二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计品总结

1、课程设计题目4:带式运输机传动装置1、运动简图：(由设计者选择方案作出)DJIIIV2、已知条件：1、工作情况：连续单向运转，载荷较平稳； 2、工作环境：室内，灰尘较大，环境最 F、高温度35 C；3、滚筒效率：n j=0.96 (包括滚筒与轴承的 效率损失)；4、动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V;5、检修间隔期：4年1次大修，2年1次中一 一修，半年1次小修；动力及传动装置&制造条件及生产批量：一般机械厂生产制造，小批量；7、允许运输带工作速度误差为土 5%3原始数据:题号31323334353637383940运输带工作拉力F(kN)3.03.54.04.55.05.56.

2、06.57.07.5运输带工作速度V(m/s)1.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0滚筒直径D(mr)400400400450400500450400450450每日工作时数T(h)888881616161616使用折旧期(y)88888888884、设计工作量:1、减速器装配图1张(A0或A1)；2、零件工作图13张；3、设计说明书1份。一课程设计任务书1. 课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）1 二级展开式圆柱齿轮减速器2 运输带3联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器）4 电动机5 卷筒2、已知条件：1、工作情况：连续单向运转，载荷较平稳；2

3、、 工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35 C;3、滚筒效率：n j=0.96 （包括滚筒与轴承的效率损失）；4、动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V;5、检修间隔期：4年1次大修，2年1次中修，半年1次小修;&制造条件及生产批量：一般机械厂生产制造，小批量；7、允许运输带工作速度误差为土 5%3原始数据:题号 参数31323334353637383940运输带工作拉力F(kN)3.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5运输带工作速度V(m/s)1.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0滚筒直径D(mr)4004004004504005004

4、50400450450每日工作时数T(h)888881616161616使用折旧期(y)8888888888二课程设计要求1、减速器装配图1张(A0或A1);2、零件工作图13张；3、设计说明书1份。二设计步骤1. 传动装置总体设计方案本次设计数据：第32组数据：运输带工作拉力F ( kN): 3.5运输带工作速度v(m/s):1.2滚筒直径D(mm):400每日工作时间T(h):8使用折旧期(y)： 81) .减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器2) 方案简图如下：4根据以上条件，决定采用普通齿轮传动。因为齿轮传动具有外廓尺寸小，传动精度高，工 作寿命长等优点。又因为有较大的传动比，采用两级闭式

5、齿轮传动。实际工作环境，要求箱 体的长度较小，所以采用二级展开式圆柱齿轮传动。2.电动机的选择1) .选择电动机的类型按工作要求已知条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v，Y型。2) .选择电动机的容量电动机所需工作功率按公式(1)，即Ewnakw，由公式(2)，即Fvw _10QQkw,因此，PdFkw1000a由电动机至运输带的总效率为4 2a 一 1234 5，式中，1, 2, 3, 4, 5分别代表卷筒，深沟球滚动轴承，七级精度的一般齿轮，弹性联轴器，齿式联轴器的传动效率。由机械设计课程设计手册表 1-7知,1【*i 二 0.96,2 二 0.99,3 二 0.98,4

6、 二 0.99, 5 二 0.99所以，电动机所需的工作功率为PwFv=4.84kw10003) .确定电动机转速卷筒工作转速为n = 60* 1000v/(D) = 57.3r/min按机械设计课程设计指导书 表一推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传 动比ia=8 40，故电动机转速的可选范围为: nd yia、n =(8 40) 57.3 =458.4 2292r / min符合这一范围的同步转速有750、1000、1500r/min.。根据容量和转速，由 机械设计课程设计手册查出有三种适合的电动机型号，因此有三种 方案，如表所示。万案电动额定满载堵转最大质量机型功率转速转矩转

