带式运输机的二级斜齿圆柱齿轮减速器

JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY机械设计课程设计说明书题目：带式运输机的二级斜齿圆柱齿轮减速器学院：工学院姓名：钟恒学号： 20111092专业：机械制造及其自动化年级： 2011级指导教师：杨鸿飞职称：讲师二013 年十二月目录一、设计题目 ................................. - 3 -二、传动装置总体设计 ......................... - 3 -三、选择电机 ................................. - 4 -四、确定传动装置的总传动比和分配传动比........ - 6 -五、计算传动装置的运动和动力参数 ............. - 6 -六、齿轮的设计 ............................... - 8 -七、轴的设计 ................................ - 11 -八、高速轴大齿轮的设计 ...................... - 24 -九、联轴器的选择 ............................ - 24 -十、减速器机体结构尺寸 ...................... - 25 -十一、装配图设计 ............................ - 26 -十二、零件图设计 ............................ - 28 -十三、其他有关数据 .......................... - 29 -十四、设计小结 .............................. - 29 -一、设计题目：带式运输机的二级斜齿圆柱齿轮减速器1．工作条件：有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，输送带速度容许误差为5%，减速器小批量生产，使用寿命为五年。

2．己知条件：输送带拉力：F=2600N，滚筒直径为D=340mm，带速度为：V=0.90m/s。

（第19组数据）二、传动装置总体设计1. 组成：传动装置由电机、减速器、联轴器、输送带、滚筒组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。

其传动方案如下：三、选择电机1、计算电机所需功率dP ：查机械设计课程设计书本第99页表14-7：1η－滚子轴承传动效率：0.982η－七级精度齿轮传动效率：0.98 3η－齿式联轴器传动效率：0.994η－卷筒传动效率：0.96求出电机至工作机之间的传动装置的总效率η：η=4232241ηηηη⨯⨯⨯=4220.980.980.990.96⨯⨯⨯=0.84 求出工作机所需功率w P26000.9 2.3410001000w Fv P KW KW ⨯=== 式中：F ——工作机的工作阻力，N ； V ——工作机的线速度，m/s 。

求出所需电动机功率： 2.342.780.84wd P P KW KW KW η=== 2、确定电机转速： 卷筒转速为： 6010006010000.950.59/min 3.14340v n r D π⨯⨯⨯⨯===⨯ 二级圆柱齿轮减速器传动比40~8=i 所以电动机转速的可选范围是：=d n in=（8～40）×50.59 =404.72～2023.6min r可见，符合这一范围的电动机转速有：750min r 、1000min r 、1500minr三种。

根据电动机所需功率和转速查手册第272页表22-1有3种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案如下：四、确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比：142028.0750.59m w n i n ===总 式中：m n ——电动机满载转速，min r ；w n ——工作机转速，min r 。

二级传动中，总传动比21i i i ⨯=总，式中1i 、2i 分别为一级和二级传动机构的传动比。

按二级圆柱齿轮减速器推荐高速级传动比()215.1~3.1i i =，取1i =1.42i ，得1 6.27i ===2128.074.486.27i i i ===总 注：1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。

五、计算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。

1、 各轴转速：轴1：min 1420min 114201r r i n n m ===轴2： 1211420min 226.48min 6.27n n r r i ===轴3：232226.48min 50.55min 4.48n n r r i === 2、 各轴输入功率：轴1：W p p d K =⨯=⨯=79.299.082.2011η 轴2：W p p K =⨯⨯=⨯=71.299.098.079.21212η 轴3：W p p K =⨯⨯=⨯=63.299.098.071.22323η 轴4：W p p K =⨯⨯=⨯=55.299.098.063.23434η 3、 各轴输入转矩：电动机轴输出转矩：m n p T m d d ∙N =⨯=⨯=97.18142082.295509550 轴1：m n p T ∙N =⨯=⨯=76.18142079.295509550111 轴2： m n p T ∙N =⨯=⨯=73.11356.22771.295509550222 轴3：m n p T ∙N =⨯=⨯=29.49202.5163.295509550333 卷筒轴输入转矩：m n p T ∙N =⨯=⨯=31.47702.5155.295509550444 4、 各轴输出功率：轴1：W P P K =⨯=='73.279.298.098.011 轴2：W P P K =⨯=='66.271.298.098.022 轴3：W P P K =⨯=='58.263.298.098.033 卷筒轴：W P P K =⨯=='50.255.298.098.0445、各轴的输出转矩分别为各轴的转矩乘轴承效率0.98：轴1：m T T ∙N =⨯=='39.1876.1898.098.011轴2：m T T ∙N =⨯=='46.11173.11398.098.022 轴3： m T T ∙N =⨯=='44.48229.49298.098.033 卷筒轴输出转矩：m T T ∙N =⨯=='76.46731.47798.098.044 运动和动力参数计算结果如下表所示：六、齿轮的设计1、高速级大小齿轮的设计：①材料：高速级小齿轮选用45#钢调质处理，齿面硬度为250HBS 。

