带式运输机单级减速器设计说明书

机械设计基础课程设计说明书设计题目带式输送机斜齿圆柱齿轮减速器设计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2.1课题题目2.2主要技术参数说明2.3传动系统工作条件2.4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3.1减速器结构3.2电动机选择3.3传动比分配3.4动力运动参数计算3.5带的选择第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1齿轮材料和热处理的选择4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2齿轮弯曲强度校核4.2.3齿轮几何尺寸的确定4.3齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)5.1轴的材料和热处理的选择5.2轴几何尺寸的设计计算5.2.1按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2轴的结构设计5.2.3轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择6.1轴承的选择及校核6.2键的选择计算及校核6.3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7.1润滑的选择确定7.2密封的选择确定7.3减速器附件的选择确定7.4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斜齿轮的设计计算，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2.1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斜齿轮减速器及V带传动。2.2主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=2500N，输送带的工作速度V=1.5m/s，输送机滚筒直径D=500mm。2.3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；三班制，要求减速器设计寿命为10年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。2.4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3.1减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2电动机选择（一）工作机的功率PwwP=FV/1000=2500×1.5/1000=3.75kw（二）总效率总总=带齿轮联轴器滚筒2轴承=299.097.099.098.096.0=0.885（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：/3.75/0.8854.24()dwPPKW总根据《机械设计手册》选取电动机额定功率为Ped=5.5kw（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31.56057.32(/min)3.1450010wwvnrD57.326~20344~1146(/min)wnnir总满（）符合这一要求的电动机同步转速有1000r/min，和750r/min两种种。综合考虑转速选用750r/min的。（六）选取电动机查《机械零件设计手册》电动机选用Y160M2-8n满=720r/min3.3传动比分配工作机的转速n=60×1000v/（D）=60×1000×1.5/(3.14×500)=57.32r/min/720/57.3212.56inn总满取i带3则/12.56/34.19iii总齿带3.4动力运动参数计算(一）转速0n=满n=720（r/min）In=0n/带i=满n/带i=720/3=240（r/min）IIn=In/齿i=240/4.19=57.32（r/min）IIIn=IIn=57.32（r/min）（二）功率P04.24()dPPkw104.240.964.07()PPkw带214.070.980.993.95()PPkw齿轮轴承323.950.990.993.87()PPkw联轴器轴承（三）转矩T电动机选用：Y160M2-8i带3齿i=4.190009550/95504.24/720TPn=56.24(N﹒m)1056.240.962107.98()TTiNm带带21107.980.980.994.19TTi齿齿轮轴承=438.95(N﹒m)32438.950.990.991TTi齿带联轴器轴承=430.21（N﹒m）3.5带的选择由《机械设计手册》查得带传动工作系数AK=1.11.14.244.664caAdPKPkw0n=满n=720（r/min）由《机械设计手册》查得100801d，取d1=90103.39/30/601000dnvmsms,所以选的普通平带即可。将上述数据列表如下：轴号功率P/kWN/(r.min-1)T/(N﹒m)i04.2472056.2430.9614.07240107.9823.9557.32438.954.190.9733.8757.32430.2110.98计算及说明结果第四章齿轮的设计计算4.1选精度等级、材料及齿数1）为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮小齿轮材料：45钢调质HBS1=280接触疲劳强度极限6001limHMPa弯曲疲劳强度极限1550FEMpa大齿轮材料：45号钢正火HBS2=240接触疲劳强度极限5502limHMPa弯曲疲劳强度极限3802FEMpa2）精度等级选用7级精度3）初选小齿轮齿数120z大齿轮齿数z2=z1'hi=20×4.19=83.8，取844）初选螺旋角14t4.2按齿面接触强度设计计算公式：321112HHEdttZZuuTKd1）确定公式内的各计算参数数值初选载荷系数6.1tK小齿轮传递的转矩107980TN·mm齿宽系数0.1d材料的弹性影响系数8.189EZMpa1/2区域系数2.42HZ78.01，20.88121.66应力循环次数1160602401(12430010)hNnjL91.041098121.04102.5104.19hNNi接触疲劳寿命系数10.93HNK20.94HNK接触疲劳许用应力取安全系数1HS1lim110.93600[]5641HNHHKMPaS2lim220.94550[]5171HNHHKMPaS取517HMpa（1）试算小齿轮分度圆直径td1321)][(12HEHdttZZTKdμμ2321.61079804.1912.42189.8()1.01.664.19517=58.84（2）计算圆周速度158.842400.74601000601000tdnv11.058.8458.84dtbdmm11cos58.84cos142.8520tntdmz2.252.252.856.41nthmmmb/h=9.18﹙4﹚计算纵向重合度=2.0932（5）计算载荷系数HHVAHKKKKK①使用系数AK根据电动机驱动得0.1AK②动载系数VK根据v=0.74m/s、7级精度③按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数HK根据小齿轮相对支承为对称布置、7级精度、d=1.0、58.84bmm，得1.42HK④按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数FK根据b/h=9.15、42.1HK42.1FK⑤齿向载荷分配系数HK、FK假设mmNbFKtA/100/，根据7级精度，软齿面传动，得45.1FHKK因此，HHVAHKKKKK=2.267（6）按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径1d3311/58.842.267/1.666.09tHtddKKmm（7）计算模数nm211cos66.09cos143.2120ndmz4.3按齿根弯曲强度设计3max212][cos2FSaFadnYYZYKTm1.确定计算参数（1）计算载荷系数K2.26AVFFKKKKK（2）螺旋角影响系数Y根据纵向重合系数2.0932，得Y0.91（3）弯曲疲劳系数KFN86.01FNK20.87FNK（4）计算弯曲疲劳许用应力F][取弯曲疲劳安全系数S=1.2111[]358.33FNFEFKMPaS222[]275.5FNFEFKMPaS（5）计算当量齿数ZV11332021.89coscos14Vzz，取2222338491.9coscos14Vzz，取92（6）查取齿型系数YFα应力校正系数YSα57.21FaY16.22FaY11.59SaY21.82SaY（7）计算大小齿轮的YYFaSaF[]并加以比较1110.014254[]FaSaFYY2220.014269[]FaSaFYY比较111][FSaFaYY222][FSaFaYY所以大齿轮的数值大，故取0.014269。2.计算2321max2cos[]FaSandFKTYYYmz=2.07mm取mn=2.4.4分析对比计算结果对比计算结果，取mn=2已可满足齿根弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的d1来计算应有的1z2z11cos66.09cos1432.062.0ndzm取1z32214.1932134.08zuz取2z1344.5几何尺寸计算1计算中心距a12()(32134)2171.082cos2cos14nzzmamm圆整：取a=172mm2按圆整后的中心距修正螺旋角β12arccos15.182nzzma3计算大小齿轮的分度圆直径d1、d21132266.31coscos15.18nzmdmm221342.0277.69coscos15.18nzmdmm4计算齿宽度11.066.0966.09dBdmm取B1=72mm，B2＝68mm4.6齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构第五章轴的设计计算5.1轴的材料和热处理的选择由《机械零件设计手册》中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217～255b=650MPas=360MPa1=300MPa5.2轴几何尺寸的设计计算5.2.1按照扭转强度初步设计轴的最小直径查机械设计手册的C=118~107，取C=110从动轴2d=c223nP=11033.9557.32=45.1考虑键槽对轴的削弱，将轴径增大5%2d=45.1×1.05=47.35所选轴的直径应与联轴器孔径相同，故需同时选取联轴器，采用弹性柱销联轴器，由附表（GB5014-2003）选取标准直径2d=