带式输送机传动装置中的一级直齿圆柱齿轮减速箱及带传动.doc

1、 机械设计课程设计计算说明书目录机械课程设计任务书一、电动机的选择4二、总传动比的计算及传动比的分配5三、传动装置的运动和动力参数的计算6四、设计皮带传动7五、直齿轮传动设计11六、轴的设计15七、滚动轴承的选择及寿命计算27八、键的选择及其强度校核28九、减速器箱体主要尺寸30十、联轴器的选择31十一、减速器的润滑与密封32十二、设计小结34十三、参考资料目录35机械零件课程设计任务书1 姓名 专业 班级 学号设计题目 带式输送机传动装置中的一级直齿圆柱齿轮减速箱及带传动运动简图 工作条件 输送带连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起动，使用期限10年，两班制工作，输送带速度容许误差为5%

2、。参数输送带拉力F（N）输送带速度v（m/s）滚筒直径D（mm）数据22002.0500原始数据 设计工作量 设计说明书1份 减速箱装配图1张 减速箱零件图3张(从动轴、大齿轮及箱体底座）指导教师：开始日期： 年 月 日 完成日期： 年 月 日具体计算内容步骤如下:一、电动机的选择电动机的选择及参数的计算 一般电动机均采用三相交流电动机，无特殊要求都采用三相交流异步电动机，其中首先Y系列全封闭自扇冷式电动机。1） 确定皮带输送机所需功率Pw=FwVw/1000=22002/1000=4.4kW传动装置的效率查机械设计基础课程设计指导书P6表2.3：为带传动效率取0.96为轴承效率（一对） 取0

3、.99为齿轮传动的效率 取0.98为联轴器的效率 取0.97为卷筒轴的轴承效率（一对） 取0.98为卷筒的效率 取0.96则：电动机的额定功率：2) 确定电动机的转速按推荐的合理传动比范围，取V带传动比，单级齿轮传动比，则合理总传动比的范围，故电动机转速的可选范围为符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min，再根据计算出的容量，由机械设计基础课程设计指导书P138查出选定电动机型号为Y132M2-6所选电动机的额定功率Ped=5.5KW，满载转速nm=960r/min，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。电动机的主要参数（Y132M2-6）： 额定功率： 满

4、载转速：960r/min 堵转转矩、额定转矩：2.0 最大转矩、额定转矩： 2.0二、总传动比的计算及传动比的分配传动装置总冲动比：分配传动装置各级传动比：式中、.从机械设计基础课程设计指导书P6表2.2中选值，考虑到后面齿轮设计的方便，易于将齿轮的传动比分配为整数，所以将圆柱齿轮的传动比预定为4，则皮带传动比为3.14。皮带：3.14一级齿圆柱齿轮：=4三、传动装置的运动和动力参数的计算 各轴转速的计算： I（高速轴）轴： II（低速轴）轴： 各轴的输入功率的计算：I轴 ：II轴 各轴输入转矩 由式计算电动机的输出转矩Td由机械设计基础课程设计指导书P12式（2.14）（2.16）得I轴II

5、轴四、设计皮带传动 已知电动机额定功率P=5.24kW，转速,从动轴转速，中心距约为1000mm电动机驱动，载荷平稳，两班制工作。1） 确定计算功率Pc由机械设计基础P130表8.21查得KA=1.1，由式得2) 选取普通V带型号根据P=5.24kW、n0=960r/min，由机械设计基础P131图8.12选用B型普通V带。3）根据机械设计基础P121表8.6和P131图8.12选取，且大带轮基准直径为 按机械设计基础P116表8.3选取标准值，则实际传动比i、主动轮的实际转速n1分别为 主动轮的转速误差率为 在以内为允许值。 4）验算带速v 带速在510m/s范围内。5）确定带的基准长度Ld

6、和实际中心距a 按结构设计要求初定中心距由式得 由表8.4选取基准长度Ld = 2800mm。 由式得实际中心距a为： 中心距a 的变化范围为6）校验小带轮包角 由式得7）确定V带跟条数z由式得根据、，查机械设计基础P125表8.10，根据内插法可得取P0=2.10kW。由式由机械设计基础P129表8.18查得根据传动比i=3.14，查机械设计基础P129表8.19得则由机械设计基础P117表8.4查得带长度修正系数，由机械设计基础P129图8.11查得包角系数，得B型普通V带根数圆整得z=3。8）求初拉力F0及带轮轴上的压力FQ由机械设计基础P121表8.6查得B型普通V带的每米长质量q=0

