一级圆柱齿轮减速器设计带式运输机(有全套图纸).doc

百度文库- 让每个人平等地提升自我机械设计课程设计---一级圆柱齿轮减速器设计(带式运输机 )北京市机械局职工大学目录一、电动机的选择--------------------------- 4二、传动比的分配-------------------------- 5三、传动装置各轴的运动和动力参数--------- 5四、 V 带的设计与计算-----------------------7五、齿轮的选择----------------------------10六、轴的设计 --------------------------------131、Ⅰ轴的设计（高速轴）----------------132、Ⅱ轴的设计（低速轴）-----------------19七、减速箱的设计------------------------- 25八、润滑的选择---------------------------26参考文献-------------------------------- 27机械课程任务书设计带式运输传动系统题目要求：传动装置含有圆柱齿轮减速器原始1）运输带工作拉力F/N 12002）运输带工作速度 V/ （m·s-1）3)运输机卷筒直径 D/mm 270传动简图1、V 带运动2、运动带3一级圆柱齿轮减速器4、联轴器5、电动机6、卷筒工作条件连续单向运转，载荷可能有轻微冲击，空载起动电压380/220V 的三相电源。

技术要求使用年限 10 年，小批量生产，两班制工作，8h/ 班设计任务说明书一份，装配图一份一、电动机的选择1、确定电动机的类型按工作要求选择Y 系列全封闭直扇冷式笼型三相异步电动机，电压 380/220V2、选择电动机的容量查《机械设计课程设计》按（2-1 ）式电动机所需功率为P W，按（ 2-2 ）式工作所需功率为P W FV KW，P d 1000传动装置的总效率为312 3 4 5按表 2-3 确定各部分效率， V 带传动效率10.96 ，滚动轴承传动效率2 0.99 ，闭式齿轮传动效率30.97 ，联轴器40 .99，传动滚筒50 .96 ，30.96 0.9930.97 0.99 0.96 0.8612 3 4 5P WFV 1200 1. 72040 KW ，所需电动机功率为1000 1000P d P W 2040 2.4KW ，0 .86因为载荷平稳电动机额定功率P ed大于 P d即可，由表16-1 得 Y 系列电动机技术数额功率P ed为 3KW3、确定电动机转速滚筒工作转速，60 1000 V 60 1000 1.7n w D 120 .3r / min ，3.14 270V带传动比常用范围i 带=2～4，齿轮传动比常用范围为i 齿=3～5，i总范围为6～20，故电动机转速n d=i nw=(6 ～ 20) ×=～r/min,符合这一范围同步转速有 750r/min 、1000r/min 、1500r/min由表 16-1 得电动机数据及计算的总传动比：（表一）电动机型额定功率满载转速堵转最大总传动比号转矩转矩iY132M-8 3KW 710r/minY132S-6 3KW 960 r/minY100L2-4 3KW 1420r/min根据表中数据，综合考虑，选用电动机为Y132S-6，传动比为，易于分配传动比。

二、分配传动比1、总传动比 i总=n电/n w=960/=2、分配传动装置上各级传动比由《机械设计课程》中表2-1 取 V 带传动：比i=2~4，取i带=3则减速器传动比为iii 总带82 . 73三、传动装置各轴的运动和动力参数1、电动机P o=P d=n o=n m=960r/minT 0 9550pn 2、I 轴（高速轴）00 2 . 496023 . 