纸，联系153893706北京市机械局职工大学 目 录一、电动机的选择 - 4二、传动比的分配 - 5 三、传动装置各轴的运动和动力参数 - 5 四、v带的设计与计算 - 7 五、齿轮的选择 - 10 六、轴的设计- 131、轴的设计 （高速轴） - 13 2、轴的设计 （低速轴） - 19七、减速箱的设计 - 25 八、润滑的选择 - 26 参考文献 - 27 机械课程 任务书设计 带式运输传动系统题目 要求：传动装置含有圆柱齿轮减速器原始 1）运输带工作拉力f/n 1200 2）运

2、输带工作速度v/（ms-1） 1.70 3)运输机卷筒直径d/mm 270传动简图1、v带运动 2、运动带3一级圆柱齿轮减速器4、联轴器5、电动机 6、卷筒工作条件 连续单向运转，载荷可能有轻微冲击，空载起动电压380/220v的三相电源。技术要求 使用年限10年，小批量生产，两班制工作，8h/班设计任务 说明书一份，装配图一份一、电动机的选择1、 确定电动机的类型按工作要求选择y系列全封闭直扇冷式笼型三相异步电动机，电压380/220v2、选择电动机的容量查机械设计课程设计按（2-1）式电动机所需功率为 ，按（2-2）式工作所需功率为 ，传动装置的总效率为按表2-3确定各部分效率，v带传动效

3、率，滚动轴承传动效率，闭式齿轮传动效率，联轴器，传动滚筒， ，所需电动机功率为，因为载荷平稳电动机额定功率ped大于pd即可，由表16-1得y系列电动机技术数额功率ped为3kw3、确定电动机转速滚筒工作转速，v带传动比常用范围i带=24，齿轮传动比常用范围为i齿=35，i总范围为620，故电动机转速nd=inw=(620)120.31=(721.862406.2)r/min,符合这一范围同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min由表16-1得电动机数据及计算的总传动比：（表一）电动机型号额定功率满载转速堵转转矩最大转矩总传动比iy132m-83kw710r/min2.

4、02.05.90y132s-63kw960 r/min2.02.08.0y100l2-43kw1420r/min2.22.211.82根据表中数据，综合考虑，选用电动机为y132s-6，传动比为8.0，易于分配传动比。二、 分配传动比1、总传动比 i总=n电/nw=960/120.31=8.02、分配传动装置上各级传动比由机械设计课程中表2-1取v带传动：比i=24，取i带=3则减速器传动比为三、传动装置各轴的运动和动力参数1、电动机po=pd=2.4kw no=nm=960r/min 2、i轴（高速轴）p1=po1=2.40.96=2.30kw 3、轴（低速轴）p2=po0123=2.40.

5、960.990.97=2.23kw4、轴（滚筒轴）p3=p224=2.230.990.99=2.2kw 输出功率或转矩分别为各轴的输出功率或输出转矩乘以轴承效率0.99输出功率p1，= p10.99=2.30.99=2.28kwt1，= t10.99=74.610.99=73.86nmp2，= p20.99=2.230.99=2.21kwt2，= t20.99=179.70.99=177.9nmp3，= p30.99=2.20.99=2.18kwt3，= t30.99=177.280.99=175.51nm各轴运动和动力参数：（表二）轴名功率 p/kw转矩 t /nm转速n/min传动比i效率

6、输出输入输出输入电机轴2.423.996030.96轴2.302.2874.6173.863202.70.96轴2.232.21179.7177.9118.5110.98轴2.22.18177.28175.51118.51四、v带的设计1、选择v带型号查机械设计基础表6-5根据工作条件系数ka=1.3,由式（6-14）得pd=kap,pd=1.32.4=3.12kw,根据pd和n1查图6-8选a型带2、确定带轮的基准直径dd1、dd2(1)选取小带轮的直径dd1，由于pd-n坐标的交点落在图6-8中a型带区内虚线的上方故选dd1=100mm(2)验证速度v由式（6-15）得v= =5.02m/

