带式传输机传动装置中的一级渐开线直齿圆柱齿轮减速器.doc

1、目录第一章 设计任务书2第二章 拟定、分析传动装置的设计方案3第三章 选择电动机、计算传动装置的运动和动力参数3第四章 相关传动零件的设计计算6一、V带传动的设计计算7二、齿轮传动的设计计算7三、轴的设计、校核计算13四、轴承的选型设计计算22第五章 减速箱箱体结构设计25第六章 课程设计心得25第七章 参考资料25附件一 课程设计进度计划与考核表25第一章设计任务书一、设计题目带式传输机传动装置中的一级渐开线直齿圆柱齿轮减速器二、原始数据：题 号 0F(KN) 3.6V(m/s) 1.2D(mm) 350三、工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微的震动，两班制工作，使用年限5年，输送机带轮及

2、轴转速的允许误差为5。小批量生产，每年工作300天。 第二章 拟定、分析传动装置的设计方案本设计采用带传动和单级圆柱齿轮传动，传动方案如图。1电动机 2带传动 3联轴器 4 皮带式输送机 5一级渐开线直齿圆柱齿轮减速器第三章选择电动机、计算传动装置的运动和动力参数设计项目计算内容及说明计算结果电动机的选择Y系列三相交流异步电动机电动机功率的选择传动装置总效率总=12345 =0.98. 0.980.990.980.96 =0.89(表5.2)工作机所需有效功率 = =3.60KW电动机所需功率 = = 4.85KW电动机所需功率4.85 KW确定电动机的转速总传动比I=（i带=24 i齿=36

3、）i总= i带i齿=624计算工作滚筒转速nV（m/s）：1.2 D（mm）：350n= = =65.51r/min电动机转速范围nw=niw =65.51（624） =（3931572）r/min同步转速1000r/min选择电动机有表15.2查得选同步转速为1000r/min。满载转速为960r/min，电动机型号为Y132M1-6电动机轴尺寸DE=38mm80mm、电动机型号为Y132M1-6计算总传动比分配传动比为了使传动系统外形尺寸小、结构紧凑，从电动机至滚筒，安排了V带传动、闭式齿轮传动二级传动，按各类传动推荐的值，取V带传动的传动比为iv带 =3.5，则闭式齿轮传动的传动比：计算

4、动力参数1）电机轴2） 高速轴1 3） 低速轴2 4）滚筒第四章：带传动设计一、V带传动的设计计算设计项目计算内容及说明计算结果1、计算功率Pc=KAPw=41.2=4.8KW（表9.7）Pc=4.82、选择带的类型 A型V带（图9、12）A型V带3、确定小带轮直径由图9.12知，推荐的小带轮基准直径为75100mm，则取da1=1004、确定大带轮直径da2= ida1=3100=300mm由表9.9取315mm5、验算带的速度V=da1n1/601000=3.1410001000/601000=5.23m/s在525范围内，带速合适。V=5.236、初选中心距0.7(da1+ da2)a0

5、2(da1+ da2)0.7(100+315)a02(100+315)290.5a0830a0=500a0=5007、计算LdL=2a+1.57（da1+ da2）+（da2da1）2/4a =2500+1.57(100+315)+2152/4500 =1674由表9.6得，取相近的Ld=1600Ld=16008、确定中心距aa0+（LdL0）/2 =500+（1600-1674）/2=537mmamax=a0.03Ld=500+0.031600=548mmamin=a0.015Ld=5000.0151600=476mma=537mm9、验算包角a1=1800- 【（da2da1）/a】57.

