二级减速器说明书(机制1143)

1、机械设计课程设计装订线计算说明书设计题目：带式运输机传动装置设计（第3组） 机械与动力工程 学院 机制1143 班设计者 ： 邢源烈 指导教师： 王宇林 广东海洋大学目 录机械设计基础课程设计任务书.3一、传动方案的分析和拟定.5二、电动机的选择.5三、传动装置运动和动力参数的计算.6四、传动件的设计计算.8五、轴承的计算23六、键连接的校核计算23七、铸件减速器机体结构尺寸计算及附件的选择24八、润滑与密封25机械设计课程设计任务书一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置（见 图1）。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图

2、设计；设计计算说明书的编写。图2为参考传动方案。图1 带式运输机传动装置图2 参考传动方案二、课程设计的要求与数据已知条件： 1运输带工作轴转矩： T = 690 N*m； 2运输带工作速度： v = 2.0 m/s； 3卷筒直径： D = 320 mm； 4使用寿命： 10年； 5工作情况：单班制，连续单向运转，有轻微振动； 6制造条件及生产批量：运输带速度允许误差为±5%，小批量。三、课程设计应完成的工作1减速器装配图1张； 2零件工作图 2张（轴、齿轮各1张）；3设计说明书 1份。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容起止日期一设计准备: 明确设计任务；准备设计资料和绘图用具1

3、2.27.2016二传动装置的总体设计: 拟定传动方案；选择电动机；计算传动装置运动和动力参数传动零件设计计算:带传动、齿轮传动主要参数的设计计算三减速器装配草图设计: 初绘减速器装配草图；轴系部件的结构设计；轴、轴承、键联接等的强度计算;减速器箱体及附件的设计四完成减速器装配图: 五零件工作图设计六整理和编写设计计算说明书七课程设计答辩1.6.2017设计计算及说明结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮传动减速），说明如下：为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速，即一般常选用同步转速为

4、的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为16-23。根据总传动比数值，可采用任务书所提供的传动方案就是以带轮传动加二级圆柱直齿轮传动二、电动机选择1电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y132M2-6系列三项异步电动机。它为卧式封闭结构2电动机容量1) 卷筒轴的输出功率 2) 电动机输出功率d 传动装置的总效率 式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书1表2-4查得：带传动；滚子轴承；圆柱齿轮传动；联轴器；卷筒效率=0.96则故 3电动机额定功率由表19-1选取电动机额定功率4电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。传动比范

5、围，则电动机转速可选范围为选择同步转速为1000r/min的电动机。选定电动机的型号为Y132M2-6。主要性能如下表：电机型号额定功率满载转速起运转矩最大转矩Y132M2-65.5KW960r/min2.02.05、计算传动装置的总传动比并分配传动比1.总传动比（符合16<<160）2.分配传动比 假设V带传动分配的传动比，则二级展开式圆柱齿轮减速器总传动比=二级减速器中：高速级齿轮传动比i低速级齿轮传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：轴、轴、轴。各轴转速为：2各轴输入功率按电动机所需功率计算各轴输入功率，即3各轴输入转矩

6、T(Nm)将计算结果汇总列表备用。轴号电动机高速轴中间轴低速轴功率P/kW4.44.13.93.7转矩T/(Nm)43.7781.57300.36736.14转速n/（r/min）96048012448传动比i23.872.58效率0.940.950.95四、传动件的设计计算（一）设计带传动的主要参数。已知带传动的工作条件：单班制（共8h），连续单向运转，载荷平稳，所需传递的额定功率p=4.4kw小带轮转速 大带轮转速，传动比。设计内容包括选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等（因为之前已经按选择了V带传动，所以带的设计按V带传动设计方法进

7、行）1）、计算功率 =2)、选择V带型 根据、由机械设计p157选择A型带（d1=112140mm）3）、确定带轮的基准直径并验算带速v(1)、初选小带轮的基准直径，由（机械设计p155表8-6和p156表8-8，取小带轮基准直径（2）、验算带速v 因为5m/s<5.63m/s<30m/s,带轮符合推荐范围（3）、计算大带轮的基准直径 根据式8-15 ，初定=224mm（4）、确定V带的中心距a和基准长度 a、 根据式8-20 机械设计p152 0.7 初定中心距=400mm b、由式8-22计算带所需的基准长度 =2+1335.6mm由表8-2先带的基准长度=1430mmc.计算

