毕业设计说明书(减速器)

由于该输送机对减速器没有特殊的要求，又采用软齿面 由教材
齿轮，并选用供应方便，价格便宜的钢，选小齿轮材料为 45＃（表 7-7）
钢调质处理，HBS1 = 229～286；大齿轮材料为 45＃钢正火， 选取小齿轮
HBS2 =162～217；通常又按齿面硬度的中间值，由教材图 材料
（7-33）查得：
齿轮的接触疲劳极限：
全齿高：h = ha + hf =2.25 mn =6.75mm
分度圆直径：da1 、da2 da1 = d1 + 2 ha =60.606 +6 = 66.606 mm da2 = d2 + 2 ha = 239.3939 + 6 = 245.393 mm
顶隙：C = C*. mn = 0.25 mn=0.75mm
T1 = 9550 PⅠ/ nⅠ= 9550×3.8/554 = 65.5 N.m
T2 = 9550 PⅡ/ nⅡ= 9550×3.65/140= 248.98 N.m
Tw = 9550 Pw/ nw= 9550×3.54/140 = 241.98 N.m
最后将计算的结果添入下表：
参数
电动机轴
轴 Ⅰ轴
бHlim1 = 560N/mm2，бHlim2 = 530N/mm2；
由教材
齿轮的接触疲劳极限：
（图 7-33）
бFlim1 = 220N/mm2，бFlim2 = 200N/mm2；
（图 7-33）
3、按齿面接触疲劳强度设计计算
查得
软齿面（HBS≤350）闭式齿轮传动，一般以齿面点蚀而失效
（教材 P123），故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后 HBS≤350
a = d1+d2/2 = mn （Z1 + Z2）/2COSβ
= 3×（20+79）/2COS8°= 149.96 mm 为了加工方便，把中心距 a 取为 150mm
由教材 （表 7-14）得
则β= arccos mn（Z1 + Z2）/ 2a
= arccos 3×（20 + 79）/ 2×150
= 8.1096°
端面模数：mt = mn/ COSβ= 3/cos8.1096°= 3.030mm
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计算及说明
结果
端面压力角：αt =arctant（an20°/ cos8.1096°）
= 20.1858° β= 8.1096°(一般 8°～25°) 分度圆直径 d1 、d2
名 Ⅱ轴
滚筒轴
转速 r/min 1440
554
140
140
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计算及说明
结果
功率 P（KW） 转距 T （N.m） 传动比 i
效率η
4 26.5
2.6 0.95
五、齿轮的选择
3.8
3.65
66.5
248.98
3.956 0.96
3.54 241.48
1 0.97
1、选择齿轮材料
2、各轴的输入功率： PⅠ = Pm×ηb = 4×0.95 = 3.8 KW PⅡ = PⅠ×ηr×ηg = 3.8×0.99×0.97 = 3.65 KW
查得
Pw = PⅡ×ηr×ηc = 4×0.959×0.98= 3.54KW 3、各轴的转距：
To = 9550Pm/ nm= 9550×4/1440 = 26.5 N.m
n = i. nw = （6～20）×140 = 840～2800 r/min 在这个范围内的电动机的同步转速有 1000 r/min 和
型号由
1500 r/min 两种，综合考虑电动机的传动装置的情况再确定 指导书
最后的转速，为降低电动机的重量和成本，可选择同步转速为表（10-112）
1500 r/min，根据同步转速确定电动机型号为 YB112M-4，其 查得
（式 7-41） Yβ由教材 （表 7-56）
F1 21 66.5103 4.38 0.3991 0.9395 66 60.6063
31.88MPa
≤［σF1］= 220MPa
故：安全
六、三角带的传动设计