7、.17kg/m，根据式得单根V带的初拉力为 由式可得作用在轴上的压力FQ为9)设计结果 选用3根B-2800GB/T11544-1997的V带，中心距，带轮直径，轴上压力。五、 齿轮传动设计已知：传递功率P=5.03kW，皮带传动，小齿轮转速299.1r/min，传动比i=4，单向运转，载荷平稳。使用寿命10年，双班制工作。（1）选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调质，硬度为220250HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器，由机械设计基础P204表10.21选8级精度，要求齿面粗糙度。 （2）按齿面接触疲劳强度设计 因两齿轮均为软齿面钢质齿轮，可应用机械

8、设计基础P186式（10.22）求出d1 值。确定有关参数与系数： 1）转矩T1 2)载荷系数K查机械设计基础P185表10.11取K=1.13）齿数和齿宽系数小齿轮的齿数取为Z1=25，则大齿轮齿数Z2=100。因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由机械设计基础P203表10.20取4）许用接触应力由机械设计基础P181图10.24查得 由机械设计基础P180表10.10查得 应力循环次数： 查机械设计基础P183图10.27得 由式可得故：由表10.3(书P165)取标准模数。（3）求齿轮主要尺寸 （4）按齿根弯曲疲劳强度校核由式（10.24）得出，如则校核合格。确定有关系数与

9、参数：1） 齿形系数YF查表10.13（书P187）得YF1=2.65，YF2=2.182） 应力修正系数Ys查表10.14（书P187）得Ys1=1.59，Ys2=1.803） 许用弯曲应力F由图10.25（书P182）查得 =210MPa，=190MPa由图10.10(书P180)查得 =1.3由图10.26(书P182)查得 =1由式10.14(书P180)可得故： 齿根弯曲强度校核合格。 （5）验算齿轮的圆周速度v由机械设计基础P204表10.22可知，选8级精度是合适的。（6）计算几何尺寸及绘制齿轮零件工作图及设计说明书分度圆直径 齿顶高 齿顶圆直径 齿根高 齿根圆直径 全齿高 标准

10、中心距 （7）选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式 因齿轮的圆周速度vd2，故也因对截面II-II进行校核。I-I截面: II-II截面: 查机械设计基础P266表14.2得，满足的条件，故设计的轴有足够强度，并有一定裕量。 5、修改轴的结构因所设计轴的强度裕度不大，此轴不必再作修改。图6减速器从动轴的设计七、滚动轴承的选择及寿命计算选用深沟球轴承，已知主动轴的直径d主=35mm，转速，从动轴的直径，转速，工作温度正常，要求轴承预定寿命 注：前面轴设计时已预选了主动轴上的一对轴承为6027，从动轴上的一对轴承为6211。 主动轴上的轴承（一对同为6027型） 1）求当量动载荷 查机械设计基础P2

11、93表15.12得, 2）计算所需的径向额定动载荷值 由机械设计基础P294式15.6可得 3）选择轴承型号 查有关轴承的手册，根据d=35mm，选得6207轴承，其，所以选用深沟球轴承6207合适。从动轴上的轴承（一对同为6211型） 1）求当量动载荷 查机械设计基础P293表15.12得, 2）计算所需的径向额定动载荷值 由机械设计基础P294式15.6可得 3）选择轴承型号 查有关轴承的手册，根据d=55mm，选得6211轴承，其，所以选用深沟球轴承6211合适。 轴承的润滑方式：根据大齿轮的线速度(见本说明书P14)v=1.17m/s 15+13.5mm） 十、联轴器的选择1、由于所连

12、接的轴的转速较低，传递的转矩较大，减速器与工作机常不在同一底座上，而要求有较大的轴线偏移补偿。因此，选择十字滑块联轴器。2、已知联轴器所传递的转矩T2为616.9.7Nmm，转速n2为74.77r/min，被连接轴的直径为50mm。选取联轴器型号时应满足下两式：查机械设计基础课程设计指导书P151表9.5可知SL130型的十字滑块联轴器：许用转矩，许用转速。 因为所以选用SL130型（Q/JL03-2001）联轴器。十一、减速器的润滑与密封1、传动件的润滑由于齿轮的圆周速度小于12m/s，所以通常选择浸油润滑，将大齿轮浸入油池中进行润滑，齿轮浸入油中的深度至少为10mm，转速低可浸深一些，但浸