7、s带速一般应在525之间,v=5.02m/s，合适(3)确定大带轮的基准直dd2取=0.015，查机械设计基础=1%2%，dd2=dd1i(1-)=1003（1-0.015）=295.5mm查表6-6圆整取标准值dd2=300mm3、确定中心距和带的基准长度ld(1)初定中心距a0根据式（6-16）0.7（dd1+dd2）a02(dd1+dd2) ,0.7(100+300)a02(100+300)，因为 210a0800 ， 所以a0取600mm(2)确定带的长度ld由式（6-17）计算ld 由表6-2得取ld=2000mm(向较大的标准之圆整对传动有利)(3)确定中心距由式（6-18）a=3

8、43mmb=安装时所需的最小中心张紧或补偿带伸长所需的最大中心距(4)验证小带轮包角1由式（16-9）得因为 ， ，所以合适(5)确定v带的根数z因为，a型带，i=3,查表6-3得，,p=0.11,查表6-4得，查表6-2得将各数值代入式（6-20）中 取z=3(6)计算初拉力f0查表6-1，a型带 q=0.10m 由式(6-21)得(7)计算带作用在轴上的力fr(8)带轮的结构设计查机械设计基础表6-1，小带轮dd1=100mm采用实心轮，大带轮dd2=300mm,因为dd2=250400mm,采用h型孔板轮，取轮缘宽度b=（z-1）e+2f=(3-1)15+210=50mm,根据机械设计基

9、础表6-1，取孔径d=25mm,按表6-1确定结构尺寸，基准宽，bd=11mm,槽顶宽b=13.2mm,基准到槽顶高hmin=2.75mm,基准到槽府深hmin=8.7mm,第一槽到端面距离f=10mm,槽间距e=15mm,最小轮缘厚=6mm,轮缘外径da=dd+2ha=300+22.75=305.5mm,轮缘内径d2=dd-2(hf+)=300-2(8.7+6)=270.6mm,槽楔角=340，腹板厚s=15mm.五、齿轮的选择1、确定材料确定许应力查机械设计基础表8-12，因为传动带为轻冲击载荷，大小齿轮均用40cr调质处理硬度,h1=h2=4855计算时取h1=h2=52hrc精度等级8

10、级，根据表8-8,ra=1.6m,速度v 6（ms-1）,hlin1=hlim2=1200mpa,查图8-40得，h1=h2=0.96hlim=0.961200=1080mpa，查图8-42得，flim1=flim2=370mpa，单向受力，f1= f2=1.4flim1=518mpa2、初定主要尺寸(1)传动比对于一般单级减速器传动i7,在前面已经计算出i=2.7(2)齿数z一般齿数z17，避免产生根切现象取z1=25(3)齿宽系数d 根据机械设计基础查表8-15d=0.6，z2=iz1=2.725=68(4)齿数比=(5)载荷系数k查表8-14k=1.4，转矩t1=74.61103nm(6

11、)材料弹性系数查表8-39，(7)节点区域系数查图8-39，zh=2.5， ，由图8-43得对于传递动力地齿轮，模数不宜小于1.52mm，以免模数过小发生意外断齿，根据机械设计基础表8-2，选m=2.53、计算齿轮主要参数z1=25，z2=68，i齿=2.7，m=2.5,d1=mz1=2.525=62.5mm,d2=mz2=2.568=170mm,ha=ha*m=12.5=2.5,hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)2.5=3.13,h=ha+hf=2.5+.3.13=5.63mm,p=m=3.142.5=7.85mm,s=m/2=7.85/2=3.93mm,b2=b=dd1=0.662

12、.5=37.5mm,取40mm，b1=b+(510)=(42.547.5)mm略大于b2,b1取45mmdh1=mz1cos=2.5250.94=59mm,dh2=mz2cos=2.5680.94=160mm,da1=d1+2ha=62.5+22.5=67.5mm,da2=d2+2ha=170+22.5=175mm,df1=d1-2hf=62.5-23.13=56.24mm,df2=d2-2hf=170-23.13=163.74mm,中心距=a=m/2(z1+z2)=2.5/2(25+68)=116.25mm4、校核齿面接触强度 所以合适5、校核齿根弯曲疲劳强度 所以合适,小齿轮采用齿轮轴的形

