机械设计基础 课程设计 双级圆柱齿轮减速器

机械设计课程设计任务书 姓名： 田毅 班级：交通运输工程2班 学号：201131150118 指导老师：夏红梅

设计时间：2013.12.1—2013.12.26 华南农业大学工程学院 目录 1机械设计课程设计题目及传动方案………………………………3 2电动机的选择计算……………………………………………………4 3传动装置运动和动力参数的选择计算………………………………5 3.1分配传动比…………………………………………………………5 3.2运动和动力参数计算………………………………………………5 4传动零件的设计计算………………………………………………7 4.1减速器外传动及传动零件设计……………………………………7 4.2减速器内传动及传动零件设计……………………………………8 5轴的设计计算…………………………………………………………12 5.1高速轴………………………………………………………………12 5.2中间轴………………………………………………………………13 5.3低速轴……………………………………………………………15 6轴承的设计…………………………………………………………17 7联轴器的设计…………………………………………………………18 8键的设计………………………………………………………………18 9润滑与密封…………………………………………………………19 10箱体及附件的结构设计和选择……………………………………19 11设计小结…………………………………………………………20 12参考资料…………………………………………………………20 1机械设计课程设计题目及传动方案 设计题目：带式输送机传动装置 传动方案：链传动两级圆柱齿轮减速器 电机—两级圆柱齿轮减速器—链传动—工作机

5电动机 4联轴器 3减速器

2链传动 1输送带鼓轮

1 设计参数： 输送带的牵引力：F=10KN 输送带的速度： v=0.48m/s 提升机鼓轮的直径：D=390mm 设计要求： 1）输送机运转方向不变，工作载荷稳定。 2）输送带鼓轮的传动效率取为0.97。 3）工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时。

2电动机的选择与计算 （1）选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。

（2）选择电动机容量，电动机所需工作功率为wdPP，工作机所需功率

1000FvPw

传动装置的总效率为5423421 确定各部分的效率为：滚子链传动效率96.01，滚动轴承（一对）效率

2=0.99，联轴器传动效率4= 0.99，闭式齿轮传动效率3=0.97，输送带鼓

轮传动效率97.05。 代入得833.0 所需电动机功率为kWPd76.5 因载荷平稳，电动机额定功率edP略大于dP即可，查表：Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为7.5kW. (3)确定电动机的转速

min/65.28100060rDvnw 通常，链传动的传动比常用范围为2-5，二级圆柱齿轮减速器为8-40，则总传动比的范围为20016'ai，所以电动机转速的可选范围为 min)5730458(min65.28)200~16(''rrninwad

符合这一范围的同步转速有750,1000,1500和3000r/min。选用1500r/min和1000r/min的电动机进行比较，查表得：（安装型定为B3） 方案 电动机型号 额定功率/kw 同步转速/满载转速(r/min) 外形尺寸L 安装尺寸A 电动机中心高H 轴伸尺寸D,E,F

1 Y132M-4 7.5 1500/1440 515 216 132 +0.018,80,10 2 Y160M-6 7.5 1000/970 600 254 160 +0.018,110,12 由于方案1转速高，占用体积也小，故采用方案1.

3传动装置运动和动力参数的选择计算 3.1分配传动比（初步）

（1）总传动比26.5065.281440wmanni （2）分配传动比，取滚子链传动比334i，则对于展开式二级圆柱齿轮减速器高速级传动比23124.1ii（低速级传动比），总传动比75.1634iiia， 75.162312ii，解得84.412i，46.323i

