机械设计课程设计说明书3 广西科技大学

1） 确定计算系数 a. 计算载荷系数 试选载荷系数 Kft=1.3 b. 由（10-18） ，可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数 Yε。 εα v=1.725, βb=13.140° 所以 Yε=0.685， Yβ=0.806 c. 计算当量齿数
Zv1=22.99°
Z V 1 27.37
Zv2=15.26°
TIII 9550 PIII =9550×2.718/68.202 N m nIII
=380.636 N m 轴的运动及动力参数 电动机 高速级 中间轴 II 轴I 1430 312.295 175.9 2.970 19.835 2.948 19.686 2.831 86.563
项目 转速 （r/min） 功率 （kw） 转矩 ( N m)


S=1.4
K FN 1 =0.95
计
算
及
说
明
结
果
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，弯曲疲劳寿命系数 K FN 1 =0.95 ， K FN 2 =0.97
K FN 2 =0.97。查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 FE1 =590 MPa ，
FE1 =590Mpa FE1 =575 MPa
i1 = 4.579
i=20.965
四．总传动比确定及各级传动比分配
1 计算总传动比 满载转速 nm=730 r / min； 总传动比 i=nm / nw =1430/68.209=20.965
i2 =4.579
2
分配各级传动比 高速级的圆柱传动比高速级的圆柱齿轮传动比 i1 ，则低速级的圆 柱齿轮的传动比为 i2 = i1 =4.579
mnt = 0.972mm
d. 计算纵向重合度
=1.667
=0.318 d Z1 tanβ
=0.318×1×21×tan 14 =1.667 e. 计算载荷系数 K 使用系数 K A =1， 根据 V1 =1.397m/s， 8 级精度查图表 （图 10-8） 得动载系数 K v =1.075 查图表（表 10-3）得齿间载荷分布系数 Kha=1.2,Kh=1.444, 由公式 查图表（图 10-13）得 K F 1 =1.351 由式
TI 9550 PI =9550×2.918/1430 N m nI
TI=19.686N.m TII=86.563N.m TIII=380.636N.m
=19.686 N m
TII 9550 PII =9550×2.831/312.295 N m nII
=86.563 N m
计
算
及
说
明
结
果
3）传动系统中的传动零件设计计算； 4）绘制减速器装配图装配图 1 张（A0）; 5）绘制减速器箱体零件图 1 张（A1） 、齿轮及轴的零件图 各 1 张（A2）
二．系统总体方案设计
输送机由电动机驱动，电动机 1 通过联轴器 2 将动力传 入减速器 3，再经联轴器 4 传至输送机滚筒 5，带动输送带 6 工作。传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器，高速级 和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动
计
算
及
说
明
结
果
五．计算传动装置的运动和动力参数
nⅠ =1430r/min
1. 各轴转速 从电动机到工作机有三轴， 分别为高速轴为轴Ⅰ， 中间轴为轴Ⅱ， nⅡ = 312.295r/min 低速轴为轴Ⅲ。 nⅢ = 68.202 r/ min nⅠ= nm =1430 r/min
nⅡ
=
nⅠ/i1=312.295r/min
低速级 轴 III 68.202 2.718 380.636
计
算
及
说
明
结
果
六、齿轮传动设计 1.高速级齿轮传动设计
(1）选择材料、精度及参数
a.，选用斜齿圆柱齿轮传动 b. 带式运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度 c . 材料选择。查图表（P191 表 10-1） ，选择小齿轮材料为 45 钢（调质后表面淬火） ，硬度为 400 HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质后表面淬火） ，硬度为 370 HBS，二者的硬度差为 30HBS。 d . 初选小齿轮齿数 Z1 =21，则大齿轮齿数
PI =2.948kw PII =2.831kw PIII =2.718kw
nⅢ=
nⅡ
/i2=
68.202 r/min
解得卷筒速度在输送带速度允许误差为±5％范围内 2 计算各轴输入功率 PI=2.970×0.9925=2.948kw PII=2.948×0.99×0.97 kw=2.831kw PIII=2.831×0.99×0.97 kw=2.718kw 3 各轴转矩
得d
1

g. 计算模数 mn1
mn1 = d1 cosβ/ Z1 =21.036×cos 14 /21 mm
=0.972mm
(3）按齿根弯曲疲劳强度设计
按式 mn1
2 K1T1Y cos 2 YF YS 计算 d 1Z12 F
Kft=1.3
Y =0.806
1 2
T1=9843N.mm
Z H =2.433
H 1 =699.2MPa， H wenku.baidu.com2 =701MPa H =700MPa
计
算
及
说
明
结
果
e. 许用接触应力 H 1 =699.2MPa， H 2 =701MPa 则 H =（ H 1 + H 2 ）/2 f. 由式 =700MPa N=60nj Lh 2） 计算 a. 按式①计算小齿轮分度圆直径 d1t =18.659 mm b. 计算圆周速度 ②
' nd 1 =8 nw =8×57.32=458.56r/min ' nd 2 =60 nw =60×57.32=3439.2r/min
电动机型号为 Y1002L2-4 满载转速 nm： 14302r/min 额定功率：3kW
计
算
及
说
明
结
果
4．电动机的选择及技术参数 综合经济型及材料的考虑，选择电动机型号:Y1002L2-4 满载转速 nm：14302r/min 额定功率:3kW
产。 2. 设计数据 题号 11 运输带工作拉力 F/N :1970 运输带工作速度 V（m/s） ：1.25 卷筒直径 D (mm)：350 3. 传动方案 二级分流式圆柱齿轮减速器 4. 设计内容 1）确定传动装置的类型，画出机械系统传动方案简图； 2）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算； 分流式二级圆 柱齿轮减速器