其中η为电动机至滚筒传动装置的总效率，包括 V 带传动、一对齿轮传动、两对滚动轴承及联轴器等效率， η值计算如下： η = ηbηgηr2ηc 由指导书（表 10-1）查得： 带传动效率ηb = 0.95； 一对齿轮的传动效率ηg = 0.97； 一对滚动轴承的传动效率ηr = 0.99； 联轴器的效率η = 0.98； 因此：η = 0.95×0.97×0.992×0.98 =0.885 所以；Po = Pw /η = 3.27/0.885 = 3.695 KW 根据 Po 选取电动机的额定功率使 Pm = （1～1.3）Po = 3.695～4.803 KW，并由表 （10-110）（指导书）查得电动机的额定功率 Pm = 4KW。 3、确定电动机的转速
d1
3
2 66.5103 1
3.95 3.95
1
198.8
2.48 0.785 530
0.995
2
43.13mm 43mm
（7）确定齿数和模数
初取 Z1 = 20，则 mn = d1/Z1 = 43/20 = 2.15
由教材 P130
选取标准模数 mn = 3.0
Z2 = ig Z1 = 3.965×20 = 79.12 取 Z2 =79 此时传动误差，在允许范围内（<5%） （8）计算传动的主要尺寸、参数
εα =［ 1.88 – 3.2（1/Z1 ± 1/Z2］COS8°
= 1.67 其轴向重合度：
εβ =ψd Z/π×tanβ = 1×20/3.14×tan8°=0.895
其重合度系数：
zε 4 (1 ) zε
3
4 1.67 (1 0.895) 1.37 0.785 3
由教材 P140 由教材 P129 （式 7-35）
T = 9550 P/n
由教材 P128
T1 = 9550×3.6/554 = 66.5 N.m （3）选取负荷系数
由于齿轮相对于支承的位置为对称位置，因此负荷
系数 K= KA KV Kα Kβ KA 为使用系数； KV 为动载系数； Kα 为齿间载荷分配系数； Kβ为齿向载荷分布系数； 取K = 1
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结果
β = （8°～25°）（一般） 取 8° 标准圆柱齿轮传动的端面重合度：
εα = ［ 1.88 – 3.2（1/Z1 ± 1/Z2）COSβ
齿数 Z1 取 20；∵Z2/Z1 = ig ∴Z2 = ig Z1 = 3.965×20 = 79.12 取 Z2 = 79 由于采用外啮合，因此
二、 电动机的选择
1、输送机用于煤矿地面输送煤炭及矸石，载荷平稳单向运输，
根据工作条件和工作要求，选用 YB 系列隔爆异步电动机。
2、确定电动机的容量
工作机所需的功率 Pw =FwVw/1000ηw，其中（Vw =Ωr 查指导书
= 2πRn = πDn）
表（10-1）
式中：Fw —工作装置的阻力；N
3、校核齿跟弯曲强度
σF = 2KT1/bd mnYFS Yε Yβ≤［σF］MPa
（1） 确定 YFS/［σF］的大值
YFS1 = 4.38
YFS2= 3.95
ZV1 = Z1/cos3β= 20/ cos38.1096°= 20.2020
ZV2 = Z2/cos3β= 79/ cos38.1096°= 81.4182
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结果
滚筒的转速（即工作装置主轴转速）：
nw = 140 r/min 根据指导书（表 3-2）确定传动比的范围，取带传动比
ib = 2～4，单级圆住齿轮传动比 ig = 3～5，则总传动比 i 的 范围为 ib= （2×3～4×5）= 6～20； 电动机的转速范围应为：
齿跟圆直径：df1 、df2
ha*、 C* 取自教材
P104
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结果
df1 = d1 - 2 hf =60.606 – 7.5 = 53.106 mm df2 = d2 - 2 hf = 239.3939 – 7.5= 231.8939 mm 齿宽：b1 、b2
b2 =ψd .d1 = 1×60.606 =60.606 mm 取 b2 =60mm b1 = b2 + （5～10）= 65～70 mm 取 b1 =66mm
［σF］=σFlimYX/SF MPa
SF =1, YX=1
σFlim1 =220 MPa，σFlim2 =200 MPa
∴YFS1/［σF1］=0.0199 ≥YFS2/［σF2］=0.01975
由教材(式 7-54)
