带式输送装置二级同轴式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书

目录一、设计任务书……………………………………………………3二、传动方案的拟定及说明………………………………………4三、电动机的选择…………………………………………………5四、计算总传动比及分配各级的传动比…………………………7五、计算传动装置的运动和动力参数……………………………8六、传动件的设计计算……………………………………………91.V带传动设计计算……………………………………………92.低速级斜齿轮传动设计计算…………………………………123.高速级斜齿轮传动计算………………………………………164.齿轮的参数汇总………………………………………………18七、轴的设计计算…………………………………………………191.高速轴的设计…………………………………………………192.中速轴的设计…………………………………………………243.低速轴的设计…………………………………………………28八、滚动轴承的选择及校核计算…………………………………33九、键联接的选择及校核计算……………………………………38十、联轴器的选择…………………………………………………39十一、减速器附件的选择和箱体的设计…………………………40十二、设计小结……………………………………………………41十三、参考文献……………………………………………………42十四、附录（零件及装配图）……………………………………43机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）2计算及说明带式输送机传动方案二1.总体布置简图2.工作条件与技术要求：输送带允许误差为±4%；运输机效率96.0w；工作情况：两班制，连续单向运转，载荷平稳；工作年限：15年；工作环境：室内，清洁；电力：三相交流，电压380V；检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。3.原始数据运输机卷筒扭矩（N•m）运输带速度（m/s）卷筒直径（mm）带速允许偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）13000.6536041524.设计内容（1）电动机的选择与参数计算机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）3计算及说明（2）斜齿轮传动设计计算（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1张（0号或1号图纸）（2）齿轮、轴零件图各一张（2号或3号图纸）（3）设计计算说明书一份二、传动方案的拟定及说明如任务书上布置简图所示，传动方案采用V带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱，采用V带可起到过载保护作用，同轴式可使减速器横向尺寸较小。min/501.3436014.365.0100060100060rDvnw机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）4计算及说明三、电动机的选择1.电动机类型选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的Ｙ（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2.电动机容量（1）滚筒轴的输出功率wPkWvDTFvPw694.4100065.0360.013002100021000（2）电动机的输出功率dPwdPP传动装置的总效率5423321式中，5421、、、、为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由《机械设计课程设计》表2-2查得：V带传动955.01；滚动轴承9875.02；圆柱齿轮传动97.03；弹性联轴器9925.04；卷筒轴滑动轴承955.05，则820.0955.09925.097.09875.0955.023故kWPPwd724.5820.0694.4（3）电动机额定功率edP由表16-1选取电动机额定功率kWPed5.7。3.电动机的转速查机械设计手册得V带传动常用传动比范围42'1～i，两级同机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）5计算及说明轴式圆柱齿轮减速器传动比范围608'2～i，则电动机转速可选范围为min/8280552'''21riinnwd～可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的电动机均符合。这里初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较，如下表：方案电动机型号额定功率（kW）电动机转速（r/min）电动机质量（kg）同步满载1Y132M-47.515001440812Y160M-67.51000970119方案1的电动机质量较小，且价格低。因此，可采用方案1，选定电动机型号为Y132M-4。机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）6计算及说明四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1.传动装置总传动比737.41501.341440wmnni2.分配各级传动比取V带传动的传动比31i，则两级圆柱齿轮减速器的传动比为912.133737.41132iiii而两级圆柱齿轮减速器内部两组齿轮传动为同级传动，故730.3ii3232ii所得32ii和符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）7计算及说明五、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，中速轴为Ⅱ轴，低速轴为Ⅲ轴，各轴转速为min/502.34730.3690.128min/690.128730.3480min/48031440min/144032Ⅲ21Ⅱ10Ⅰ0rinnrinnrinnrnnm2.