6、30 =1800-【(315-100)/500】57.30 =155.401200小带轮包角合适a1=155.4010、确定单根v带功率P1=0.97KW（表9.3）P1=0.97KW11、带的根数Z=5Z=512. 确定单根V带的初拉力F0查表9.1得，q=0.1kgm-1 F0=500Pc/zv（2.5/Ka-1）+qv2 =152.5NF0=152.5N13. 计算带对轴的压力QFQ =2zF0sinaa/2 =25152.5sin155.4/2 =1490NFQ=1490N二、齿轮传动的设计计算计算项目计算及说明结果1. 选择材料、热处理和精度等级考虑到带式输送机为一般机械，传递功率不

7、大，故大小齿轮均选用45钢。为制造方便，采用软齿面，小齿轮调质处理，齿面硬度为170270HBS，取硬度值为240HBS；大齿轮正火处理，齿面硬度为170270HBS，取硬度值为190HBS。精度等级选用8级。45钢小齿轮调质处理大齿轮正火处理8级精度2. 强度设计计算因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算。 公式：1）查取各项参数由计算数据，小齿轮转矩T1=248.45Nm；查教材表8.6载荷系数K，由于是电动机驱动，载荷平稳，故取K=1.1；查齿宽系数d，由于是单级软齿面传动，轴承对称布置，故取d=1.0；由计算数据，传动比i齿=3.63；查教材表8.7取许用接触应力H2）计算

8、结果将各参数代入公式，其中许用接触应力取小值，得小齿轮分度圆直径为：3）初定模数m查渐开线圆柱齿轮标准模数m表，取m=3mm。4） 初定齿数、齿宽5） 验算传动误差m=3mm因为是软齿面闭式传动，故按齿根弯曲疲劳强度进行校核。1）查取各项参数K、m、d、Z1、Z2、T1同上；b取b1。查表8.10取许用弯曲应力F：查教材表8.9取标准外齿轮的齿形系数及应力修正系数： 判断YSYF/F比值：2）计算结果将各参数代入公式，其中比值取大值，得齿轮模数为：满足齿根弯曲疲劳强度4. 计算齿轮几何尺寸1）小齿轮：分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径2）计算大齿轮齿的几何尺寸 分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径3）计

9、算中心距4）计算齿宽5.校核齿轮圆周速度，选择润滑方式选择油池润滑6.齿轮上作用力计算切向力径向力三、轴的设计、校核计算（一）轴1的设计、校核计算计算项目计算及说明结果1.选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由轴1的常用材料及其主要力学性能表选用常用的材料45钢，调质处理。45钢，调质2.初算轴径因为轴1外伸段上安装V带轮，所以轴径可按下式求得，通常计算常数取A0=110。则 考虑到轴上有键槽，轴径应增大35%，则取dmin=53mmdmin=53mm3. 轴的结构设计（1）轴承部件的结构设计。轴的初步结构及构想如下所示。为了便于轴承的装拆，减速器的机体采用剖分式结构

10、。该减速器发热小，轴不长，故轴承采用两端固定方式。然后，可按轴上零件的安装顺序，从dmin处开始设计。（2）轴段的设计。轴段上安装V带轮，此段设计应与带轮设计同步进行。由最小直径可初定轴段的轴径d1=55mm，带轮轮毂的宽度为取为100mm。则轴段的长度略小于毂长，取L1=98mm。（3）轴段的轴径设计。考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸，带轮用轴肩定位，轴肩高度轴段的轴径为该处轴的圆周速度为可选择毡圈油封。由毡圈油封用槽表选取毡圈为则d2=65mm，由于轴段的长度L2涉及的因素较多，稍后再确定。（4）轴段和的径设计。其上安装轴承，考虑齿轮只受径向力和圆周力，所以选用球轴承即可，由d3d2且满足

11、要求。d3=d7=70mm.取轴承为6214，查手册表14.1深沟球轴承表查得轴承内径d=70mm，外径D=125mm，宽度B=24mm，内圈定位轴肩直径da=79mm，外圈定位凸肩内径Da=111mm,验算该轴的圆周度故取d3=70mm，该减速箱齿轮的圆周速度小于2m/s，故轴承采用脂润滑，需要挡油环，取挡油环端面到内壁距离B1=2mm，为补偿箱体的铸造误差和安装挡油环，靠近箱体内壁的轴承端面至箱体内壁的距离取=15mm，则 通常同一轴上的两个轴承取相同型号，则（5）轴段的长度设计。其长度L2除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承盖等零件有关。由减速箱铸造箱体结构尺寸表知下箱座壁厚由公式取

