用于带式运输机的展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器1

目录1、课程设计书及设计要求------------------------------------------12、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算---------33、传动零件的设计计算（确定齿轮传动的主要参数）------64、轴的设计计算及校核及滚动轴承的选择和计算------------145、箱体设计及说明---------------------------------------------------276、键联接的选择和计算---------------------------------------------297、联轴器的选择------------------------------------------------------318、润滑和密封的选择------------------------------------------------329、减速器附件的选择及说明---------------------------------------3210、设计总结-----------------------------------------------------------33参考资料-----------------------------------------------------------33课程设计-1-1.《机械设计》课程设计任务书专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：一、设计题目设计用于带式运输机的展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器二、原始数据(f6)运输带工作拉力F=2500Nm运输带工作速度v=1.30m/s卷筒直径D=300mm三、工作条件连续单向运转，工作时有轻微振动，空载启动，使用期限为8年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5%。四、应完成的任务1、减速器装配图一张（A0图或CAD图）2、零件图两张（A2图或CAD图）五、设计时间2009年12月21日至2010年1月8日六、要求1、图纸图面清洁，标注准确，符合国家标准；2、设计计算说明书字体端正，计算层次分明。课程设计-2-七、设计说明书主要内容1、内容（1）目录（标题及页次）；（2）设计任务书；（3）前言（题目分析，传动方案的拟定等）；（4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；（5）传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）；（6）轴的设计计算及校核；（7）箱体设计及说明（8）键联接的选择和计算；（9）滚动轴承的选择和计算；（10）联轴器的选择；（11）润滑和密封的选择；（12）减速器附件的选择及说明；（13）设计小结；（14）参考资料（资料的编号[]及书名、作者、出版单位、出版年月）；2、要求和注意事项必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上，要求计算正确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整洁。本次课程设计说明书要求字数不少于6-8千字（或30页），要装订成册。机械制造教研室课程设计-3-2、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算1.电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；（1）选择电动机的类型按要求选择Y系列三相异步电动机，电压380V（2）选择电动机的容量电动机所需工作功率为：P＝P/η工作机需要的工作功率：Pw=F*V=2500Nm*1.3m/s=3250w=3.25kw传动装置的总效率为：424212345****0.99*0.97*0.95*0.96*0.970.80滚动轴承的传动效率为10.99闭式齿轮的传动效率为30.95联轴器的效率为20.97传动滚筒的效率为40.96带效率50.97动机的效率为PwP=3.25kw/0.80=4.06kw因载荷工作时有轻微振动，电动机额定功率Ped略大于P即可。由表16-1，Y系列电动机技术数据，选动机的额定功率P为5.5kw。（3）确定电动机的转速综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格减速器的传动比，选定型号为Y132S-4的三相异步电动机，额定功率为5.5kw，额定电流8.8A，满载转速mn1440r/min，同步转速1500r/min。课程设计-4-2.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为ai＝n/n＝1440/82.8=17.39（2）各级传动装置传动比高速级传动比为1i＝4.93则低速轴传动比2i＝1/ii＝14.56/4.51=3.533.计算传动装置的运动和动力参数电机轴：P0=Pd=4.06KWn0=1440r/minT0=11*9550nP=26.9Nm高速轴：P1=P1*n01=4.06*0.99=4.02KWn1=n0=1440r/minT1=11*9550nP=26.66Nm中间轴：P2=P1*n12=4.02*0.97*0.95=3.70KWn2=11in=1440/4.93=292.09r/minT2=12*9550nP=120.97Nm低速轴：P3=P2*n23=3.70*0.97*0.95=3.41KWn3=22in=292.09/3.53=82.75r/minT3=33*9550nP=393.54Nm课程设计-5-滚筒轴：P4=P3*n34=3.41*0.95*0.96=3.11KWn4=n3/1=82.75/1=82.75r/minT4=44*9550nP=358.92Nm运动和动力参数结果如下表：轴名功率PKW转矩TNm转速r/min输入输出输入输出电动机轴4.0626.901440高速轴4.023.9826.6626.391440中间轴3.703.66120.97119.76292.09低速轴3.413.38393.54389.6082.75滚筒轴3.113.08358.92355.3382.75轴承传动效率3、传动零件的设计计算（确定齿轮传动的主要参数）课程设计-6-A高速齿轮的计算1选精度等级、材料及齿数（1）材料及热处理；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，二者材料硬度差为40HBS。