各轴输入功率按电动机额定功率edP计算各轴输入功率，即kWPPkWPPkWPPkWPPed572.697.09875.08608.6861.697.09875.01625.7163.7955.05.75.7322Ⅲ321Ⅱ10Ⅰ03.各轴转矩mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT045.1819502.34572.695509550135.509690.128861.6955095505.142480163.79550955074.4914405.795509550ⅢⅢⅢⅡⅡⅡⅠⅠⅠ000电动机轴高速轴Ⅰ中速轴Ⅱ低速轴Ⅲ转速（r/min）1440480128.69034.502功率（kW）7.5.1636.8616.572转矩（N·M）49.74142.5509.1351819.045机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）8计算及说明六、传动件的设计计算1.V带传动设计计算（1）确定计算功率由于是带式输送机，功率为＜=7.5kW，每天工作两班，查《机械设计》表8-7得，工作情况系数2.1AKkWPKPdAca95.72.1（2）选择V带的带型查《机械设计》图8-11选用A型（3）确定带轮的基准直径dd并验算带速v①初选小带轮的基准直径1dd。由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径mmdd1181②验算带速v。smndvd/892.8100060144011810006001因为带速v在5—30m/s之间，故带速合适。③计算大带轮基准直径2ddmmdiddd3541183112根据表8-8，圆整为mmdd3552（4）确定V带的中心距a和基准长度dL①初定中心距0a。由)(2)(7.021021ddddddadd可得331.10a946，可取0a=500mm。机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）9计算及说明②计算带所需的基准长度mmaddddaLddddd305.25135004)118355()355118(250024)()(22202122100由表8-2选带的基准长度mmLd2500③计算实际中心距a和变动范围。mmLLaadd348.4932305.25132500500200由公式ddLaaLaa03.0015.0maxmin可得中心距变化范围为455.848～568.348mm。（5）验算小带轮上的包角190474.153493.3483.57)118355(180a3.57)(180121dddd（6）确定带的根数①计算单根V带的额定功率由mmdd1181和min/14400rn，查表8-4a得kWP61.10根据min/14400rn，i=3和A型带，查表8-4b得kWP17.00查表8-5，得93K，查表8-2得03.1LK，于是kWKKPPPLr705.1)(00②计算V带的根数z。279.5705.19rcaPPz机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）10计算及说明取6根。（7）计算单根V带的初拉力的最小值min0)(F由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以NNqvzvKPKFca296.150]892.81.0892.8693.09)93.05.2(500[)5.2(500)(22min0对于新安装的V带，初拉力应为NF445.225)(5.1min0（8）计算压轴力pFNzFFp181.26332474.153sin445.225622sin210机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）11计算及说明2.低速级斜齿轮传动设计计算小齿轮转矩mNTT135.509Ⅱ1，小齿轮转速min/690.128Ⅱ1rnn，传动比730.331ii。（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数①选用斜齿圆柱齿轮②运输机为一般工作机器，速度不高，故选8级精度（GB10095-88）③从《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者硬度差为40HBS。④选小齿轮齿数241z：大齿轮齿数52.8924730.312ziz。取902z。齿数比为917.32090u⑤初选取螺旋角14（2）按齿面接触强度设计按式(10-21）试算，即3211)][(12HEHdttZZuuTKd①确定公式内各计算数值a)试选载荷系数6.1tKb)由图10-30选取区域系数433.2HZc)由图10-26查得865.0,788.021，653.1865.0788.021d)小齿轮传递的传矩mNT135.5091机械设计课程设计——设计带式输送机传动装置（含同轴式二级斜齿轮圆柱齿轮减速箱）12计算及说明e)由表10-7选取齿宽系数1df)由表10-6查得材料弹性影响系数MPa8.189EZ。g)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001lim；大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5502limh)计算应力循环次数：8911291110764.6730.310523.210523.2)1536582(14806060iNNLjnNhi)由图10-19查得接触疲劳寿命系数04.1,94.021HNHNKKj)计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式(10-12)得MPaMPaSKMPaMPaSKHHNHHHNH572155004.1][;5641600