二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机传动装置-机械设计课程设计设计说明书

1、机械设计课程设计设计说明书2014-2015第2学期姓 名： xx 学 号： 631224030217 专业班级： 机电子2班 指导教师： xx 成 绩： xx交通大学 机电与汽车工程学院2015 年 5 月 29目 录第一章 课程设计任务书2第二章 前言3第三章 传动系统方案的总体设计4第四章 齿轮的设计.8 第五章 轴的设计.17第六章 键连接设计.23第七章 箱体结构设计.23第八章 设计小节.26 第九章 参考资料232012级机械电子工程专业02班机械设计课程设计（设计说明书）xx交通大学第一章 课程设计任务书一,设计题目二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机传动装置设计，传动方案如图所

2、示：二,设计参数运输机的设计参数如下表所示。参数 题号18运输带工作拉力f(kn)4.1运输带工作速度v（m/s）1.4卷筒直径360表1三，工作情况/已知条件1. 允许运输带速度无误差5%，且卷筒效率为0.96（包括卷筒与轴承的损失效率）；2. 两班制，连续单向运转，载荷较平稳；3. 使用折旧期8y；4. 工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35度；5. 动力来源：电力，三相交流，电压380/220v；6. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；7. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。四设计工作量1.减速器装配图一张（a0图纸）；2.零件（箱体、传动件、轴等）

3、工作图纸2-3张（a2或a3图纸）；3设计说明书一份（不少于8000字，或20-30夜）。第二章 前言机械设计课程设计是学生第一次较全面的在机械设计方面的训练，也是机械设计课程的一个重要教学环节，其目的是：第一、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关先修课程的理论和知识，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使学生知识得到巩固，深化和扩展。第二、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件部件、机械传动装置和简单机械的设计原理和过程，第三、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据，进行经验估算和数据处

4、理等。机械设计课程设计的题目是带式运输机的传动装置的设计，设计内容包括：确定传动装置总体设计方案，选择电动机；计算传动装置运动和动力的参数；传动零件，轴的设计计算；轴承，联轴器，润滑，密封和联接件的选择与校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计说明书；毕业设计总结；最后完成答辩。第三章 传动系统方案总体设计1、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量3） 电动机转速的选择 2.计算机传动装置总传动比并分配传动比(1).总传动比(2).分配传动比3. 计算传动装置的运动和动力参数1).各轴的转速 2).各轴的输入功率3）各轴的输入转矩4.齿轮的设计一.高

5、速级大小齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿2.按齿面接触疲劳强度设计（1）试算小齿轮分度圆直径(2) ，调整小齿轮分度圆直径4. 几何尺寸计算二.低速级大小齿轮的设计.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数2. 按齿面接触疲劳强度设计(3) ，调整小齿轮分度圆直径5. 几何尺寸计算5. 轴的设计求作用在齿轮上的力.初步确定轴的最小直径.初步确定轴的最小直径1）、选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用y系列全封闭自扇冷笼型三相异步电动机，电压380v。2）选择电动机的容量1、功率选择(1)工作机主轴所需有效功率 式（3.1）式中，f=41000n,v=1.4m/s，代入上式得：pw =

6、（4.11031.4）/1000=5.74kw(2)电动机所需功率电动机所需功率为： 式（3.2）从电动机至卷筒主动轴之间的传动装置的总效率为 式（3.3）查2表11-9：联轴器传动效率（2个）轴承传动效率 （4对），齿轮传动效率（8级2对），滚筒传动效率（1个），则：，pd=pw/=5.74/0.817=7.03kw;3）、电动机转速选择根据已知条件计算出工作机卷筒的转速为： =74r/min查表9.1推荐的二级圆柱齿轮减速器传动比为：；故电动机转速为：=.=（8-40）74=（592-2960）r/min符合这一范围的同步转速有750、1000和1500三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸

7、、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000的电动机.根据电动机类型、容量和转速，由有关手册选定电动机型号为y160m-6。其额定功率为7.5kw，满载转速为970r/min,启动转矩和额定转矩、最大转矩和额定转矩的比值都是2.0.2计算机传动装置总传动比并分配传动比。(1).总传动比为 式（3.4）=13.11(2).分配传动比 式（3.5） 其中：，且考虑润滑条件等因素，为使两级大齿轮直径相近，取=1.4，初定3. 计算传动装置的运动和动力参数 该传动装置从电动机到工作机共有三轴，依次为轴轴轴1).各轴的转速 轴 ii轴 iii轴 卷筒轴 2).各轴的输入功率i轴

8、ii轴 iii轴 卷筒轴 3） .各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩为 i轴 ii轴 iii轴 卷筒轴 将上述计算结果汇总与下表，以备查用。 轴名功率p/kw转矩t/(nmm)转速n/(r/min)传动比效率电机轴7.0397010.99i轴6.899704.280.95ii轴6.55226.643.060.95iii轴6.237410.97卷筒轴5.9274第四章 齿轮的设计一.高速级大小齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动,压力角取20度。(2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(gb/t10095.1、22001)。

