二级圆柱齿轮减速器课程设计

格式：docx
大小：598.15 KB
文档页数：44

计算及说明结果

第一章设计任务书

§1-1设计任务

1、设计带式输送机的传动系统，采用两级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。

2、工作条件：一班制，连续单向运转。载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支承间，包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。

3、使用期限：十年，大修期三年。

4、生产批量：10台。

5、生产条件：中等规模机械厂，可加工7—8级精度齿轮及涡轮。

6、动力来源：电力，三相交流（220/380V）。

7、运输带速度允许误差：土5%

8、原始数据：

输送带的工作拉力 F=2600N

输送带的工作速度 v=1.1sm

输送带的卷筒直径 d=200mm

第二章传动系统方案的总体设计

一、带式输送机传动系统方案如下图所示

043

皮带轮12电动机联轴器

计算及说明结果

§2-1电动机的选择

1．电动机容量选择

根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率

kwpvPw86.210001.126001000

设：轴——对滚动轴承效率。轴=0.99

01——为齿式联轴器的效率。01=0.99

齿——为7级齿轮传动的效率。齿=0.98

筒——输送机滚筒效率。筒=0.96

估算传动系统的总效率：

86.096.098.099.099.024224201筒齿轴

工作机所需的电动机攻率为：kwppwr33.386.086.2

Y系列三相异步电动机技术数据中应满足：。rmpp,因此综合应选电动机额定功率kwpm4

2、电动机的转速选择

根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速

min1.10514.32001.110006060rDvnw

方案比较

方案号型号额定功率

KW 同步转速

r/min 满载转速

r/min

1 Y112M—2 4.0KW 3000 2890

2 Y112M—4 4.0KW 1500 1440

3 Y132M1—6 4.0KW 1000 960

4 Y160M1—8 4.0KW 750 720

kwPw86.2

86.0

kwpr33.3

min1.105rnw

计算及说明结果

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下表：

方案号型号额定功率

KW 同步转速

r/min 满载转速

r/min 堵转转矩

额定转矩最大转矩

额定转矩

3 Y132M1—6 4.0KW 1000 960 2.0 2.0

主要外形和安装尺寸见下表：

§2-2传动比的分配

带式输送机传动系统的总传动比：

13.91.105960wmnni

65.23.1/13.93.1/2ii

45.365.213.923iii

传动系统各传动比为：

1,45.3,65.2,143201iiii

§2-3 传动系统的运动和动力学参数设计

传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：

0轴——电动机轴

min9600rnkwp33.30

mNnpT•13.3396033.395509550000

1轴——减速器中间轴

min9600101rinn

13.9i

65.22i

45.33i

kwpp297.399.033.30101

计算及说明结果

mNiTT•8.3299.0113.33010101

2轴——减速器中间轴

min3.27845.3960312rinnkwpp2.397.0297.31212

mNiTT•5.10697.097.045.38.3212312

3轴——减速器低速轴

min02.10565.23.278223rinn

kwpp104.397.02.32323

mNiTT•8.27397.065.25.10623223

4轴——工作机

min02.10534rnn

kwpp04.39801.0104.33434

mNiTT•4.2689801.018.27334434

轴号电动机减速器工作机

0轴 1轴 2轴 3轴 4轴

转速r/min 960 960 278.3 105.02 105.02

功率kw 3．33 3.297 3.2 3.104 3.04

转矩N•m 33.13 32.8 106.5 273.8 268.4

联接、传动件联轴器齿轮齿轮联轴器

传动比 1 3.45 2.65 1

传动效率 0.99 0.97 0.97 0.9801

第三章高速级齿轮设计

已知条件为PI=3.297kW，小齿轮转速n1=960r/min，传动比i1=3.45由电动机驱动，工作寿命10年，一班制，载荷平稳，连续单向运转。

各参数如左图所示

计算及说明结果

一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。

1)选用直齿圆柱齿轮传动

2)运输机为一般工作机，速度不高，故用7级精度（GB10095-88）

3)材料选择：

由机械设计第八版课本表10-1可选小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬差为40HBS。

4)选取小齿轮齿数Z1=24，大齿轮齿数：Z2=iZ1=3.45×24=82.8

取Z2=83。

§3-1按齿面强度设计

由设计计算公式（10-9a）进行试算，

即：d1t≥2.32√KTI∅∅d·u±1u（ZE[σH]）23

1）确定公式内的各计算数值

（1）试选Kt=1.3

（2）计算小齿轮传递的转矩：T1=95.5×105PI

nI=95.5×105×3.297960N·mm=3.28×104 N·mm

1）由表10-7选取齿宽系数∅d=1。

2）由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa12。

3）由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa；

大齿轮的接触疲劳强度极限σHlim2=550MPa。

4）计算齿轮应力循环次数：

N1=60nIjLh=60×960×1×（1×8×365×10）=1.68192×109

N2=N1i1=1.68192×1093.45=4.88×108

7）由图10-19取接触疲劳强度寿命系数KHN1=0.88；KHN2=0.91

8）计算接触疲劳需用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得：[σH]1=KHN1σlim1S=0.88×600MPa=528MPa

NmmT411028.3

计算及说明结果

[σH]2=KHN2σlim2S=0.91×550MPa=500.5MPa

2）计算

1）试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[σH]中较小的值。d1t≥2.32√KT1∅d·u±1u（ZE[σH]）23=2.32√1.3×3.28×1041·4.463.46(189.8500.5)23mm≈46.21mm

