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单级圆柱齿轮减速器设计说明书

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机械设计基础课程设计说明书

设计题目 带式输送机传动系统中的减速器

机电 系 专业

级 班

学生姓名

完成日期

指导教师 目录

第一章 绪论

第二章 课题题目及主要技术参数说明

课题题目

主要技术参数说明

传动系统工作条件

传动系统方案的选择

第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算

减速器结构

电动机选择

传动比分配

动力运动参数计算

带的选择

第四章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)

齿轮材料和热处理的选择 齿轮几何尺寸的设计计算

按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸

齿轮弯曲强度校核

齿轮几何尺寸的确定

齿轮的结构设计

第五章 轴的设计计算(从动轴)

轴的材料和热处理的选择

轴几何尺寸的设计计算

按照扭转强度初步设计轴的最小直径

轴的结构设计

轴的强度校核

第六章 轴承、键和联轴器的选择

轴承的选择及校核

键的选择计算及校核

联轴器的选择 第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构

尺寸的计算

润滑的选择确定

密封的选择确定

减速器附件的选择确定

箱体主要结构尺寸计算

第八章 总结

参考文献

第一章 绪 论

本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：

（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。

（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。

（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。

（4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。

第二章 课题题目及主要技术参数说明

课题题目

带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。

主要技术参数说明

输送带的最大有效拉力F=1350N，输送带的工作速度V= m/s，输送机滚筒直径D=250 mm。

传动系统工作条件

带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为3年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。

传动系统方案的选择

图1 带式输送机传动系统简图

计 算 及 说 明 结果 第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算

减速器结构

本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。

电动机选择

（一）工作机的功率Pw

wP=FV/1000=1350×1000=

（二）总效率总

总=带齿轮联轴器3滚筒2轴承

=2399.096.099.098.096.0

=

（三）选择电动机，根据有求，查《机械设计手册》选用Y系列一般用途三相异步电动机

（四）选择电动机容量

电动机输出功率为：/2.093/0.8592.437()dwPPKW总

根据《机械设计手册》选取电动机额定功率为 Ped =3 kw

（五）确定电动机转速与传动比

查《机械设计手册》得带传动4~2带i,齿轮传动比5~3齿i。总传动比02~65~34~2）（）（总i，电动机转速总满innw

min)/(471.1181025014.36055.13rDvnww

min)/(2369~71002~6471.118rinnw）（总满

符合这一要求的电动机同步转速有710r/min，960r/min，和1420r/min三种。考虑转速较高的所以选用1420r/min的。

（六）选取电动机

查《机械零件设计手册》

电动机选用 Y100L2-4 n满 = 1420

r/min

传动比分配

工作机的转速n=60×1000v/（D）

=60×1000××250)

=min

电动机

选用：

Y100L2-4

3带i

齿i= /1420/118.47111.986inn总满

取 3带i 则3.99511.986/3/带总齿iii

动力运动参数计算

(一）转速

0n=满n=1420（r/min）

In=0n/带i=满n/带i=1420/3=（r/min）

IIn=In/齿i==（r/min）

IIIn=IIn=（r/min）

（二） 功率P

02.437()dPPkw

102.4370.960.992.316()PPkw带联轴器212.3160.980.990.992.225()PPkw齿轮轴承联轴器

322.2250.990.992.181()PPkw联轴器轴承

（三）转矩T

0009550/95502.437/1420TPn=(N﹒m) 1016.390.960.99346.731()TTiNm带带联轴器

2146.7310.980.990.993.995TTi齿齿轮轴承联轴器

= (N﹒m)

32179.3160.990.991TTi齿带联轴器轴承 = （N﹒m）

带的选择

由《机械设计手册》查得带传动工作系数AK=

1.12.4372.681caAdPKPkw•

0n=满n=1420（r/min）

由《机械设计手册》查得100801d，取d1=90

106.688/30/601000dnvmsms且>5m/s,所以选的普通平带即可。

将上述数据列表如下：

轴号 功率

P/kW N / T/

(N﹒m)

i

0 1420

3

1

2

3 1 计 算 及 说 明 结果 第四章 齿轮的设计计算

齿轮材料和热处理的选择

小齿轮选用45号钢，调质处理，HB＝236

大齿轮选用45号钢，正火处理，HB＝190

齿轮几何尺寸的设计计算

按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸

由《机械零件设计手册》查得

aHaHMPMP380,5802lim1lim,SHlim = 1

25.1,300,450lim2lim1limFaFaFSMPMP

12/473.333/118.4813.995nn

由MpaSHHH5801580lim1lim1

aHHHMPS3801380lim2lim2

995.3

MpaSFFF36025.1450lim1lim1

MpaSFFF24025.1300lim2lim2

（一）小齿轮的转矩IT

1119550/95502.316/473.33346.731()TPnNm

（二） 选载荷系数K

由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得，取K＝

（三）计算齿数比

=

（四）选择齿宽系数d

根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查《机械原理与机械零件》教材

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单级圆柱齿轮减速器设计.

单级圆柱齿轮减速器设计.

