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机械毕业设计课程设计
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二级圆柱齿轮减速器,机械毕业设计课程设计
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第 - 1 -页 目 录 1. 设计任务 - 2. 传动方案分析 - 3. 电动机的选择计算 - 4. 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 - 5. 传动零件的设计计算 - 5.1 高速级齿轮传动设计计算 - 6. 轴的设计计算 - 7. 联轴器的选择 - 8. 润滑与密封 - 9. 箱体及附件的结构设计和选择 - 10. 设计小结 - 11. 参考资料 - 计 算 与 说 明 结果 1.设计任务书 nts 第 - 2 -页 机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机的传动装置的设计 一 带式运输机的工作原理 带式运输机的传 动示意图如图 1、电动机 2、带传动 3、齿轮减速 4、轴承 5、联轴器、 6、鼓轮 7、运输带 二 工作情况：已知条件 1 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35 ； 2 使用折旧期； 8 年； 3 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4 动力来源：电力，三相交流电，电压 380/220V； 5 运输带速度容许误差： 5%； 6 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 三 原始 数据 题号 参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 运输带工作拉力（ A） F/KN 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800 运输带工作速度（ B） v/(m/s) 1.1 1.15 1.2 1.25 1. 3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.5 卷筒直径（ C） D/mm 200 250 310 410 230 340 350 400 420 500 注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在 F 中考虑 nts 第 - 3 -页 四 传动方案（ D） 编号 方案 编号 方案 1 带 单级斜齿轮圆柱齿轮减速器 2 二级同轴式圆柱齿轮减速器 3 圆锥圆柱齿轮减速器 4 二级展开式圆柱齿轮减速器 5 单级蜗杆减速器 五 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和 连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 六 设计任务 1 减速器总装配图一张 2 齿轮、轴零件图各一张 3 设计说明书一份 七 设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 八 评分细则 1、设计任务说明书 . 40 分 2、图纸质量 40 分 3、进度检查表 (每天进行一次进度检查 ) 20 分 2 传动方案分析 nts 第 - 4 -页 我的题号为 A6B6C1D3 A2-运输带工作拉力 F=2200N B2 带工作速度 V=1.15m/s 卷筒直径 D=250mm 2.1传动方案（已给定） 1） 减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。 2） 方案简图如下： 2.2该方案的优缺点： 该工作机运动较平稳，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，采用二级直齿圆柱齿轮减速这种简单的结构，价格便宜，标准化程度高，能大幅降低了成本。同时，由于环境有粉尘，采用闭式齿轮传动能有效防尘，保证润齿轮润滑的良好。二级圆柱齿轮减速，是减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。 3.原动机选择与计算（ Y 系列三相交流异步电动机） 3.1类型： Y系列三相异步电动机； 3.2功率选择： 工作机所需输入功率： 2 . 6 31000W FvP k W; 电机所需功率：31 2 3 4 2 . 9 7WWdPPP k W ; 其中， 其中，为滚筒工作效率， 0.96 为联轴器效率， 0.99 为圆柱齿轮减速器高速级效率， 0.98 为圆柱齿轮减速器低速级效率， 0.98 为轴承效率， 0.99 nts 第 - 5 -页 3.3电机转速选择 输送机工作转速 6 0 6 0 1 . 1 5 8 7 . 9 / m i n3 . 1 4 0 . 2 5 0w vnrd 电机转速 n 选： 960 /minr ； 3.4电机型号确定 所以查表选电机型号为： Y132M2-6 电机参数： 额定功率：mp 3Kw 满载转速：mn 960 /minr 4. 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 4.1 总传动 比和各级传动比分配： 12960 1 0 . 98 7 . 9mwni i in 总取：213 . 1 8 , 3 . 4 3 4 5ii； 4.2 各轴传动装置的运动和动力参数 1）高速轴：11 2 . 9 4dP P k W； 1 9 6 0 / m innr； 1119 5 5 0 2 9 . 2 5PT N mn g； 2） 中间轴：22 2 . 8 2 4mP P k W1； 21 / 3 . 4 3 5 2 7 9 . 5 / m i nn n r； 2229 5 5 0 9 6 . 7PT N mn g； 3） 低速轴：3 3 1 2 . 7 1P P k W 12； 32 / 3 . 1 8 8 7 . 9 / m i nn n r； 3339 5 5 0 2 9 4 . 6PT N mn g； 5.传动零件设计计算 5.1高速级齿轮设计 设计参数： nts 第 - 6 -页 11 2 . 9 4dP P k W； 1 9 6 0 / m innr； 1119 5 5 0 2 9 . 2 5PT N mn g； 3.435i 一 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 2 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动。 小齿轮材料： 45号钢调质 HBS1=240 接触疲劳强度极限 5801lim H MPa （由 1P207 图 10-21d） 弯曲疲劳强度极限 4301 FE Mpa （由 1P204 图 10-20c） 大齿轮材料： 45号钢正火 HBS2=200 接触疲劳强度极限 3902lim H MPa （由 1P206 图 10-21c） 弯曲疲劳强度极限 3202 FE Mpa （由 1P204 图 10-20b） 3精度等级选用 7级精度 4初选小齿轮齿数 241 Z 大齿轮齿数 Z2 = Z1 hi = 24 3.4345=82.4取 83 5初选螺旋角 14t 二 按齿面接触强度设计 计算公式： 3211 12 HHEdtt ZZuuTKd mm （由 1P216 式 10-21） 1 确定公式内的各计算参数数值 初选载荷系数 6.1tK小齿轮传递的转矩 1 29249TT N mm 齿宽系数 1d （由 1P201表 10-7） 材料的弹性影响系数 9.189EZ Mpa1/2 （由 1P198表 10-6） 区域系数 433.2HZ （由 1P215图 10-30） nts 第 - 7 -页 1 0.79 ， 87.02 （由 1P214 图 10-26） 12 1 . 