K A =1.25 K v =1.075
K1 =1.863
计
算
及
说
明
④
结
果
K K A KV K H K H
得载荷系数 K1 =1.863 f. 按实际载荷系数校正所得分度圆直径 由式
d dt 3 K Kt 1863 mm =21.036mm 13
d 1=21.036mm
⑤
mn1 =0.972mm
计
算
及
说
明
结
果
三．电动机的选择
1 选择电动机类型 按已知工作条件和要求， 选用 Y 系列一般用途的三相异 步电动机 Pw =2.4625kw 2 选择电动机的容量 1）滚筒所需功率 Pw ： Pw =FV/1000=1970×1.25/1000=2.4625 kw nw =68.209r/min 卷筒的转速 nw 2）电动机至滚筒之间传动装置的总效率为η： 其中1 ，2 ，3 ， w 分别为传动系统中联轴器，齿承的 η=0.829 效率， ， w 是滚筒的效率，1 =0.9925，2 =0.97， 3 =0.99 w =0.96 3）确定电动机的额定功率 Ped 电动机的输出功率为 P
kt1 =1.3
1）确定公式内的各计算数值 a . 试选 kt1 =1.3 b. 分流式小齿轮传递的转矩 T1 =TI/2 =9843 N m m c. 查图表（P217 图 10-30）选取区域系数 Z H =2.433 （表 10-6）选取弹性影响系数 Z E =189.8 MPa d.由（10-21）计算：
F 2
=0.009959
小齿轮的数值大取最大值为 0.0105234 2） 设计计算 齿轮模数 mn=0.787714525 mm
由以上计算结果，取 mn1 =1.5，按接触疲劳强度得的分度圆直径
2 =398.3929MP
a
F
并加以比较
YF 1YS 1
F 1
=2.676×1.575/400.3571=0.0105234 4 =2.8×1.82/398.3929=0.009959
F 1
=0.010523
YF 2YS 2
F 2
YF 2YS 2
V1 d1t n1 / 60 1000
=3.14×18.659×1430/（60×1000）m/s =1.397m/s c. 计算齿宽 b 及模数 mnt b= d d1t =1×18.659mm=18.659mm
mnt = d1t cosβ/ Z1 = 0.972mm
V=1.397m/s = b=18.659mm
机械设计课程设计计 算说明书
题
目
分流式二级圆柱齿轮减速器 老师 汽车与交通学院 车辆 121 2012002050
指导教师 院 班 学 姓 系 级 号 名
完成时间
2015 年 1 月 23 日
目录
一．设计任务书……………………………… 二、传动方案拟定…………….………………………………. 三、电动机的选择……………………………………….……. 四、计算总传动比及分配各级的传动比……………………… 五、运动参数及动力参数计算………………………………… 六、传动零件的设计计算……………………………………… 七、轴的设计计算……………………………………………… 八、滚动轴承的选择及校核计算……………………………… 九、键联接的选择及计算……………………………………… 十、联轴器的选择……………………………………………….. 十一、润滑与密封………………………………………………….. 十二、参考文献………………………………………………… 十三、附录（零件及装配图）………………………………
大齿轮弯曲疲劳强度极限 FE1 =575 MPa ，由式

K N lim S
⑦
得 1 =0.95×590/1.4 MPa= 400.3571MPa
1 =400.3571
Mpa
2 =0.97×575/1.4 MPa=398.3929MPa
g. 计算大小齿轮的
YF 1YS 1 YF YS
计
算
及
说
明
结
果
一 . 设计任务书
1. 已知条件 1） 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，
L'h =38400h
室内工作，有粉尘，环境最高温度 35℃； 2） 3） 使用折旧期：8 年 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年 F=1970N V=1.25m/s D=350mm
一次小修； 4） 5） 6） 动力来源：电力，三相交流，电压 380V/220V; 运输带速度允许误差：±5％； 制造条件及生产批量： 一般机械厂制造， 小批量生
Pd
d
= Pw /η=2.4625/0.829=2.970kw
Pd =2.970kw Ped =3kw
所以选择电动机的额定功率 Ped =3 kw 3、 选择电动机的转速
该传动系统为分流式圆柱齿轮传动，查阅教材表 18-1 推荐传动比为 i i1 i2 =8～60 则总传动比可取 8 至 60 之间 则电动机转速的可选范围为
Z 2 =4.579×21=96 u1 =4.579
β=14°
e .初选螺旋角β=14° f .选取齿宽系数 d ： d =1
d =1
(2）按齿面接触强度设计
按下式试算
d1t
3
2ktT1 u1 1 Z H Z E d a u1 H

2
①
YF 1 =2,676 YF 2 =2.8 YS 1 =1.575 YS 2 =1.82
Z V Z 1 c os c os c os 228
Zv2=15.26° d. 查取齿形系数 查图（10-17） YF 1 =2.676 ， YF 2 =2.18 e. 查取应力校正系数 查图（10-18） YS 1 =1.575 ， YS 2 =1.82 f. 计算弯曲疲劳许用应力