8、实际中心距a+( -)/2447.2mm中心距满足变化范围:425.75490.1mm（5）.验算小带轮包角 180°-（-）/a×57.3°165.7°>120° 包角满足条件（6）.计算带的根数Z= 故取5根.（7）、计算单根V带的初拉力和最小值500*+=132.3N对于新安装的V带,初拉力为:1.5=198.45N对于运转后的V带,初拉力为:1.3=171.99N（8）计算带传动的压轴力=2Zsin(/2)=1312.6N（9）.带轮的设计结构A.带轮的材料为:HT200B.V带轮的结构形式为:腹板式. CL=70mm B=78m

9、m（二）高速级齿轮传动1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°2) 参考表10-6，选用8级精度3) 材料选择。有表10-1，选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS4) 选小齿轮齿数，大齿轮齿数2.按齿面接触疲劳强度设计1) 试算小齿轮分度圆直径，即1 试选2 计算小齿轮传递转矩3 由表10-7选取齿宽系数4 由图10-20查得区域系数5 由表10-5查得材料的弹性影响系数6 计算接触疲劳强度用重合度系数7 计算接触疲劳许用应力由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接

10、触疲劳极限分别为计算应力循环次数：由图10-23查取接触疲劳寿命系数取失效概率为1%、安全系数S=1，由式10-14得：2） 试算小齿轮分度圆直径（2） 调整小齿轮分度圆直径1） 计算实际载荷系数前的数据准备。1 圆周速度v。2 齿宽b。2) 计算实际载荷系数1 由表10-2查得使用系数2 根据v=1.372m/s,8级精度，由图10-8查动载系数3 齿轮圆周力4 由表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数由此的实际载荷系数为3) 按实际载荷系数算得的分度圆直径3.按齿根弯曲疲劳强度设计（1）由式10-7试算模数，即1）确定公式中各参数值1 试选2 计算弯

11、曲疲劳强度用重合度系数。3 计算。由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力修正系数由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳强度极限分别为由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-14得 因为大齿轮的大于小齿轮，所以取0.01532） 试算模数=1.569mm（2） 调整齿轮模数1） 计算实际载荷系数前的数据准备1 圆周速度v。2 齿宽b。3 齿宽高比b/h。2） 计算实际载荷系数1 根据v=0.94m/s，8级精度，由图10-8查得动载系数23 由表10-4用插值法得;结合b/h=7.38查图10-13得;则载荷系数为3） 由式10-13，可得按

12、实际载荷系数算得齿轮模数 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得模数1.671，并就近圆整为标准值m=2mm，按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=61.186mm，算出小齿轮齿数取31.则大齿轮齿数为取120，两者互为质数。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：小齿轮宽度为取5. 主要设计结论：齿数，模数，压力角，中心距，齿宽。小齿轮选用40Cr（调质），大齿轮选用45钢（调质）。

13、齿轮按8级精度设计。（3） 低速级齿轮传动1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1） 按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角为20°；（2） 参考表10-6，选用8级精度；（3） 材料选择：选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度为240HBS；（4） 选择小齿轮齿数;大齿轮齿数。2. 按齿面接触疲劳强度设计（1） 试算小齿轮分度圆直径，即1) 确定公式中各参数值1 试选；2 计算小齿轮传递转矩；3 由表10-7选取齿宽系数；4 由图10-20查得区域系数；5 由表10-5查得材料的弹性影响系数；6 计算接触疲劳强度用重合度

14、系数：7 计算接触疲劳许用应力：由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为；计算应力循环次数：；由图10-23查取接触疲劳寿命系数为；取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-14得： 取两者中较小作为该齿轮副接触疲劳许用应力，即2） 试算小齿轮分度圆直径：（2） 调整小齿轮分度圆直径1） 计算实际载荷系数前的数据准备1 圆周速度。=0.560m/s2 齿宽b。b=86.238mm2） 计算实际载荷系数1 由表10-2查得使用系数2 根据v=0.560m/s，8级精度，由图10-8查3 齿轮圆周力：由表10-4用插值法查得8级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数

15、查表10-3得齿间载荷系数 由此得实际载荷系数为3） 按实际载荷系数算得的分度圆直径：及相应齿轮模数m=4.012mm3. 按齿根弯曲疲劳强度设计（1） 由式10-7试算模数即：1） 确定公式中各参数值1 试选2 计算弯曲疲劳强度用重合度系数3 计算。由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力修正系数由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳强度极限分别为由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-14得 因为大齿轮的大于小齿轮，所以取0.01512）试算模数=2.736mm（2）调整齿轮模数1）计算实际载荷系数前的数据准备1 圆周速度v。2 齿宽b。