13、式，大齿轮采用盘式齿轮.齿轮图六、轴的设计(一)轴的设计1、轴为高速轴齿轮轴采用45#正火,查机械设计基础表14-8b=600mpa ,b-1=55mpa2、按扭转强度初估轴的最小直径查表14-7，a=118mm,按式（14-6）得查机械课程设计表13-5，取d1=25mm3、初定齿轮与轴承的润滑初定圆周速度初定齿轮由油浴润滑，轴承采用油润滑。4、轴系的初步设计采用直齿圆柱齿轮，无轴向力，选择两端面单向固定右端用轴肩定位，左端用轴端档圈固定，用c型普通键联接带轮，并实现周向定位。5、定向尺寸确定轴段d1=25mm,逐段相邻直径d2起定位作用，用定位轴肩h=(0.070.1)d,取d2d1+2h

14、25+2(0.070.1)25=(28.530)mm,该直径处安装密封毡圈，取标准直径d2=30mm,d3与轴承内径配合为便于轴承安装d3d2,查机械课程设计表11-1,d3=35mm,取深沟球轴承6007，d5为齿轮部分，取d5=da1=67.5mm,d4取46mm,d6=d4=46mm,因d7处安装轴承，d7=d3=35mm6、轴向尺寸的确定与传动零件（如齿轮、带轮、联轴器等）相配合的轴段，一般略小于传动零件的轮毂宽度，l1处安装带轮取l1=50-2=48mm。l5处为齿轮部分，l5=45mm,齿轮距箱壁1015mm，取10mm,采用油润滑取=3，所以l6=l4=3+10=13mm轴承宽为

15、14mm，l3=l7=14mm,分箱面宽l=47mm,轴承盖螺钉至皮带轮距离1=1015mm,取短盖e=7.2mm,m=32mm,d=62mm,d4=d-(1015)=(5241)mm,取d4=50mm,d0=62+2.5d3=77mm,d2=d0+2.5d3=92mm，d6=d-(24)=6058mm,取d6=60mm,e1=18mm,端盖处为了便于螺钉装卸留1015mm，取10mm,l2=32+7.2+4+10=53.2mm,取54mm,轴总l=48+54+14+13+45+13+14=201mm,两轴承中心距l=14+13+45+13=85mm7、强度校核(1)齿轮的切向力 ft1=2t

16、/d=274.61103/62.5=2387.5n齿轮的径向力 fr1=ft1tan=2387.5tan20。=868.98n(2)带轮的切向力 ft2=0n 带轮的径向力 fr2=960.44n(3)轴的受力分析，绘制轴受力图（a），绘制水平受力图（b），并求支反力fh1、fh2，水平面85fh=（85+85）fr2-42.5fr1=170960.44-42.5868.98=126343.15nfh=1486.39n85fh=42.5fr1+85fr2=42.5868.98+85960.44=118569.05nfh=1394.93n绘制垂直受力图（d）85fv=42.5 ft1=42.52

17、387.5=101468.75nfv=1193.75n85fv=42.5 ft1=42.52387.5=101468.75nfv=1193.75n(4)绘制弯矩图， 水平面弯矩图（a）a截面 mh=85fr2=85960.44=81637.4nmmb截面 mhb=42.5fh=42.51394.93=59284.53nmm垂直平面弯矩图(e) mvb=42.5 fv=42.51193.75=50734.38nmm合成弯矩图f(5)绘制转矩图(g) 转矩t=74.61103nmm(6)绘制当量转矩图)(h)单向运转转矩为脉动循环=0.6,at=0.674.61103=44766nmmb截面合成弯

18、矩截面合成弯矩(7)分别校核，a,b截面考虑到a处存在键槽实际直径分别为25mm,67.5mm 强度足够.受力图：图一(8)轴承的强度校核使用深沟球轴承6007，ff只需验证处轴承可查机械课程设计，表11-1深沟球轴承6007，cr=16.2kn,c0r=10.5kn,直齿圆柱齿轮无处载荷fa=0,取x=1，y=0，查机械设计基础表14-10，kp=1.1，p=kpxf=1.111906.4=2097.04n。轴承寿命查机械设计基础式14-10，轴承通常在1000030000h，所以所选轴承合适。(9)键的设计与校核1）选用a型普通平键2）按轴径d=25,查机械设计基础表2-1，键宽b=8,h

