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机械毕业设计课程设计
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二级斜齿圆柱齿轮减速器,机械毕业设计课程设计
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机械设计课程设计任务书 学号 姓名 设计题号 设计题目 :皮带运输机传动装置 机械 运动简图 : 1- 电动机 2联轴器 3-圆柱齿轮减 速器 4-运输带 5滚筒 运输带牵引力 F（牛顿） 3800 每日工作时数 t（小时） 8 运输带速度 V（米 /秒） 1.8 传送带工件年限（年） 15 滚筒直径 D（毫米） 320 注： 传送带不逆转，工作载荷平稳，允许 输送带速度 误 差 为 5。 设计工作量 ： 一 绘制减速器装配图 1张 二 绘制减速器零件图 2张 ， 三 编写设计说明书份 nts 一 传动方案分析 该方案的优缺点： 1-电动机 2联轴器 3-圆柱齿轮减速器 4-运输带 5滚筒 该工作机运动较平稳，并且该工作机功率不是很大、载荷变化不大，采用二级圆柱齿轮减速器这种简单传动结构，能使传动效率高，结构紧凑。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。 二 .原动机选择与计算（ Y系列三相交流异步电动机） 已知传送带工作拉力 F=3800N， 输送带 毂轮转速 V 1.8m/s，鼓轮直径 D=320mm=0.32m。 2.1类型： Y系列三相异步电动机； 2.2功率选择： 工作带所需转速： 6 0 6 0 1 . 8 1 0 7 . 4 8 / m i n3 . 1 4 0 . 3 2vnrD 工作机所需输入功率 ： 3 8 0 0 1 . 8 6 . 8 41 0 0 0 1 0 0 0W FvP k W ; 电机所需功率：Wd PP ; 2 2 31 2 3 0 . 8 7w 其中，W为滚筒工作效率， 0.96 1联轴器效率， 0.99 2为圆柱齿轮效率， 0.97 nts 3为轴承效率， 0.995 所以 6 .8 40 .8 7Wd PP 7.84 KW 2.3电机转速选择 输送机工作转速 1 0 7 .4 8 / m i nwnr电机同步转速选： 1000 /minr ； 2.4电机型号确定 所以查表选电机型号为： Y160L-6 电机参数： 额定功率：mp 11Kw 满载转速：mn 970 /minr 三 . 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 3.1 总传动比和各级传动比分配： 12970 9 . 0 21 0 7 . 4 8mwni i in 总其中：1i为高速级传动比，2i为低速级传动比，且12(1 .3 1 .5 )ii， 取：123 .6 , 2 .5 1ii； 3.2 各轴传动装置的运动和动力参数 1）高速轴：1 2 3 1 1 0 . 9 9 0 . 9 9 5 1 0 . 8 4mP P k W ； 1 9 7 0 / m innr； 1111 0 . 8 49 5 5 0 9 5 5 0 1 0 6 . 6 8970PT N mn g； 2） 中间轴：2 2 3 1 1 0 . 4 6P P k W； 2 1 1/ 9 6 0 / 3 . 6 2 6 9 . 4 4 / m i nn n i r ； 2221 0 . 4 69 5 5 0 9 5 5 0 3 7 0 . 6 62 6 9 . 4 4PT N mn g； 3） 低速轴：3 1 2 3 2 9 . 9 9P P k W ； nts 3 2 3/ 2 6 9 . 4 4 / 2 . 5 1 1 0 7 . 4 8 / m i nn n i r ； 3339 . 9 99 5 5 0 9 5 5 0 8 8 7 . 8 41 0 7 . 4 8PT N mn g； 四 高速级齿轮传动设计 (斜齿传动） 4.1 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 小齿轮材料： 45 钢调质 HBS1=280 接触疲劳强度极限 6001lim H MPa （由 1P207 图 10-21d） 弯曲疲劳强度极限1 500FE Mpa （由 1P204 图 10-20c） 大齿轮材料： 45 号钢正火 HBS2=240 接触疲劳强度极限 5502lim H MPa （由 1P206 图 10-21c） 弯曲疲劳强度极限 3802 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 24 大齿轮齿数 Z2 = Z1 hi= 243.6=86 取 86 5 初选螺旋角 14t 4.2 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 106680TTN mm 齿宽系数 0.1d（由 1P201 表 10-7） 材料的弹性影响系 数 8.189EZ Mpa1/2 （由 1P198 表 10-6） 区域系数 2.42HZ （由 1P215 图 10-30） nts 1 0.78 ，2 0.87 （由 1P214 图 10-26） 12 1 . 6 5 应力循环次数 116 0 6 0 9 7 0 1 ( 1 1 5 3 0 0 8 )hN n j L 92.1 10 9 812 2 . 1 1 0 5 . 8 1 03 . 6hNN i 接触疲劳寿命系数1 0.92HNK 2 0.95HNK （由 1P203 图 10-19） 接触疲劳许用应力 取安全系数 1HS .0 1 l i m 11 0 . 9 2 6 0 0 5 5 21 . 0H N HH K M P aS 2 l i m 22 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 51 . 