9 N mP1=P oη1=×=n Tn 0 960 320 kw1i 01 319550p19550 2 .5 74 .61 N m n1 3203、Ⅱ轴（低速轴）P2=P O·η01·η2·η3=××× =n2 p2 32118 .51r / min, T2 9550 2.23 179 .7 N mi 12 27 118 .514、Ⅲ轴（滚筒轴）P3=P2·η2·η4=×× =n3 n2 118.51 118.51r / min, T3 9550 2.2 i23 177 .28 N m1 118.51输出功率或转矩分别为各轴的输出功率或输出转矩乘以轴承效率输出功率P1，= P1×=×=，T1 = T 1× =×=·mP2，= P2×=×=，T2 = T 2× =×=·mP3，= P3×=×=，T3 = T 3× =×=·m各轴运动和动力参数：（表二）轴名功率 P/KW 转矩 T /N ·m 转速传动比效率输出输入输出输入n/min i η电机轴9603Ⅰ轴320Ⅱ轴1Ⅲ轴四、 V 带的设计1、选择 V 带型号查《机械设计基础》表6-5 根据工作条件系数K A=, 由式（ 6-14 ）得 P d=K A P,P d=× =, 根据 P d和 n1查图 6-8 选 A 型带2、确定带轮的基准直径d d1、d d2(1)选取小带轮的直径 d d1，由于 Pd-n 坐标的交点落在图 6-8 中A 型带区内虚线的上方故选d d1=100mm(2)验证速度 V 由式（ 6-15 ）得V= d d1 n0 3.14 100 960= =s60 1000 60 1000带速一般应在5～ 25 之间 ,V=s ，合适(3)确定大带轮的基准直 d d2取ε =，查《机械设计基础》ε =1%～2%， d d2=d d1i(1-ε )=100× 3×（）=查表6-6圆整取标准值d d2=300mm3、确定中心距和带的基准长度L d(1)初定中心距 a0根据式（ 6-16 ）（d d1+d d2）≤ a0≤ 2(d d1+d d2) ,× (100+300) ≤ a 0≤ 2× (100+300) ，因为 210 ≤a 0≤ 800，所以 a 0 取 600mm(2) 确定带的长度 L d由式（ 6-17 ）计算 L d2Ld 02a(dd 1(d d 2 d d1)d d 2 )24a(300 100)22 600(100 300)1844.67mm24 600由表 6-2 得取 L d =2000mm(向较大的标准之圆整对传动有利)(3) 确定中心距由式（ 6-18 ） A=Ld－ () 2000 3.14 (100 300)d d1 d d2 = 8=343mm4 84(d d2 d d1)22B= (300 100）2885000mm22a A(AB ) 3433435000 678.63mm安装时所需的最小中心amin a 0.015L d678 .63 0.0152000 648 .63mm张紧或补偿带伸长所需的最大中心距amaxa 0.03Ld678.63 0.03 2000 738.63mm(4) 验证小带轮包角α 1由式（ 16-9 ）得0 0d2 d10 0 300 200d a d1180 57.3 180 57.3678.63171.56因为 1 120 0120，171 .56 ，所以合适(5) 确定 V 带的根数 Z因为，dd 1100 mm , n960 r .min1A 型带， i=3, 查表6-3 得， P 10.95 ,P=, 查表 6-4 得， k a0.99 ，查表6-2 得KL1.03将各数值代入式（ 6-20 ）中ZPdPd3.122.9(P 1[P1]P 1)k aKL(0.95 0.11) 0.99 1.03取 Z=3(6) 计算初拉力 F 0查表 6-1 ，A 型带 q= ㎏· m 由式 (6-21) 得F(2.5 )P d 22500K a q v 500(2.5 0.99) 3.12 0.105.02 160.51Nk aZV0.99 3 5.02(7) 计算带作用在轴上的力Fr171 .56F r2Z F 0sin1 2 3 160.51 sin 960.44mm2 2(8) 带轮的结构设计查《机械设计基础》表6-1 ，小带轮 d d1=100mm 采用实心轮，大带轮 d d2=300mm,因为 d d2=250～400mm,采用 H 