（2）精度等级选用7级精度；（3）试选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝z1*i=24*4.93=118.32；选螺旋角，初选螺旋角=142按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。2131)][(12HEHdttZZuuTKd（1）确定公式内的各计算数值1）试选Kt＝1.62）选取尺宽系数φd＝13）材料的区域系数ZH＝2.4354）78.0187.02则6.182.078.055）小齿轮传递的转矩为105.42N.m6)材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa7）小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa8）计算应力值环数N1=60n1jhL=60×319.3×1×（1×8×365×8）=4.48×108hN2=4.48×108/3.23=1.39×108h9）查得：K1=1.03K2=1.0810）齿轮的接触疲劳需用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,[H]1=SKHHN1lim1=1.03×600=618MPa课程设计-7-[H]2=SKHHN2lim2=1.08×550=594MPa许用接触应力MPaHHH6062/)][]([][21（2）设计计算①小齿轮的分度圆直径dt12131)][(12HEHdttZZuuTKd=mm1.36)25.5318.189435.2(93.4193.465.11107.266.12233②计算圆周速度10006011　ndtsm/72.2100060144061.314.3③计算齿宽b和模数ntm计算齿宽bb=tdd1=36.1mm计算摸数mnt=1.46初选螺旋角=14ntm=mmZdt72.22414cos1.36cos11④计算齿宽与高之比hbh=2.25mnt=2.25*1.46=3.29hb=29.310.36=10.97⑤计算纵向重合度=0.3181d14tan241318.0tan=1.903⑥计算载荷系数K使用系数AK=1.25根据smv/72.2,7级精度,查课本由192P表10-8得动载系数KV=1.18查课本由194P表10-4得KH==1.446查课本由193P表10-3得:KH=FK=1.4故载荷系数:课程设计-8-K＝KKKHKH=1.25*1.18*1.4*1.35=2.79⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径:d1=dt1tKK/3=36.1×6.179.23=43.45mm⑧计算模数nm:nm=mmZd76.12414cos45.43cos11(3).齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式:nm≥)][(cos212213FSFadYYZYKT1)确定公式内各计算数值①计算载荷系数KK＝KKKK=1.25*1.18*1.4*1.35=2.788②轴向重合度1.903螺旋角影响系数0.88③计算当量齿数z＝z/cos＝24/cos314＝26.27z＝z/cos＝119/cos314＝130.27④查取齿形系数Y＝2.592Y＝2.211⑤应力校正系数YY＝1.596Y＝1.775⑥弯曲疲劳寿命系数:K1FN=0.86K2FN=0.93⑦弯曲疲劳应力[F]1=4.3214.15009.011SKFFFN[F]2=86.2574.138095.022SKFFFN⑧计算大小齿轮的][FSFFY课程设计-9-01363.057.303596.1592.2][111FSFFY01642.086.238775.121.2][222FSFFY大齿轮的数值大.选用.2）设计计算①计算模数mmmmmn23.165.1241596.1*592.2*88.0*266600*79.2223按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取mn=2mmz1=nm14cos45.43=21.07那么z2=1043几何尺寸计算（1）计算中心距a=cos2)(21nmzz=14cos22*)10421(=128.82mm将中心距圆整为129mm（2）按圆整后的中心距修正螺旋角=arccos305.1412922)10421(arccos2)(21nm因值改变不多,故参数,k,hZ等不必修正.（3）计算大.小齿轮的分度圆直径d1=42.14cos229cos1nmz=43.344mmd2=42.14cos294cos2nmz=214.656mm（4）计算齿轮宽度B=mmmmd344.43344.4311圆整的452B501BB低速齿轮的计算1选精度等级、材料及齿数（1）材料及热处理；课程设计-10-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，二者材料硬度差为40HBS。（2）精度等级选用7级精度；（3）试选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝85；2按齿面接触强度设计2131)][(12HEHdttZZuuTKd（1）确定公式内的各计算数值1）试选Kt＝1.62）选取尺宽系数φd＝13）材料的区域系数ZH＝2.4354）78.019.02则68.19.078.05）小齿轮传递的转矩为24.4N.m6)材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa7）小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa8）计算应力值环数N1=60n1jhL=6