13、入过深则会增大运动阻力并使温度升高，浸油齿轮可将油甩到齿轮箱壁上，有利于散热。而一般浸油深度为一个大齿轮齿高。2、滚动轴承的润滑减速器中滚动轴承的润滑应尽可能利用传动件的润滑油来实现，通常根据齿轮的圆周速度来选择润滑方式，本设计采用润滑脂润滑，并在轴承内侧设置挡油环，以免油池中的稀油进入舟车功能而使润滑脂稀释。3、润滑剂的选择润滑剂的选择与传动类型、载荷性质、工作条件、转动速度等多种因素有关。轴承负荷大、温度高、应选用粘度较大的润滑油。而轴承负荷较小、温度低、转速高时，应选用粘度较小的润滑油，一般减速器常采用HT-40,HT-50号机械油，也可采用HL-20,HL-30齿轮油。当采用润滑脂润滑

14、时，轴承中润滑脂装入量可占轴承室空间的1/31/2。4、减速器的密封减速器的密封是为了防止漏油和外界灰尘和水等进入常见的漏油部位有分箱面、轴头、盖端及视孔盖等。为了保持良好的润滑效果及工作环境，防止润滑油泻出，阻止灰尘、杂物及水分的浸入，必须设计可靠的滚动轴承的密封结构。滚动轴承密封装置的选择与润滑的种类、工作环境和温度、密封表面的圆周速度等因素有关。本设计采用接触式但毡圈密封。十二、 设计小结 在经历了连续两个星期的数据计算和一个星期的画图过程后，可谓是感慨万千啊，从刚开始接到老师的设计任务书的疑惑到任务完成的喜悦。经历一次完整的设计确实有些繁琐和劳累，但是在设计的过程中自己学到了很多。 首

15、先，数据的计算在整个设计计算过程中让人感觉很繁琐和有趣。数据的计算为了保证准确性和严密性我们先把整本设计书要求设计的部件的计算步骤和原理浏览了一遍。从电动机的主要参数的选定到轴的数据每个数据我们都精心的计算了一遍，甚至有的具体问题我们大家能考虑半个小时，大家一阵热烈的讨论和大喊大叫后确定的数据确实让人感到有趣。在欢乐的气氛的同时也伴随着让人兴奋和头晕的数字，虽然数字让人头晕但它有让我感到一种莫名的兴奋和乐趣。因为每个数据是如何计算得来的我一清二楚，每个步骤我也明明白白，这样的结果是每当和他人有异议时我总能说服他人。 其次，画图是整个设计成果的体现，画图可以让人失去理智也可以让人忘寝废食。从刚刚

16、开始画图就纠结的很，看到其他同学的装配图很多都是按照指导书上的图直接画，没有任何的尺寸和数据，他们的速度很快很快。我们却在忙着计算和设计整个减速器的箱体的结构的安排，速度可想而知的慢其他同学半拍，当时那可是一个急啊。但静下心好好想想我们既然好好设计了哪还有什么理由不认认真真画图呢，于是乎没日没夜的画图，有时常常画图时忘记吃饭忘记睡觉。就在这种没日没夜疯狂的奋斗一个星期后图终于画完啦！画图的过程可真是让人回味无穷啊，也许是画图时的忙碌和投入让我感觉原来课程设计于是挺有趣的。 回头看看自己这些天的劳动成果确实让人感到震惊，同时也挺有成就感的，自己惊人地可以完成一个完整的课程设计。整个设课程计经历的

17、东西太多太多了，也许一言半语无方完全的表达出自己内心的感受，但我永远不会忘记大二那年的机械设计基础的课程设计。十三、参考资料目录1 陈立德机械设计基础北京：高等教育出版社，2007.82 陈立德机械设计基础课程设计指导书北京：高等教育出版社，2007.8主要结果：Pw=4.4kw=0.84P5.24KWnw=76.4r/mini=12.57=3.14=4305.7r/min76.4r/min5.03kw4.83kw转速误差率-2.2%Ld = 2800mmz=3 m=2.66V=1.17m/s=3.75mmL-CKB150GB 59031995d1=50mmd2=55mmd3=60mmd4=70mmd5=64mm选用6027轴适合选用6027轴适合73MPa选取 键 A8x50GB/T1096选取 键 A14x100GB/T1096 选取 键A18x65GB/T1096- 34 -