9、(3)材料选择。由机械设计表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为260hbs，大齿轮为45钢（正火），硬度为210hbs，二者材料硬度差为50hbs。(4)选小齿轮齿数，则大齿轮齿数(5)按软齿面齿轮非对称安装查表10-7，取齿宽系数2.按齿面接触疲劳强度设计设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度计算。两者比较校核。 （1).由10-11试算小齿轮分度圆直径，即： 1)确定公式内的各计算数值.试选载荷系数。.计算小齿轮传递的转矩 .由图10-20查得区域系数=2.5. 由表10-5查得材料系数。由式10-9接触疲劳强度用重合度系数=arccoscos/()=36.6

10、69=arccoscos/()=24.637=2.709. 计算接触疲劳许用应力由课本图p110图10-25d按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。由式10-15计算应力循环次数由课本图10-23取接触疲劳寿命系数；。取失效概率为1%，取安全系数s=1，由式10-14得： 2)试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。 齿数比=42.500（2），调整小齿轮分度圆直径1）.数据准备。.计算圆周速度。 .计算齿宽。2）计算载荷系数. 根据，7级精度，课本图10-8查得动载系数； 由课本表10-2查得使用系数；齿轮的圆周力：75.1n/mm100n/mm查表10-3得齿间

11、载荷分配系数 由课本表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑对称分布时，； 故载荷系数：3）.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 计算模数 3.按齿轮弯曲强度设计有轮齿弯曲强度验算公式10-7： 试选1） 确定公式中的各参数值：试选由式10-5计算弯曲疲劳强度用重合度系数：计算。查表10-17，取齿形系数查表10-18，取应力集中系数由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为查图10-22查得弯曲疲劳寿命系数取安全系数，有式10.14得：因为大齿轮的大于小齿轮，所以取2） 试算模数：（2） 调整齿轮模数1） 计算实际载荷前的数据准备。圆周速度v。v=齿宽b.齿高比b/

12、h.2) 计算实际载荷系数根据v=1.83m/s，七级精度，由图10-8查得动载系数由，查表10-3得齿间载荷分配系数由表10-4用插值法查得，结合b/h=10.667,查图10-13，得，则载荷系数为3） 由式10-13，可得按实际载荷算得的齿轮模数对比计算结果，由于弯曲疲劳强度算得的模数接近于标准模数1.5，所以取m=1.5，按接触疲劳强度算得分度圆直径，算出小齿轮直径。取，则大齿轮齿数，取z1和z2互质。这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到了结构紧凑，避免浪费。4.几何尺寸计算（1） .计算分度圆直径 （2） 计算中心距 （3） 计算齿轮宽度

13、考虑不可避免的安装误差，为了保证设计齿宽b的节省材料，一般将小齿轮略微加宽（5-10）mm即取取，而使大齿轮宽度等于设计齿宽，即mm.二.低速级大小齿轮的设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动,压力角取20度。(2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(gb/t10095.1、22001)。(3)材料选择。由机械设计表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为260hbs，大齿轮为45钢（正火），硬度为210hbs，二者材料硬度差为50hbs。(4)选小齿轮齿数，则大齿轮齿数(5)按软齿面齿轮非对称安装查表10-7，取齿宽系数2

14、.按齿面接触疲劳强度设计设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度计算。两者比较校核。 （1).由10-11试算小齿轮分度圆直径，即： 1)确定公式内的各计算数值.试选载荷系数。.计算小齿轮传递的转矩 .由图10-20查得区域系数=2.5. 由表10-5查得材料系数。由式10-9接触疲劳强度用重合度系数=arccoscos/()27.215=arccoscos/()=22.669=1.756. 计算接触疲劳许用应力由课本图p110图10-25d按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。由式10-15计算应力循环次数由课本图10-23取接触疲劳寿命系数；。

15、取失效概率为1%，取安全系数s=1，由式10-14得： 2)试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。 齿数比=64.281（4），调整小齿轮分度圆直径1）.数据准备。.计算圆周速度。 .计算齿宽。2）计算载荷系数. 根据，7级精度，课本图10-8查得动载系数； 由课本表10-2查得使用系数；齿轮的圆周力：65.9n/mm1.213.2齿轮端面与内机壁距离11机座肋厚 轴承端盖外径+（55.5） 150 190 240起盖螺钉直径不用太大，但要常见，起到起盖作用即可。铸造过渡尺寸h,k,rh=15k=3r=5凸台高度h根据低速机轴承座外景确定，以便于扳手操作为准通气器固定螺钉直径根据通气器上的沉孔

16、直径确定第八章 设计小结 这次关于带式运输机上的二级展开式圆柱齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过两个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础.1机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、互换性与技术测量、cad实用软件、机械工程材料、机械设计手册等于一体，使我们能把所学的各科的知识融会贯通，更加熟悉机械类知识的实际应用。2这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。3在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。4本次设计