型—孔板轮，取轮缘宽度 B=（Z-1 ）e+2f=(3-1) ×15+2×10=50mm,根据《机械设计基础》表 6-1 ，取孔径 d=25mm,按表 6-1 确定结构尺寸， 基准宽，b d =11mm,槽顶宽 b=, 基准到槽顶高 h min =, 基准到槽府深 h min =, 第一槽到端面距离 f=10mm,槽间距 e=15mm,最小轮缘厚δ =6mm,轮缘外径 d a=d d+2h a=300+2×=, 轮缘内径 d2=d d-2(h f +δ)=300-2 × +6)=,槽楔角φ =340，腹板厚 s=15mm.五、齿轮的选择1、确定材料确定许应力查《机械设计基础》表8-12 ，因为传动带为轻冲击载荷，大小齿轮均用40Cr调质处理硬度,H1=H2=48～55计算时取H1=H2=52HRC精度等级8 级，根据表8-8,R a=μ m,速度V ≤ 6 （m·s-1） , σHLin1 =σHLim2=1200MPa,查图 8-40 得， [ σH1]=[ σH2]=×σ HLim=× 1200=1080MPa，查图8-42得，[σFLim1]=[σFLim2]=370MPa，单向受力，[ σF1]= [σF2]=×[σ FLim1]=518MPa2、初定主要尺寸(1) 传动比对于一般单级减速器传动i ≤7, 在前面已经计算出 i=(2) 齿数 Z 一般齿数 Z≥17，避免产生根切现象取 Z1=25(3)齿宽系数φ d根据《机械设计基础》查表8-15φd=，Z2=iZ1=×25=68(4)齿数比μ = ZZ 2168252 .72(5) 载荷系数 K 查表 8-14K= ，转矩 T1=× 103N· m(6) 材料弹性系数查表 8-39 ，Z E 189 .8 MPa(7) 节点区域系数查图 2 K T8-39 ，Z H=，m 3 1 Y FS，σ[F]-10-2 1.4 74 .6103得Y FS 4 .3 由图 8-43 4 .3, m 31.860 .6252370对于传递动力地齿轮，模数不宜小于～2mm ，以免模数过小发生意外断齿，根据《机械设计基础》表8-2 ，选 m=3、计算齿轮主要参数Z 1=25， Z 2=68， i 齿=，m=,d 1=mz 1=×25=,d 2=mz 2=×68=170mm,h=h * m =1×=,h=(h * *)m=(1+×=,h=h +h =+.=,f a +caaafP=π m=× =,S=πm/2=2=,b 2=b=φ d d 1=× =, 取 40mm ，b 1=b+(5 ～10)= ～mm 略大于 b 2,b 1 取 45mmd h1=mz 1·cos α=× 25×=59mm,d h2=mz 2·cos α=× 68×=160mm,d a1=d 1+2h a =+2× =,d a2=d 2+2h a =170+2×=175mm,d f1 =d 1-2h f =× =,d f2 =d 2-2h f =170-2 ×=, 中心距 =a=m/2(z 1+z 2)=2 × (25+68)=4、校核齿面接触强度HZ EZH2KT1(1)2bd 12 1.4 74.61 3(2.72 1)189.8 2.510H]2604.9MPa [45 62.5 2.72所以合适5、校核齿根弯曲疲劳强度2KT132 1.4 74.61 10Fbd1 mYFS45 62.5 2.54.3 127.8MPa [ H ] 所以合适 , 小齿轮采用齿轮轴的形式，大齿轮采用盘式齿轮 .齿轮图六、轴的设计( 一) Ⅰ轴的设计1、Ⅰ轴为高速轴齿轮轴采用45#正火 , 查《机械设计基础》表 14-8 σb=600MPa ,[σb] -1 =55MPa2、按扭转强度初估轴的最小直径查表 14-7 ， A=118mm,按式（ 14-6 ）得d A 3 P 2 .30118 3 23 mm n 320查《机械课程设计》表13-5 ，取 d1=25mm 3、初定齿轮与轴承的润滑初定圆周速度 Vdn 3.14 62 .5 3201000 60 1.05 m / s60 1000初定齿轮由油浴润滑，轴承采用油润滑。