16、齿宽高比b/h。2）计算实际载荷系数1 根据v=0.43m/s，8级精度，由图10-8查得动载系数；23 由表10-4用插值法得;结合b/h=7.38查图10-13得;则载荷系数为。3）由式10-13，可得按实际载荷系数算得齿轮模数 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得模数2.895，并就近圆整为标准值m=3mm，按接触疲劳强度算得的分度圆直径d3=86.238mm，算出小齿轮齿数取29.则大齿轮齿数为取75，两者互为质数。

17、5. 几何尺寸计算（4） 计算分度圆直径：（5） 计算中心距：（6） 计算齿轮宽度：小齿轮宽度为取6. 主要设计结论：齿数，模数，压力角，中心距，齿宽。小齿轮选用40Cr（调质），大齿轮选用45钢（调质）。齿轮按8级精度设计。（4） 高速轴设计1. 选取轴的材料为40Cr，调质处理，取C=1002. 初算最小轴径：，因为最小轴段与大带轮装配，所以应有键槽故取，由于带轮轮毂宽为L=70mm，故此轴长取68mm。3. 根据轴向定位要求确定轴各段直径和长度（1） A段与带轮连接,（2） B段用于安装轴承端盖，（3） 初选轴承6206号，则（4） 轴承右边采用轴肩定位故 （5） E段用于固定齿轮，（6

18、） F段安装齿轮，故（7） G段同样用于安装轴承，4. 键选择：带轮：高速级小齿轮：5. 取轴端倒角为2*45°。6. 作出轴上受力图以及轴的弯矩图和扭矩图，计算出各个截面处的：轴承水平支反力为=255.13N、=702.58N轴承垂直支反力为在支点产生反力取折合系数，其当量弯矩为：根据机械设计表15-1查得，故该轴安全。（5） 中间轴设计1. 选取轴的材料为40Cr，调质处理，取C=1002. 初算最小轴径：，因为此轴段与轴承装配，初选6207号轴承，取，此轴长取45mm。3. 根据轴向定位要求确定轴各段直径和长度：（1） A段安装6207号轴承，（2） B段安装高速级大齿轮，则取

19、（3） C段为大小齿轮轴向固定，则取（4） D段安装低速级小齿轮，则取（5） E段安装同样轴承，取4. 键选择：高速级大齿轮：低速级小齿轮：5. 确定轴上倒角为2*45°6. 作出轴上受力图以及轴的弯矩图和扭矩图，计算出各个截面处的：轴承水平支反力为=153.67N、=1401.77N轴承垂直支反力为b为危险截面故该轴安全。（6） 低速轴设计1. 选取轴的材料为40Cr，调质处理，取C=1002. 初算最小轴径：，同时选取联轴器型号。联轴器计算转矩，按计算转矩应小于联轴器的公称转矩的条件选用HL4联轴器，转矩为，则选择轴径为，半联轴器长度为112mm，此轴长取110mm3. 据轴向定

20、位的要求确定轴的各段直径和长度：（1） A段与联轴器联接，取（2） 为满足半联轴器轴向定位，A右端需一轴肩，故（3） C段用于安装轴承，选用轴承6211号，则（4） D段取轴肩固定轴承，则（5） E段是齿轮的轴向固定，取（6） F段安装低速级大齿轮，取（7） G段位轴套定位，4. 键的选择轴与半联轴器：轴与齿轮：5. 取轴端倒角为2×45°6.作出轴上受力图以及轴的弯矩图和扭矩图，计算出各个截面处的：轴承水平支反力为=811.54N、=1701.61N轴承垂直支反力为故该轴安全。五、轴承的计算按一年300个工作日,每天单班制.寿命10年设6206号、6207号、6211号轴

21、承分别为1、2、3。查表得：故所有轴承均符合要求。六、键联接的校核计算1. 查机械设计表6-2得许用挤压应力为2. 高速轴与大带轮连接键：3. 高速级小齿轮与轴连接键：4. 高速级大齿轮与轴连接键：5. 低速级小齿轮与轴连接键：6. 低速级大齿轮与轴连接键：7. 联轴器与低速轴连接键：因此所有键均能安全工作。七、减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择1、铸件减速器机体结构尺寸计算表名称符号大小/mm机座壁厚8mm机盖壁厚18mm机座凸缘厚度b12mm机盖凸缘厚度b112mm机座底凸缘厚度p20mm地脚螺钉直径df16mm地脚螺钉数目n4轴承旁连接螺栓直径d114mm机盖与机座连接螺栓直径d212mm连接螺栓d2的间距l180mm窥视孔盖螺钉直