19、=7.l=1890,l=48-(5-10)=(4338)mm, 取l=40，标记为键840gb1096-79查机械设计基础表2-2， 所选择的键强度合格轴1图(二)、轴的设计1、 轴为低速轴，选用45#钢正火，查机械设计基础表14-1取b=600mpa,由表14-8-1=55mpa2、按扭转强度的直径；由机械设计基础表14-7的a=118，按式14-6得取d1=32mm3、齿轮的润滑齿轮圆周速度v=dn/601000=170118.51/601000=1.05m/s,确定齿轮使用油浴润滑，轴承使用油润滑。4、轴系的初步设计采用直齿圆柱齿轮传动，无轴向力，采用两端单向固定，左端轴肩定位，右端轴肩

20、挡圈固定，齿轮左端轴肩定位，右端套筒定位，采用a型普通平键连接齿轮，联轴器处选用a型普通平键连接。5、轴的结构设计(1)径向尺寸的设计轴径d1=32mm,与联轴器连接，d2起定位固定作用，取轴高h=(0.070.1)d1=(0.070.1)32=(2.243.2)mm,取h=2.6mm,d2=d1+2h=32+22.6=37.2mm,取d2=38mm,d3处安装轴承取d3=45mm,为了便于轴承的安装，选定轴承6009，d4为齿轮部分为了便于装配取d4=50mm,d5起定位作用h=(0.070.1)d4=(0.070.1)50=(3.55)mm,取h=4mm,d5=d3+24=58mm,取d5

21、=58mm,d6起定位轴承作用，d6=52mm,d7处安装轴承取d7=d3=45mm.(2）轴向尺寸的确定与传动体配合轴段长一般小于传动件宽度，齿轮宽b=40mm,取l4=38mm,轴承器选yld凸缘联轴器，yl6是标记联轴器j3260/j13060gb5843-86，取l1=60mm,轴承宽取15mm,齿轮距箱内壁为10mm，采用油润滑，=5mm,分箱用m12螺栓连接，l5=10mm,l6=7.5mm,l7处与轴承连接，取l7=16mm,l3上装有轴套和轴承，轴套取为17.5mm，轴套起定位作用，d0取50mm,小径取d1=45mm,l3=17.5+16+2=35.5mm,e=9.2mm,m

22、=28mm,d=75mm,e1=16mm,d0=95mm,d2=d0+2.5d3=115mm,d4=d-15=60mm, d6=72mm,l2=28+9.6+5.3+10=52.9mm,取53mm,轴总长l=60+53+33.5+40+16+17.5=220mm,两轴承间距离l=17.5+40+17.5+16=91mm.(6)强度效核1)齿轮的切向力 ft=2t/d=2179.7103/170=2114.11n齿轮的径向力 fr=fttan=2114.11tan200=769.47n2)轴的受力分析(a)，并求支反力绘水平受力图(b)fh=45.5fr/91=45.5769.47/91=284

23、.74nfh=45.5fr/91=45.5769.47/91=284.74n垂直受力图（d）fv=45.5ft/91=45.52114.11/91=1057.06nfv=45.5ft/91=45.52114.11/91=1057.06n绘制弯矩图(c),(e)b截面弯矩 水平mhb=45.5 fh=45.5384.74=17505.67nmm垂直mvb=45.5fvi=45.51057.06=48096.23nmm合成弯矩图(f)绘制转矩图(g)绘制当量转矩单向循环，转矩为脉动循环=0.6，at=0.6179.7103=107820nmm绘制扭矩图(h)a截面合成弯矩b截面合成弯矩分别校核a,

24、b截面直径考虑键槽比实际选择的小，所以合适受力图：图二3）轴承的强度校核查机械课程设计表11-1，深沟球轴承6009的cr=21kn,c0r=14.8kn,因采用直齿圆柱齿轮，所以无轴向力，取x=1，y=0，查机械设计基础表14-10，kp=1.1，p=kpxf=1.111124.9=1237.39n,计算轴承的使用寿命，轴承通常在1000030000h，所以所选轴承型号合适。(7）键的设计1）联轴器和齿轮选用a型普通平键连接齿轮上的键的设计按轴径d=50mm,查机械设计基础表2-1，键宽b=14,h=9mm,l=1890,l=38-(5-10) 取l=28，标记为键1428gb1096-79，查机械设计基础表2-2，所选择的键强度合格2)联轴器上键的设计按轴径d=32mm,查机械设计基础表2-1，b=10m