7、矩/kg序号号/kw(r/ min)额定转矩额定转矩1Y132S-45.514402.22.3682Y132M2-65.59602.02.0843Y160M2-85.57202.02.0119综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量等因素，可见第1方案比较适合。所以，选择电动机型号为Y132S-4，其主要性能为：型号额定功率满载转 速（r/min）堵转转 矩/额定 转矩最大转 矩/额定 转矩质量/kgY132S-45.514402.22.368电动机的主要外形和安装尺寸列于下表:中心高H外形尺寸L*(AC/2+AD)*HD底脚安装尺寸A*B地脚螺栓 孔直径K轴伸尺寸D*E装键部位尺寸F*GD132

8、475*345*315216*1401238*8010*3确定传动装置的总传动比并分配传动比（1 ）总传动比ia =皿=1440/57.3 =25.13n（2） 分配传动比ia i1i2其中，h为高速级传动比，i2为低速级传动比，且h =（1.31.5）i2考虑润滑等条件的影响，取h =1.4i2，（根据机械设计课程设计手册P196查得）所以计算求得，b二5.93,2二4.244计算传动装置的运动和动力参数该传动装置从电动机到工作机共有三轴，依次为1,2,3轴。.1）各轴转速：1 轴：m = n2 = 1440r / min2轴：n2 = n1 = 242.83r / min i13轴：傀=匹

9、=57.3r /mini2卷筒轴：n4 = n3 - 57.3r / min2）各轴的输入功率1 轴：R = Pi1% =4.74kw2 轴：P? = P 3 2 = 4.60kw3 轴：p3 =卩2 3 2 =4.47kw卷筒轴：巳= 5 2 = 4.38kw3) 各轴的输入转矩为电动机的输入转矩Td为：Td =9.55 106 也=3.21 104 N *mm nm1 轴：T| =Td 4 2 =3.15 104 N *mm52轴：T2 =T| 3 2i1 =1.81 10 N *mm3轴：Tj 二T2 3 2i2 =7.45 105N *mm卷筒轴：T4 =T3 5 2 = 7.30 1

10、05 N * mm运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率P/kw转矩 T/(N mm)I轴4.743.15汉104II轴4.6051.81 0III轴4.4757.45 汇 10卷筒轴4.387.30 汉105转速 n/(r/mi n)传动比i效率口14405.930.97242.834.240.9757.310.9857.35.齿轮的设计1高速极大小齿轮的设计1）选定齿轮的类型、精度等级、材材料及齿数（1）按运动简图所示的传动方案，选用圆柱直齿齿轮传动。（2） 运输机一般为工作机，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择。由机械设计表6.1选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度 为260H

11、BS大齿轮为45钢（正火），硬度为210HBS二者材料硬度差为50HBS（4） 选齿轮齿数z 25, z2 =148,其中互分别代表小齿轮和大齿 轮齿数。（5）按软齿面齿轮非对称安装查表 6.5，取齿宽系数门d =1.02）初步设计齿轮主要尺寸（1）设计准则：先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度计算。两者比较校核。（2）按齿面接触疲劳强度设计，即ZhZeZ订.込 JuI f 丿屮d u试选载荷系数Kt =1.5。T| =Td 4 2 = 3.15 104 N *mm由课本P117表6.3查得材料系数ZE =206；Mpa。由课本图P110图6.8 （b）按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲

12、劳强度极限-h血1二610MPa ；大齿轮的接触疲劳强度极限 二H lim2二560MPa。计算应力循环次数：N1 =60gjLh =60 1440 1 8 8 250 = 1.38 109N2 =N1/u =2.33 108（3）确定接触疲劳许用应力：查表 6.5,得 SHmin =1.1、SF min - 1 .5 u - 5.93 ，所以，HP2HP1SH min二 H lim2ZNSH min二 509.09Mpa二 43.73mm其中，Zh =2.50 ,Ze =206，Z ；二 0.862.计算I. 试算小齿轮分度圆直径dit，代入；齐中较小的值齿数比千罟心2dt 二 d1t=43