高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为200HBS 。

②查课本第166页表11-1得：H σ=600Mpa, F σ=450Mpa ； 查课本第171页表11-5得：。

H S =1.25, F S =1.6； 故 [H σ] =H σ / H S =600/1.25=480Mpa ；==FFF S σσ][450/1.6=281.25 Mpa③按齿面接触强度设计：7级精度制造，查课本第169页表11-3得：载荷系数1.2K =，表11-6齿宽系数d φ取0.8；查课本第171页表11-4得弹性系数E Z =188，区域系数H Z 取2.5， 计算中心距：由课本第171页式11-3得：=+⨯Φ≥321)][(12HH E d Z Zu u kT d σmm 24.37)4805.2188(24.68.0)124.6(76.182.1232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ 设1Z =20，111Z d m ==37.24/20=1.86，取m=2。

由mZ d =1=2×20=40mm, 12iZ Z ==6.24×20=124.8 取125； ==22mZ d 2×125=250mm 齿宽：11d b d Φ==0.8×40=32mm,取1b =35mm ；考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大，大齿轮取=35mm,小齿轮取40mm. 实际传动比：12Z Z i ==125/20=6.25 传动比误差：（6.25-6.24）/6.25×100%=0.16% ④验算轮齿弯曲强度：查课本第173、174页表11-8、11-9得：F Y =2.93 s Y =1.56 按最小齿宽了b=40计算：==122Z bm Y kTY Fs F σ2×1.2×18.76×1.56×2.93/（40×2×2×20） =42.89Mpa ≤][F σ=281.25Mpa所以安全。

⑤齿轮的圆周速度：100060⨯=dnV π=(3.14×40×1420)/(60×1000)=2.97m/s查课本第168页表11-2知选用7级的的精度是合适的。

2、低级轴齿轮设计①材料：低速级小齿轮选用45#钢调质处理，齿面硬度为250HBS 。

低速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为200HBS 。

②查课本第166页表11-1得：H σ=600Mpa, F σ=450Mpa ； 查课本第171页表11-5得：。

H S =1.25, F S =1.6； 故 [H σ] =H σ / H S =600/1.25=480Mpa ；==FFF S σσ][450/1.6=281.25 Mpa③按齿面接触强度设计：7级精度制造，查课本第169页表11-3得：载荷系数1.2K =，齿宽系数d φ取0.8；查课本第171页表11-4得弹性系数E Z =188，区域系数H Z 取2.5， 计算中心距：由课本第171页式11-3得：=+⨯Φ≥3231)][(12HH E d Z Z u u kT d σmm 90.64)4805.2188(61.48.0)161.4(08.782.1232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯设3Z =25，111Z d m ==64.90/25=2.596，取m=3。

由33mZ d ==3×25=75mm, 34iZ Z ==4.61×25=115.25,取116；==44mZ d 3×116=348mm 齿宽：33d b d Φ==0.8×75=60mm,取3b =65mm ；考虑低速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大，大齿轮取3b =65mm,小齿轮取70mm.实际传动比：34ZZ i ==116/25=4.64传动比误差：（4.67-4.64）/4.67×100%=0.64% ④验算轮齿弯曲强度：查课本第173、174页表11-8、11-9得：F Y =2.93 s Y =1.56 按最小齿宽了b=70计算：==122Z bm Y kTY Fs F σ2×1.2×78.08×1000×1.56×2.93/（80×3×3×25） =54.38Mpa ≤][F σ=281.25Mpa所以安全。