6 6 应力循环次数 9111 6 0 7 . 4 1 0N N J 接触疲劳寿命系数 91.01 HNK 95.02 HNK （由 1P203图 10-19） 接触疲劳许用应力 取安全系数 1.4s 1 l i m 11 3 9 4 . 2 8H N HH K M p aS 2 l i m 22 3 7 3 . 2H N HH K M p aS 取 373.2MPa 2 计算 （ 1）试算小齿轮分度圆直径td13 21 )(12HEHdtt ZZTKd 3 23 2 1 . 6 2 9 . 2 4 9 1 0 3 . 4 3 4 1 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8()1 1 . 6 6 3 . 4 3 4 3 7 3 . 2 =48.12mm （ 2）计算圆周速度 1 4 8 . 1 2 9 6 0 2 . 4 1 76 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m/s （ 3）计算齿宽 b及模数 mnt 1 1 4 8 . 1 2 4 8 . 1 2dtbd mm 11c o s 4 8 . 1 2 c o s 1 4 1 . 9 524tntdmZ 2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 9 5 4 . 3 8nth m m m 912 2 . 1 4 1 0hNNi nts 第 - 8 -页 b/h=10.99 4计算纵向重合度 2.0932 （ 5） 计算载荷系数 HHVAH KKKKK 错误 !未找到引用源。 使用系数 AK 根据电动机驱动得 0.1AK 错误 !未找到引用源。 动载系数VK根据 v=1.51m/s、 7级精度 1.2VK 错误 !未找到引用源。 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非对称布置、 7级精度、d=1.0、 48b mm，得 bK ddH 322 1023.0)6.01(18.012.1 =1.42 错误 !未找到引用源。 按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数FK根据 b/h=12.10、 51.1HK45.1FK 错误 !未找到引用源。 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 FH KK HHVAH KKKKK =2.47 （ 6） 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 1d nts 第 - 9 -页 3311 / 4 8 . 1 2 2 . 4 7 / 1 . 6 5 5 . 6 1t H td d K K mm （ 7） 计算模数nm211c o s 5 5 . 6 1 c o s 1 4 2 . 1 824ndmz o 三 按齿根弯曲强度设计 3m a x212c o s2 FSaFadnYYZYKTm1 确定计算参数 （ 1）计算载荷系数 K 1 1 . 2 1 . 4 5 1 . 4 5 2 . 4 5A V F FK K K K K （ 2）螺旋角影响系数 Y 根据纵向重合系数 2.0932 ，得 Y 0.88 （ 3）弯曲疲劳系数 KFN 得 86.01 FNK 89.02 FNK （ 4）计算弯曲疲劳许用应力 F 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 得 1 l i m 11 3 0 3 . 5 7F N FF K M p aS 2 l i m 22 2 3 8 . 9F N FF K M p aS （ 5）计算当量齿数 ZV 27.2614c o s 24c o s 3311 ZZ V 取 27 22 2 9 0 . 8 5c o sv ZZ 取 91 （ 6）查取齿型系数 YF 应力校正系数 YS 得 nts 第 - 10 -页 57.21 FaY 16.22 FaY 60.11 SaY 81.12 SaY （ 7）计算大小齿轮的 并加以比较 1110 . 0 1 3 3 7F a s aFYY 2220 . 0 1 6 3 7F a s aFYY 比较 111 FSaFa YY 根据电动机驱动得 0.1AK 错误 !未找到引用源。 动载系数VK根据 v=1.51m/s、 7级精度 1.1VK 错误 !未找到引用源。 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非对称布置、 7级精度、d=1.0、 73.4b mm，得 bK ddH 322 1023.0)6.01(18.012.1 =1.425 错误 !未找到引用源。 按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数FK根据 b/h=10.99、 1 .4 2 5HK nts 第 - 14 -页 1.43FK 错误 !未找到引用源。 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 FH KK HHVAH KKKKK =2.194 （ 6） 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 1d 3311 / 7 3 . 4 3 2 . 1 9 4 / 1 . 6 8 1 . 5 9t H td d K K mm （ 7） 计算模数nm211c o s 8 1 . 5 9 c o s 1 4 3 . 224ndmz o 三 按齿根弯曲强度设计 3m a x212c o s2 FSaFadnYYZYKTm1 确定计算参数 （ 1）计算载荷系数 K 2 . 0 2A V F FK K K K K （ 2）螺旋角影响系数 Y 根据纵向重合系数 2.0932 ，得 Y 0.88 （ 3）弯曲疲劳系数 KFN 得 1 0.85FNK 2 0 .8 9FNK （ 4）计算弯曲疲劳许用应力 F 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 得 nts 第 - 15 -页 1 l i m 11 3 0 3 . 5 7F N FF K M p aS 2 l i m 22 2 3 8 . 8 5F N FF K M p aS （ 5）计算当量齿数 ZV 27.2614c o s 24c o s 3311 ZZ V 取 27 22 2 8 4 . 2 9c o sv ZZ 取 85 （ 6）查取齿型系数 YF 应力校正系数 YS 得 57.21 FaY 16.22 FaY 1 1.58saY 2 1.81saY （ 7）计算大小齿轮的 并加以比较 1110 . 0 1 3 3 8F a s aFYY 2220 . 0 1 6 3
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