13、.26mm计算圆周速度V60 1000计算齿宽b。b =用 dd1t = 43.73mm确定载荷系数K由表6.2查的Ka =1.0，由7级精度齿轮，取 Kv -1.1 ,由硬齿面，取K ： =1.2, K-,1.1,K 二KaKvK：K ： =1.2*1.1*1.1*1.1.452按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径计算模数=1.73mmZ1查标准模数系列，取模数 m=1.75mm小齿轮齿数Z二色:-25m大齿轮齿数z2 =148计算分度圆直径d厂 z,m 二 43.75mmd2 二 z2m 二 259mm计算中心距-J + Ha = = 151.375mm2计算齿轮宽度b = ：J dd

14、43.75mm取 B2 二 45mm， E 二 50mm。齿高 h h = 2.25m = 3.9375mm按齿根弯曲强度校核弯曲强度的校核公式二F兰工Y FaYSa岂二f-Km确定公式中各值：小齿轮的弯曲疲劳强度极限 二Fiimi =225MPa ；大齿轮的弯曲强度极限二Fiim2 =207MPa ；YFai =2.62,Ysai =1.59,YFa2 =2.14,Ysa2 =1.83VD .计算大、小齿轮的YFaYsa并加以比较;YFa 1YSa1F二 0.0185校核计算:YfYs*2 =0.0189二 F 22K不23FaSa讥耳mJ45弩 262 1.59 =113.77Mpa 十

15、F11.0 252 1.753齿轮传动的几何尺寸:名称符号公式齿1F H r齿2齿3齿4齿数zz2514832135分度圆直径dd = mz43.7525980337.5齿顶高haha =h；m1.751.752.52.5齿根高hfhf =(h； +c*)m2.18752.18753.1253.125齿顶圆直径dada=d +2ha47.25262.585342.5齿根圆直径dfdf =d _2hf39.375254.62573.75331.25中心距aa = m(z =0.6，轴的计算应力出丄卡.3MPa前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由课本 P288表11.2查得-4 =60MPa因此

16、匚ca 1，故安全滚动轴承的校核1. 轴承的预计寿命LH =8 8250 =16000h2. 已知n, =1440 r min，两轴承的径向反力Fri =714.5N,Fr2 =2057.5N7. 键联接设计联轴器与输入轴间键的选择及校核轴径d =35mm，轮毂长度60mm，查手册，选A型平键，其尺寸为b =10mm， h = 8mm， L = 50mm现校核其强度：I = L - b =40mm, T =31.5N m，；p =4T hdl =11.25MPa查课本P325表12.1得；p=110MPa，因为二p讣.，故键符合强度要 求。8. 箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造（HT200）

17、制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量， 大端盖分机体采用也配合is61. 机体有足够的刚度在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离 H大于40mm为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其 表面粗糙度为6.3-3. 机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为11mm，圆角半径为R=5。机体外型简单，拔模方便.4. 对附件设计A视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以 便于能伸入进行操作，窥

18、视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械 加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M8紧固B油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油， 放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部 的支承面，并加封油圈加以密封。C油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出 .D通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥 视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡 E位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方

19、向各 安装一圆锥定位销，以提高定位精度F吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体减速器机体结构尺寸如下:名称符号计算公式结果箱座壁厚C5a = 0.025a + 3 兰 811箱盖壁厚6W = 0.02a + 3 389箱盖凸缘厚度bid =1.冋14箱座凸缘厚度bb =1.5cr16.5箱座底凸缘厚 度b2b2 =2.5cr27.5地脚螺钉直径dfdf =0.036a +12M24地脚螺钉数目n查机械设计课程设计手册表11-18轴承旁联接螺栓直径didi =0.75dfM18机盖与机座联 接螺栓直径d2d2= （0.50.6） d fM12轴承端盖螺钉直径d3d3=（0.40.5）dfM8M10M12视孔盖螺钉直 径d4d4= （0.30.4） d fM8定位销直径dd =（0.70.8） d210d f ， di， d2 至外机壁距离Ci查机械设计课程设计手册表11-2342418d f，d2至凸缘边缘距离C 2查机械设计课程设计手册表11-22816外机壁至轴承