YFS 由教材 (图 7-32)
由教材 P133 (式 7-43)
SF 、YX 由 教材（表 7-12，
用弯曲疲劳强度验算其承载能力。
由教材
（1）确定许用接触应力：［бH］=бHlim/SH MPa 其中
（表 7-8）查得
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结果
SH = 1 （一般可靠度） ∴бH］=бHlim = 530N/mm2 （бHlim 取两轮中较小者，由教材 P131）
（2）计算小齿轮的各个转距
KA、KV K 、 α、 Kβ 分别由教材 （图 7-28、 表 7-10、 图 7-29、 图 7-30）查得
（4）选取齿宽系数
因为是对称布置，∴取ψd = 1 为防止两齿轮装配引起的轴向错位而导致的啮合宽
教材 P135
减小，常取 b2 = ψdd1 ，而 b1 = b2+ （5～10）mm （5）螺旋角β的选取
螺旋角系数： Z COS COS8 0.995
材料弹性系数：ZE =189.8 节点区域系数：ZH =2.48 （不变位 X = 0） （6）初步计算小齿轮分度圆直径
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结果
2
d1
3
2KT 1
d
.
u 1 u
ZEZHZ Z
H
mm
式中,u 为齿数比,u = Z2\Z1 = 79\20 = 3.95
d1 = mt Z1 = mn Z1/ COSβ= 3×20/ cos8.1096°
= 60.606 mm
d2 = mt Z2 = mn Z2/ COSβ= 3×79/ cos8.1096°
= 239.3939 mm
齿顶高：ha = ha*. mn = 1×3=3 mm
（ha*为标准值 1mm）
齿跟高：hf =（ ha* + C*）. mn =（1+0.25）×3=3.75mm
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结果wenku.baidu.com
一、 传动方案的拟订
1、 传动方案图选任务书方案
由电动机通过皮带拖动Ⅰ轴，齿轮与齿轮啮合带动Ⅱ轴， 从而通过联轴器带动滚筒转动，完成减速与传动，这样可以节 约资金。
2、 传动方案已知数据的选择
运输带卷筒转速 140 r/min，卷筒直径 300mm，卷筒切向 力 F = 1400N。
ηw = 0.94
Vw —工作装置的线速度；m/s
Fw —工作装置的效率；
Tw —工作装置的转矩；N.m
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nw —工作装置的转速；r/min ∴Pw = 1400×3.14×300×140/1000×0.94×1000×60
= 3.27 KW 电动机的输出功率：Po = Paw/η
满载转速 nw = 1440 r/min。
电机型号 同步转速 满载转速 堵转转速 最大转距 输出轴径
YB-112M-4 1500 r/min 1440 r/min
2.2
2.2
28
三、 计算传动比并分配各级传动比
输出轴径
1、总传动比：i= nm/nw = 1440/140 = 10.286
由指导书
2、分配各级传动比
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故小齿轮的齿跟弯曲强度校弱 （2） 校核小齿轮的齿跟弯曲强度
Yε=0.25 + 0.75/εα=0.25 = 0.75 /1.67 =0.6991
图 7-35） Yε由教材（式
Yβ=1 –εββ/120°=1-0.895×8.1096°/120°
=0.9395
表（10-113）
为使带传动的尺寸不至过大，满足 ib＜ig，可取 ib = 2.6， 查得
则齿轮的传动比 ig = i/ib = 10.286/2.6 = 3.956
ib＜ig 可在
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结果
四、 计算传动装置的运动和动力参数
指导书 P13
1、各轴的转速：nⅠ = nm/ ib = 1440/2.6 =554 r/min nⅡ = nⅠ/ ib = 554/3.965 =140 r/min nw = nⅡ = 140 r/min