12、=8mm，轴承旁链接螺栓直径的d1.取d1=15mm1=8mm，由于中心距a1=130PB。轴承在1000以下工作，则减速箱预期寿命为（二）轴2的设计、校核计算计算项目计算及说明结果1.选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故由轴2的常用材料及其主要力学性能表选用常用的材料45钢，调质处理。45钢，调质2.初算轴径计算常数取A0=120。则轴2的外伸段直径可按下式得：轴与联轴器连接，有一键槽，轴径应增大35%，则考虑联轴器取，圆整取dmin=35mmdmin=35mm3. 轴的结构设计（1）轴承部件的结构设计。轴的初步结构及构想如下所示。该减速器发热小，轴不长，故轴承采用

13、两端固定方式。然后，可按轴上零件的安装顺序，从dmin处开始设计。（2）轴段的设计。轴段上安装联轴器，此段设计应与联轴器设计同步进行。为补偿联轴器所连接两轴的安装误差，隔离振动，考虑结构简单，安装方便，选用弹性柱销联轴器。查工作情况系数表，得K=1.5。结合轴2伸出端的尺寸和转速，TC，查弹性柱销联轴器表。相应的轴段直径d1=35mm。则轴段的长度略小于毂 孔宽度，取L1=58mm。（3）轴段的轴径设计。考虑联轴器的轴向固定及密封圈的尺寸，联轴器用轴肩定位，轴肩高度轴段的轴径为该处轴的圆周速度为可选择毡圈油封。由毡圈油封用槽表选取毡圈为则d2=40mm，由于轴段的长度L2涉及的因素较多，稍后再

14、确定。（4）轴段和的径设计。其上安装轴承，考虑齿轮只受径向力和圆周力，所以选用球轴承即可，其直径应既便于轴承的安装，又应符合轴承的内径系列。现暂取轴承为6009，由深沟球轴承表查得轴承内径d=45mm，外径D=75mm，宽度B=16mm，内圈定位轴肩直径da=51mm，外圈定位凸肩内径Da=69mm,故取d3=45mm，通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则d3=d6。（5）轴段的设计。该轴段上安装齿轮，为便于齿轮的安装，d4 必须略大于d3 ,可初取d4=50mm，齿轮轮毂的宽度范围为取其轮毂宽度等于齿轮宽度，其左端采用轴肩定位，右端采用套筒定位。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段长度比轮毂

15、略短，由于B2=60mm，故取L4=58mm。（6）轴段的长度设计。其长度除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承盖等零件有关。轴承座宽度L、轴承端盖厚e、轴承端盖连接螺栓、轴承靠近箱体内壁的端面距箱体内壁距离、端盖与轴承座间的调整垫片厚度t均同轴1，为避免联轴器轮毂外径与端面螺栓的拆装发生干涉，联轴器轮毂端面与端盖外端面的距离取K=13mm，则有（7）轴段的设计。该轴段为齿轮提供定位作用，定位轴肩高度为取h=5mm，则d5=60mm，齿轮端面距箱体内壁距离为取挡油环端面到内壁距离为4=2.5mm，则轴段的长度为（8）轴段和的长度设计。轴段的长度圆整取L3=44mm。轴段的长度圆整取L6=32

16、mm。（9）力作用点间的距离。轴承力作用点距外圈距离d1=35mmL1=58mmd2=40mmd3=45mmd3=d6d4=50mmL4=58mmd5=60mmL3=44mmL6=32mm4. 键连接及校核根据安装齿轮段轴d4=50mm，轮毂宽B2=60mm。采用A型普通平键，查普通平键和键槽的剖面尺寸表为：齿轮处键连接的挤压应力为查平键的许用挤压应力表，静载荷情况下所以有：强度足够。根据连接联轴器段轴d1=35mm，L1=58MM。采用A型普通平键，查普通平键和键槽的剖面尺寸表为：联轴器处键连接的挤压应力为查平键的许用挤压应力表，静载荷情况下所以有：强度足够。强度足够5. 轴的受力分析（1）