1

机械设计基础课程设计

机械设计说明书

设计题目： 单级机圆柱齿轮减速器

机械电子工程系 系

08一体化 专业 2 班

设 计 者：

曹刘备

学

号： *********

指导老师：

***

2010 年 6 月 19 日

2

目录

一、 传动装置总体设计

二、 V带设计

三、 各齿轮的设计计算

四、 轴的设计

五、 校核

六、 主要尺寸及数据

七 、 设计小结

3

设计任务书

课程设计题目：设计带式运输机传动装置

1已知条件：运输带工作拉力 F = 3200 N。

运输带工作速度 v= 2 m/s

滚筒直径 D = 375 mm

工作情况 两班制，连续单向运转，载荷较平稳。，室内，工作，水分和灰度正常状态，环境最高温度 35℃ 。要求齿轮使用寿命十年 。

一、 传动装置总体设计

一、 传动方案

1） 外传动用v带传动

2） 减速器为单级圆柱齿轮齿轮减速器

3） 方案如图所示

二、 该方案的优缺点：

该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分单级渐开线圆柱齿轮减速器。轴承相对于齿轮对称，要求轴具有较大的刚度。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

4

计算与说明

（一）电机的选择

工作机所需要的功率 Pw =F×v=6400w =6.4 kw

单级圆柱齿轮减速器课程设计

单级圆柱齿轮减速器课程设计

机 械 课 程 设 计

说 明 书

课程设计题目：带式输送机传动装置

姓 名：

学 号：

专 业：

完成日期：

中国石油大学（北京）远程教育学院 1/6

目 录

一、前言 .................................................................................................... 2

(一) 设计任务 ...................................................................................... 2

(二) 设计目的 ...................................................................................... 2

(三) 传动方案的分析 .......................................................................... 3

二、传动系统的参数设计 ........................................................................ 3

(一) 电动机选择 .................................................................................. 3

(二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 ......................... 4

(三) 运动参数及动力参数计算 .......................................................... 4

三、传动零件的设计计算 ........................................................................ 4

单级圆柱齿轮减速器

单级圆柱齿轮减速器

前言

减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为：卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行，如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直，如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器，故以卧式减速器作为主要介绍对象。

单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。

图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。

箱体由箱盖与箱座组成。箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座，并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。箱体常采用剖分式结构（剖分面通过轴的中心线），这样，轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体，拆卸方便。箱盖与箱座通过一组螺栓联接，并通过两个定位销钉确定其相对位置。为保证座孔与轴承的配合要求，剖分面之间不允许放置垫片，但可以涂上一层密封胶或水玻璃，以防箱体内的润滑油渗出。为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开，可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉（参见图1-2-3），拧入起盖螺钉，可顺利地顶开箱盖。箱体内可存放润滑油，用来润滑齿轮；如同时润滑滚动轴承，在箱座的接合面上应开出油沟，利用齿轮飞溅起来的油顺着箱盖的侧壁流入油沟，再由油沟通过轴承盖的缺口流入轴承（参图1-2-3）。

减速器箱体上的轴承座孔与轴承盖用来支承和固定轴承，从而固定轴及轴上零件相对箱体的轴向位置。轴承盖与箱体孔的端面间垫有调整垫片，以调整轴承的游动间隙，保证轴承正常工作。为防止润滑油渗出，在轴的外伸端的轴承盖的孔壁中装有密封圈（参见图1-2-3）。

减速器箱体上根据不同的需要装置各种不同用途的附件。为了观察箱体内的齿轮啮合情况和注入润滑油，在箱盖顶部设有观察孔，平时用盖板封住。在观察孔盖板上常常安装透气塞（也可直接装在箱盖上），其作用是沟通减速器内外的气流，及时将箱体内因温度升高受热膨胀的气体排出，以防止高压气体破坏各接合面的密封，造成漏油。为了排除污油和清洗减速器的内腔，在减速器箱座底部装置放油螺塞。箱体内部的润滑油面的高度是通过安装在箱座壁上的油标尺来观测的。为了吊起箱盖，一般装有一到两个吊环螺钉。不应用吊环螺钉吊运整台减速器，以免损坏箱盖与箱座之间的联接精度。吊运整台减速器可在箱座两侧设置吊钩（参见图1-2-3）。 目 录

单级圆柱齿轮减速器说明书含图纸

单级圆柱齿轮减速器说明书含图纸

1

机械设计课程设计计算说明书

一、传动方案拟定…………….………………………………4

二、电动机的选择…………………………………………….5

三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比…….…….6

四、传动装置的运动和动力设计……………………………..7

五、普通V带的设计………………………………………….10

六、齿轮传动的设计…………………………………………..15

七、传动轴的设计………………………….…………………..18

八、箱体的设计………..…………………….………………….27

九、键连接的设计………………………………………………29

十、滚动轴承的设计……………………………………………31

十一、润滑和密封的设计………………………………………32

十二、联轴器的设计……………………………………………33

十三、设计小结……………………………………………….....33

2

《机械设计》课程设计任务书

一、设计题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器

二、传动方案图：

三、原始数据

输送带压力F（N） 1500N

输送带速度v(m/s) 1.5sm

滚筒直径D（mm） 250mm

四、工作条件：

输送机连续工作，单向运转，工作中有轻微振动，空载起动，两班制工作，输送带速度容许误差为±5%，要求尺寸较为紧凑，电动机与输送带滚筒轴线平行。使用期限为10年，减速器中等批量生产。要求齿轮传动中心距在90～130mm之间。

五、设计工作量：

1、减速器装配图一张（A1图纸：手工图或CAD图） 3 2、零件图2张（一个组应有一套完整的非标准零件的零件图）

3、设计说明书一份 4 计算过程及计算说明

一、传动方案拟定

第八组：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５年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。

２、原始数据：滚筒圆周力F=1500N；

带速V=1.5m/s；