3.2计算传动装置的运动和动力参数

电动机轴 kWPPd76.50 min/14400rnnw mNnPT2.389550000

1轴 （高速轴） min144001rnn kWPP70.5401 mNnPT8.379550111

2轴 （中间轴） min52.2971212rinn kWPP47.53212 mNnPT6.1759550222

3轴 （低速轴） min99.852323rinn kWPP25.53223 mNnPT1.5839550333

4轴（鼓轮轴 ） min66.283434rinn kWPP99.41234 mNnPT8.16629550444

各轴运动和动力参数 轴名 功率P/kw 转矩T/N·m 转速 传动比 效率 输入 输出 输入 输出 电动机轴

1轴 2轴 3轴 4轴

5.70 5.47 5.25 4.99 5.76 5.64 5.42 5.20 4.94 37.8 173.8 583.1 1662.8 38.2 37.4 173.8 577.3 1646.2 1440 1440 297.52 85.99 28.66 1 4.84 3.46 3 0.99 0.96

0.96 0.95 4传动零件的设计计算 4.1减速器外传动及传动零件设计——链传动 由之前的计算，得知从减速器箱体出来后就是链传动，即低速轴输出P=5.20kw,n=85.99r/min,传动比i=3（滚子链） 1链轮齿数 选Z1=25，大齿轮齿数Z2=i*Z1=3*25=75 2链条节数

初定中心0a=40p,则2120210)2(22zzapzzpaLP=131.6节 取链节数为132 3计算功率

kWPKPKACA20.5,0.1（载荷平稳）

4链条节距

由式mZCKKPP0估计此链传动工作，34.1)19(08.11zKz，采用单排链，0.1mk，

故kwp88.30，查表得当n=85.99r/min时，12A链条能传递的功率为4.0kW，故采用12A链条，节距p =19.05mm 5实际中心距

将中心距设计成可调节的，不必计算实际中心距。可取a≈mmpa762400 6计算链速

v=smsmpnz/6.0/68.010006011，符合一般规定。 7作用在轴上的压力 取FFQ3.1,NvPFC1.76471000，NFQ2.9941 8润滑方式 查表得可选用L-AN100(0~40℃环境)，人工定期润滑或滴油润滑均可。 4.2减速器内传动零件设计 设计的减速器为两级直齿圆柱齿轮减速器 1高速级传动比i1=4.84，高速轴转n1=1440r/min，传动功率P1=5.64kw，采用软齿面。

（1）选择材料及确定许用应力 小齿轮材料选用40MnB调质，齿面硬度为241-286HBS，MPaH7301lim，MPaFE6001大齿轮为ZG35SiMn调质,齿面硬度为241-269HBS，

MPaH6202lim， MPaFE5102

应力循环次数 次9101.148060163008N

查表得寿命系数92.0HNK；86.0FNK。取25.1FS,,1HS [H]1=MPaMPaSKHHHN6.671173092.01lim

[H]2=MPaMPa4.570162092.0 [F]1=MPaMPaSKFFEFN8.41225.160086.01 [F]2=MPaMPa9.35025.151086.0 (2) 按齿面接触疲劳强度设计 设齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.2，齿宽系数8.0d

小齿轮上转矩mNnPT41161106.31055.9 取8.189EZ,5.2HZ 221111)][(123HHEdZZiiKTd=45.42mm 齿数取231Z，则1112384.42Z，模数m=mmzd97.111,故实际传动比83.4231111i齿宽，b=mmmmdd34.3642.458.01,取mmbmmb40,4521，m=2mm,实际的mmmmmzd4622311，mmmmd22221112

中心距mmdda1342/)22246(221 （3）验算轮齿弯曲强度 齿形系数表查得80.21FaY；20.22FaY；58.11SaY；82.12SaY

MPaMPaZmbYYKTFSaFaF8.412][8.106211221111

MPaMPaYYYYFSaFaSaFaFF9.350][6.962112212 ，安全。

（4）计算圆周速度。 smndv41.310006011 ，查表知选用8级精度即可。 （5）齿轮的其他参数 采用正常齿制，则

50.2*)*(,0.2*,25.0*,0.1*mchhmhhchafaaa

齿顶圆直径mmhddaa50211

mmhddaa226222 齿根圆直径mmhddff41211 mmhddff217222