2）计算圆周速度v。

v=πd1tN160×1000=3.14×46.21×96060×1000m/s=2.32m/s

3)计算齿宽b。

b=∅dd1t=1×46.21mm=46.21mm

4)计算齿宽与齿高之比bh。

模数mt=d1tz1=46.2124mm=1.93mm

齿高h=2.25mt=2.25×1.93mm=4.34mm

bh=46.214.34=10.65

5)计算载荷系数。

根据v=2.32m/s，7级精度，由图10-8查得动载系数KV=1.20；

直齿轮，KHα=KFα=1；

由表10-2查得使用系数KA=1；

由表10-4用插值法的7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，KHβ=1.417。

由bh=10.65，KHβ=1.417查图10-13得KFβ=1.35；

故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1×1.20×1×1.417=1.7004

6）按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（10-10a）

mmdt21.461

smv32.2

mmmt93.1

7004.1K

二级圆锥-圆柱齿轮减速器课程设计

设计计算及说明结果

一、设计任务书

传动方案示意图

：

图一、传动方案简图

原始数据

传送带拉力F(N) 传送带速度V(m/s) 滚筒直径D（mm）

1400 280

。

工作条件

三班制，使用年限为10年，连续单向于运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的%5。

工作量

1、传动系统方案的分析；

2、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；

3、传动零件的设计计算；

…

4、轴的设计计算；

5、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核；

6、键联接和联轴器的选择及校核；

7、减速器箱体，润滑及附件的设计；

8、装配图和零件图的设计；

9、设计小结；

10、参考文献；

二、传动系统方案的分析

传动方案见图一，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传动效率高，

》

]

…

}

ωωα34适用在恶劣环境下长期工作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。其减速器的传动比为8-15，用于输入轴于输出轴相交而传动比较大的传动。

三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算

设计计算及说明

结果

《

电动机的选择

1、电动机类型选择：选择电动机的类型为三相异步电动机，额定电压交流380V。

2、电动机容量选择：

（1）工作机所需功率wP=FV/1000

F-工作机阻力

v-工作机线速度

-工作机效率可取

(2) 电动机输出功率dP

【

考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为

dP=wP/α

为从电动机到工作机主动轴之间的总效率，即

机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器

1 / 401 / 40

机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器

- 目录

课程设计书 2

二设计要求 2

三设计步骤 2

1. 传动装置总体设计方案 3

2. 电动机的选择 4

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5

4. 计算传动装置的运动和动力参数 5

5. 设计 V 带和带轮 6

6. 齿轮的设计 8

7. 滚动轴承和传动轴的设计 19

8. 键联接设计 26

9. 箱体结构的设计 27

10. 润滑密封设计 30

11.联轴器设计 30

四设计小结 31

五参考资料 32 机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器

2 / 402 / 40

一. 课程设计书

设计课题:

设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器 •运输机连续单

向运转，载荷变化不大，空载起动，卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损

失)，减速器小批量生产，使用期限8年(300天/年)，两班制工作，运输容许速度误差为5%,车间有三相交流，电压380/220V

表

题号

参数、、 1 2 3 4 5

运输带工作拉

力( kN ) 2.5 2.3 2.1 1.9 1.8

运输带工作速度

(m/s ) 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4

卷筒直径(mm ) 250 250 250 300 300

二. 设计要求

1•减速器装配图一张(A1) o

2. CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)

3. 设计说明书一份。

三. 设计步骤

1. 传动装置总体设计方案 3 / 401 / 40

2. 电动机的选择机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器

4 / 402 / 40

机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比

4. 计算传动装置的运动和动力参数

5. 设计 V 带和带轮

6. 齿轮的设计

7. 滚动轴承和传动轴的设计

8. 键联接设计

二级展开式圆柱齿轮减速器设计2

一．设计任务书……………………………………………………1

二．传动方案的拟定及说明………………………………………3

三．电动机的选择…………………………………………………3

四．计算传动装置的运动和动力参数……………………………4

五．传动件的设计计算……………………………………………5

六．轴的设计计算…………………………………………………14

七．滚动轴承的选择及计算………………………………………26

八．箱体内键联接的选择及校核计算……………………………27

九．连轴器的选择…………………………………………………27

十．箱体的结构设计………………………………………………29

十一、减速器附件的选择……………………………………………30

十二、润滑与密封……………………………………………………31

十三、设计小结………………………………………………………32

十四、参考资料………………………………………………………33 1

一、设计任务书：

题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器

1. 总体布置简图：

DVF

1— 电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器

2. 工作情况： 2 载荷平稳、单向旋转

3. 原始数据：

输送带的牵引力F（kN）：2.1

输送带滚筒的直径D（mm）：450

输送带速度V（m/s）：1..4

带速允许偏差（％）：±5

使用年限（年）：10

工作制度（班/日）：2

4. 设计内容：

1) 电动机的选择与运动参数计算；

2) 直齿轮传动设计计算；

3) 轴的设计；

4) 滚动轴承的选择；

5) 键和联轴器的选择与校核；

6) 装配图、零件图的绘制；

7) 设计计算说明书的编写。

5. 设计任务：

1) 减速器总装配图一张；

2) 齿轮、轴以及箱座零件图各一张；

3) 设计说明书一份；

6. 设计进度：