带式运输机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器

一、课程设计任书 (2)

二、电动机的选择 (4)

三、传动装置的运动和动力参数计算 (5)

四、V带传动设计 (6)

五、减速器齿轮设计 (8)

六、轴的设计及强度校核（输入轴） (11)

七、轴的设计计算（输出轴） (14)

八、滚动轴承的选择及计算 (15)

九、键连接的选择及校核计算 (17)

十、润滑与密封 (18)

十一、连轴器的选择 (18)

十二、减速器附件的选择 (18)

十三、参考资料 (19)

十四、心得体会 (19)

一课题设计任务书

一、目的及要求：

机械设计课题的设计主要是培养学生的机械设计的综合能力。通过自己动手，可以体会和巩固先修课程的理论和实际知识，同时还能学习如何运用标准、规范、手册等有关国家标准及技术手册，更重要的是可以提高学生从机器功能的要求、尺寸、工艺、经济和安全等诸多方面综合考虑如何设计的能力，从而树立正确的设计思想。。

课程结束每个学生必须完成：

1．一张减速器装配图（用A1或A0图纸绘制）；

2．齿轮和轴的零件图各一张；

3．设计说明书一份（约6000~8000字）。

二、设计题目:

设计运送原料的带式运输机所用的圆柱齿轮减速器，具体内容是：1．设计方案论述。

2．选择电动机。

3．减速器外部传动零件设计。

4．减速器设计。

1)设计减速器的传动零件；

2)对各轴进行结构设计，按弯扭合成强度条件验算个轴的强度；

3)按疲劳强度条件计算输出轴上轴承的强度；

4)选择各对轴承，计算输出轴上轴承的寿命；

5)选择各键，验算输出轴上键连接的强度；

6)选择各配合尺寸处的公差与配合；

7)决定润滑方式，选择润滑剂；

5.绘制减速器的装配图和部分零件工作图；

6.编写设计说明书。

三、已知条件

1.展开式一级齿轮减速器产品。

2.动力来源：电力，三相交流，电压380/220V。

3.输送带工作拉力F=620N。

4.输送带工作速度v=1.6m/s。

5.滚筒直径D=260mm。

6.滚筒效率η=0.96（包括轴承与滚筒的效率损失）。

7.工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。

8.使用折旧期：8年

9.检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。

10.工作环境：室内，环境最高温度35℃，灰尘较大。

11.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

四、分析减速器的结构

1、传动系统的作用：

作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。

2、传动方案的特点：

特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。3、电机和工作机的安装位置：

工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。

4、画传动系统简图：

二电动机的选择

三传动装置的运动和动力参数计算

四V带传动设计

2120090

18057.518057.5

468.5

120

d d d d a ---⨯=-⨯> 所以主动轮上的包角合适。 带的根数Z

1166.5α=

166.5

=

61

e+2f=(4-1)五、减速器齿轮设计

查表4-2○2得齿顶高系数及顶隙系数如下：

1.0,0.25a h c **==

1）齿根圆直径为

**111

2(c )2

422(10.25)237f a n d d h m

mm

=-+=-⨯+⨯= *

*222()369.62(10.25)2163f a d d h c m

mm

=-+=-⨯+⨯=

2） 齿顶圆直径为

*1124221246a a d d h m mm =+=+⨯⨯=

*

222168212172a a

d d h m mm =+=+⨯⨯=

1237mm 163mm

f f d d ==

1246172a a d mm

d mm

==

六、轴的设计计算及强度校核（输入轴）

计算及说明

结果 1、初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为40Cr ，调质处理。由表21-2○2，取C=105

13

3min 1min 1.4

10515.1470

1.0415.7I P d c mm

n d d =⨯=⨯==⨯= 2、轴的结构设计

1) 确定轴上零件的装配方案

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ

2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径 ① Ⅰ-Ⅱ段轴用于安装轴承6206和挡油板，故取直径

min d =15.1mm

为30mm 。

② Ⅱ-Ⅲ为齿轮轴肩，用于定位轴承,，故取其分度圆直径为36mm 。

③ Ⅲ-Ⅳ段为齿轮轴，取直径为42mm 。

④ Ⅳ-Ⅴ段齿轮轴肩，用于定位轴承，故取其直径为36mm 。

⑤ Ⅴ-Ⅵ段用于安装轴承6206和挡油板，故取直径为30mm 。

⑥ Ⅵ-Ⅷ段安装轴承盖，直径为28mm 。

○

7 Ⅷ-Ⅸ段用于连接Ｖ带，故取其直径为20mm. 3）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度

① Ⅰ-Ⅱ段轴用于安装轴承，故取长度为36mm 。 ② Ⅱ-Ⅲ为齿轮轴肩，用于定位轴承，故取其长度为8mm 。

③ Ⅲ-Ⅳ段为齿轮轴，取长度为50mm 。

④ Ⅳ-Ⅴ段齿轮轴肩，用于定位轴承，故取其长度为8mm 。

⑤ Ⅴ-Ⅵ段轴用于安装轴承，故取长度为36mm 。 ⑥ Ⅵ-Ⅷ段安装轴承盖，故取其长度为60mm 。

○

7 Ⅷ-Ⅸ段用于连接Ｖ带，故取其长度为60mm. 3、轴向零件的周向定位

齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接 ４. 按弯扭合成强度条件校核轴的强度：

1、求作用在齿轮上的受力

3

1t12228.4510F 1354.7642T N d ⨯⨯===

r1t1F F tan 1354.76tan 20493.09n N α=⨯=⨯︒=

a1 F 0N =

定跨距测得：L=113mm ； 2.受力分析如下：

t1r1a1F 1354.76F 493.09F 0N

N N

===

156.5L mm = 256.5L mm =