17、画轴的受力图。如下所示：（2）求支承反力。6.校核轴2的强度（1）弯矩计算。合成弯矩（2）计算扭矩（3）画弯矩和扭矩图轴2在齿轮2点处的弯矩大，同时作用有转矩，故此点为危险截面，根据第三强度理论，校核该段轴的直径。轴2在齿轮2处的抗弯截面系数轴2在A点处的抗扭截面系数轴2在齿轮处的最大弯曲应力轴2在齿轮处的扭转应力当量应力计算，因是单向转动，转矩按脉动循环处理，故折合系数a=0.6，则当量应力为强度满足要求。强度满足要求7.校核轴承的寿命（1）当量动载荷。查深沟球轴承表6009轴承得C=21000N，C0=14800N。轴承受力图如下：因为轴承不受轴向力，轴承A、B当量动载荷（2）轴承寿命。轴

18、承在1000以下工作，则减速箱预期寿命为第五章减速箱箱体结构设计一、箱体结构尺寸名称代号尺寸/mm中心距130下箱座壁厚8上箱座壁厚8下箱座剖分面处凸缘厚度12上箱座剖分面处凸缘厚度12箱座底凸缘的厚度20箱座上肋厚8箱盖上肋厚8地脚螺栓直径M16地脚螺栓通孔直径20地脚螺栓沉头座直径45地脚凸缘尺寸2523地脚螺栓数目4轴承旁连接螺栓直径M12轴承旁连接螺栓通孔直径13.5轴承旁连接螺栓沉头座直径26剖分面凸缘螺栓凸台尺寸201616上下箱连接螺栓直径M10上下箱连接螺栓通孔直径11上下箱连接螺栓沉头座直径22箱缘尺寸1814轴承盖螺钉直径M8检查孔盖连接螺栓直径M6圆锥定位销直径6减速器中

19、心高170轴承旁凸台高度45轴承旁凸台半径16轴承端盖外径115、130轴承旁连接螺栓距离118、135箱体外壁至轴承座端面的距离42箱体内壁至轴承座端面的距离50大齿轮顶圆与箱体内壁间距离10齿轮端面与箱体内壁间距离10二、润滑油的选择齿轮选择全损耗系统用油L-AN68润滑油润滑，润滑油深度为57mm。轴承采用钠基润滑脂润滑，润滑脂牌号为ZN-2。三、箱体附件选择1、检查孔及检查孔盖查指导书表19-4，检查孔尺寸为60mmx40mm，位置在传动件啮合区的上方；检查孔盖尺寸为90mmx70mm。2、油标尺寸查指导书表19-8，选用油标尺为M16。3、通气器查指导书表19-9，选用提手式通气器。

20、4、放油孔及螺塞查指导书表19.6，设置一个放油孔。螺塞选用M14X1.5 JB/ZQ4450-1986，相应查出封油垫尺寸为23x14。5、起吊装置查指导书表19-12，上箱盖选用吊耳环，箱座上采用吊钩。6、起箱螺钉查指导书表14-5，起箱螺钉选用螺栓GB/T5781-2000 M10X35。7、定位销查指导书表14-11，选用圆锥销定位，标记为销GB/T117-2000 6X30两个。第六章课程设计心得课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程“里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计

21、，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础说实话，课程设计真的有点累然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这两周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利。通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来但一想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定要养成一种高度负责，认真对待的良好习惯这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得

22、的磨练。 短短两周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公式都忘光了，要不断的翻资料、看书，和同学们相互探讨。最后，衷心感谢我们的指导老师：卢老师，在你们的悉心指导下，我才能完成了这次的课程设计，并从中学到了非常多专业的知识。第七章参考资料机械基础与结构设计（第二版） 主 编： 唐剑兵 副主编： 张 欢 关文勇 机械基础与结构设计课程设计手册 主 编： 郑向华 唐剑兵机械设计基础（第二版） 主 编： 胥 宏 副主编： 王建琼 刘静波附表一课程设计进度计划与考核表学生姓名唐诚专业机械班级机制一班指导教师卢银菊课题组成员 林军勇 唐诚 葛磊题目时间计划完成内容实际工作进展情况（由组长手工填写）指导教师检查（手工填写）第一天第一章第二天第二章第三天第三章第四天第四章第五天第五章第六天第六章第七天第七章