带式输送机二级直齿圆柱齿轮减速器范文

《机械设计》课程设计说明书题目名称：带式输送机二级直齿圆柱齿轮减速器学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：王培芹班级：2011级本科三班学号1101111784指导教师：杜希元评定成绩：-1-目录设计任务书：..............................................3一电动机的选择及运动参数的计算...........................41．1电动机的选择.............................................41．2计算传动装置的总传动比和分配各级传动比...................51．3计算传动装置的运动和动力参数.............错误!未定义书签。二直齿圆柱齿轮的设计.....................................72.1高速级齿轮设计...........................................72.2低速级齿轮设计...........................错误!未定义书签。三轴的设计各轴轴径计算...................错误!未定义书签。3.1高速轴I的设计...........................错误!未定义书签。3．2中间轴II的设计..........................错误!未定义书签。3．2低速轴III的设计及计算..................................20四滚动轴承的选择及计算..................................294.1低速轴III上轴承的计算..................................29五键联接的选择及计算...................................305．1低速轴III上键和联轴器的设计计算........................305．2中间轴II上键的设计计算..............................315．3高速轴I上键和联轴器的设计计算.......................33-2-六减速器润滑方式，润滑剂及密封方式的选择................336.1齿轮的润滑方式及润滑剂的选择.............................336.2滚动轴承的润滑方式及润滑剂的选择.........................346.3密封方式的选择..........................................35七减速器箱体及附件的设计...............................357.1箱体设计................................................357．2减速器附件设计..........................................37八减速器技术要求........................................39结束语...................................................39参考文献.................................................41-3-机械课程设计任务书及传动方案的拟订一、设计任务书设计题目:二级展开式直齿圆柱齿轮减速器工作条件及生产条件:胶带输送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内工作，有粉尘；使用期限10年，大修期3年。该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产。输送带速度允许误差为5%。减速器设计基础数据输送带工作拉力F（N）2500输送带速度v(m/s)1卷筒直径D(mm)300二、传动方案的分析与拟定图1-1带式输送机传动方案带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经连轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。4设计内容计算与说明结果1．1电动机的选择一电动机的选择及运动参数的计算1.1电动机的选择（1）选择电动机类型按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠三相异步电动机。（2）确定电动机功率工作装置所需功率wP按[1]式（2-2）计算kwvFP1000式中，NFw2600,smvw/6.1，工作装置的效率本例考虑胶带卷筒及其轴承的效率94.0w。代入上式得：kwvFP电动机的输入功率0P按[1]式（2-1）计算kwPPw0式中，为电动机轴至卷筒轴的转动装置总效率。由[1]式（2-4），232crg；由表（2-4），取滚动轴承效率995.0r，8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率97.0g，滑块联轴器效率98.0c，则89.098.097.0995.0223故kwPPw99.289.066.20因载荷平稳，电动机额定功率mP只需略大于0P即可，按表8-169中Y系列中电动机技术数据，选电动机的额定功率mP为4.0kw.kwPw66.289.0kwP99.2051.2计算传动装置的总传动比和分配各级传动比1.3计算传动装置的运动和动力参数（3）确定电动机转速卷筒轴作为工作轴，其转速为：min/66.63300110610644rDvnww按表（2-1）推荐的各传动机构传动比范围：单极圆柱齿轮传动比范围5~3gi，则总传动比范围应为25~955~33i，可见电动机转速的可选范围为：min/5.1591~96.57266.63)25~9(rninw符合这一范围的同步转速有750r/min，1000r/min和1500r/min三种，为减少电动机的重量和价格，由表8-184选常用的同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y132M1-6，其满载转速min/960rnw。电动机的安装结构型式以及其中心高、外形尺寸。轴伸尺寸等均可由表8-186、表8-187中查到1.2计算传动装置的总传动比和分配各级传动比（1）传动装置总传动比08.1566.63960wmnni（2）分配传动装置各级传动比由式（2-5），sfiii，取5.4fi，35.3si1.3计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴的转速由式（2-6）I轴min/9601rnII轴min/3.2135.4960112rinnIII轴min/68.6335.33.213223rinn工作轴min/68.633rnnw（2）各轴输入功率由式（2-7）：min/66.63rnwmin/5.1591~96.572rn08.15i5.4fi35.3simin/9601rnmin/3.2132rnmin/68.633rnmin/68.63rnw6I轴kwPPc93.298.099.201II轴kwPPgr83.297.0995.093.212III轴kwPPgr73.297.0995.083.223工作轴kwPPgr73.297.0995.083.223（3）各轴输入转矩由式（2-8）：I轴mnnPT15.2996093.295509550111II轴mnnPT71.1263.21383.295509550222III轴mnnPT41.40968.6373.295509550333工作轴mnnPT92.39868.6366.295509550电动机轴输出转矩mnnPTm74.2996099.29550955000将以上算的的运动和动力参数列表如下：轴名参数电动机轴I轴II轴III轴工作轴转速n(r/min)960960213.363.6863.68功率P(kW)2.992.932.832.732.66转矩T(Nm)29.7429.15126.71409.41398.92传动比i14.53.351效率0.9750.9650.9650.98kwP93.21kwP83.22kwP73.23kwP73.23mnT15.291mnT71.1262mnT41.4093mnTw92.398mnT74.29072.1高速级齿轮的设计二、直齿圆柱齿轮减速器的设计2.1高速级齿轮的设计2.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用直齿圆柱齿轮传动2）选用8级精度3）材料选择，由表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，二者材料硬度差为40HBS4）试选小齿轮齿数241z，大齿轮齿数为108245.42z。2.1.2按齿面接触强度设计按设计计算公式（10—9a）进行试算，即td1≥2.323211·HEdZuuKTσφ（1）确定公式内的各计算数值①试选载荷系数Kt＝1.3②计算小齿轮传递的转矩。mmNmmNn45115110915.296093.21095.5P1095.5T③由表10－7选取尺宽系数φd＝1④由表10－6查得材料的弹性影响系数21a8.189MPZE⑤由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限6001limHMPa；大齿轮的解除疲劳强度极限5502limHMPa；⑥由式10－13计算应力循环次数1N＝60n1jLh＝609601（2830010）＝2.7691089210144.65.410765.2N241z1082zmmN4110915.2T1N=2.769108210144.6N8⑦由图10－19查得接触疲劳寿命系数:1HNK＝0.93；2HNK＝1.04⑧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MPaMPaSNKHH55860093.0][1lim1MPaMPaSNKHH57255004.1][2lim2（2）计算①试算小齿轮分度圆直径d1t，代入][H中较小的值。td1≥3211·32.2HEdtZuuTKσφ=3245588.1895.415.4·110915.23.132.2=40.598mm②计算圆周速度VV=10006011ndtπ=100060960598.40π=2.04m/s③计算齿宽bb=φdtd1=1×40.598mm=40.598mm④计算齿宽与齿高之比hb模数tm=11zdt=2440.598=1.692mm齿高t2.25mh=2.25×1.692mm=3.807mmb/h=40.598/3.744=10.843⑤计算载荷系数。根据v=2.04m/s,8级精度，由图10—8查得动载系数vK=1.13；直齿轮FHKK=1由表10-2查得使用系数KA=1MPaH558][MPaH572][V=2.04m/sB=40.598mmB/h=10.8439由表10—4查得8级精度小齿轮相对支撑非对称布置时,HK=1.450由b/h=10.843，HK=1.450.查图10—13查得FK=1.40；故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1×1.13×1×1.450=1.639⑥按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得1d=31/ttKKd=33.1/639.1598.40mm=43.858mm⑦计算模数mm11zd=2443.