0H N HH K M P aS 取 5 2 2 . 5H M p a 2 计算 （ 1）试算小齿轮分度圆直径td13 21 )(12HEHdtt ZZTKd 23 2 1 . 6 1 0 6 6 8 0 3 . 6 1 2 . 4 2 1 8 9 . 8()1 . 0 1 . 6 5 3 . 6 5 2 2 . 5 =58.9mm （ 2）计算圆周速度 1 5 8 . 9 9 7 0 2 . 9 96 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 . 0 5 8 . 9 5 8 . 9dtbd mm nts 11c o s 5 8 . 9 c o s 1 4 2 . 3 824tntdm Z 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 3 8 5 . 3 6nth m m m b/h=10.99 4计算纵向重合度=2.0933 （ 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 1.25AK 错误 !未找到引用源。 动载系数VK根据 v=1.43m/s、 7 级精度 VK 1.1 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、 58.9b 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=10.99、 42.1HK42.1FK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 nts 1 .4 0HFKK HHVAH KKKKK =2.73 （ 6） 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 1d 3311 / 5 8 . 9 2 . 7 3 / 1 . 6 7 0 . 4 3t H td d K K mm （ 7） 计算模数nm2 211c o s 7 0 . 4 3 c o s 1 4 2 . 7 624ndmz o 4.3 按齿根弯曲强度设计 3m a x212c o s2 FSaFadnYYZYKTm 1 确定计算参数 （ 1）计算载荷系数 K 2 . 7 3A V F FK K K K K （ 2）螺旋角影响系数Y根据纵向重合系数 2.0933 ，得 Y 0.92 （ 3）弯曲疲劳系数 KFN 得 86.01 FNK 2 0.87FNK （ 4）计算弯曲疲劳许用应力 F 取弯曲疲劳安全系数 S=1.2 得 111 3 5 8 . 3 3F N F EF K M P aS 222 2 7 5 . 5F N F EF K M P aS （ 5）计算当量齿数 ZV nts 11 3324 2 6 . 2 7c o s c o s 1 4V ZZ 取 27 22 3386 9 4 . 1 4c o s c o s 1 4V ZZ 取 94 （ 6）查取齿型系数 YF 应力校正系数 YS 得 57.21 FaY 16.22 FaY 1 1.59SaY 2 1.82SaY （ 7）计算大小齿轮的Y YFa SaF 并加以比较 1110 . 0 1 1 4 0 4F a S aFYY 2220 . 0 1 4 2 6 9F a S aFYY 比较 111 FSaFa YY 根据电动机驱动得 1.25AK 错误 !未找到引用源。 动载系数VK根据 v=1.29m/s、 7 级精度 VK 1.1 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、 91.63b mm，得 bK ddH 322 1023.0)6.01(18.012.1 =1.429 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=10.54、 1.429HK 1.429FK 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 1 .4 0HFKK HHVAH KKKKK =2.75 （ 6） 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径 1d 3311 / 9 1 . 6 3 2 . 7 5 / 1 . 6 1 0 9 . 7 7t H td d K K mm （ 7） 计算模数nm2 211c o s 1 0 9 . 7 7 c o s 1 4 4 . 4 923ndmz o nts 5.3 按齿根弯曲强度设计 3m a x212c o s2 FSaFadnYYZYKTm 1 确定计算参数 （ 1）计算载荷系数 K 2 . 7 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 2.0933 ，得 Y 0.92 （ 3）弯曲疲劳系数 KFN 得 1 0.85FNK 2 0.88FNK （ 4）计算弯曲疲劳许用应力 F 取弯曲疲劳安全系数 S=1.2 得 111 3 5 4 . 1 7F N F EF K M P aS 222 2 7 8 . 6 7F N F EF K M P aS （ 5）计算当量齿数 ZV 11 3323 2 5 . 1 8c o s c o s 1 4V ZZ 取 26 22 3358 6 3 . 4 9c o s c o s 1 4V ZZ 取 63 （ 6）查取齿型系数 YF 应力校正系数 YS 得 57.21 FaY 2 2.14FaY nts 1 1.59SaY 2 1.80SaY （ 7）计算大小齿轮的Y YFa SaF 并加以比较 1110 . 0 1 1 5 3 8F a S aFYY 2220 . 0 1 3 8 2 3F a S aFYY 比较 111
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