带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计

课程设计说明书

题目：带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计

二级学院机电工程学院

年级专业15机械制造与自动化

学号1501011007

胡定鹏

学生姓名

指导教师熊建强

教师职称副教授

目录

第一章原始数据 (1)

第二章选择电动机 (2)

第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数 (3)

第四章齿轮传动的设计 (4)

第五章轴的设计 (7)

第六章滚动轴承的选择及验算 (10)

第七章键的选择及强度校核 (11)

第八章联轴器的选择 (12)

第九章设计体会 (13)

参考文献 (14)

新余学院课程设计说明书

第一章原始数据

运输带工作拉力F=3500（N）；运输带工作速度n=260 (r/min)；滚筒直径D=300（mm）；每天工作24小时，连续单向运转，工作期限为5年，每年工作300天，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。

传动装置简图：

56

4

3

1

2

1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带

第二章选择电动机

（1）电动机的类型

按已知的工作要求和条件，选用Y 型全封闭笼型三相异步电机。 （2）传动效率 η 带传动V 带传动1η=0.96 齿轮传动的轴承2η=0.99 齿轮传动 3η=0.97 联轴器 4η=0.99 卷筒轴的轴承 5η=0.98 卷筒 6η=0.96 （3）电动机工作功率 运输带速度1000

60⨯=

dn

v π=4.1 s m /

工作机所需的电动机输出功率:η

ηw d Fv

P 1000==16.69 kW

（4）电动机转速 卷筒轴的工作转速为:D

v

n W π100060⨯=

=261.01 min /r 按推荐的合理传动比范围，取V 带传动的传动比1i '=2~4,单级齿轮传动比2

i '=3~5,则合理总传动比的范围为i '=6~20，故

d

n '=i '·W n =(6~20)×261.01 min /r , d n '=(1566.06~5220.2) min /r 根据计算出的量，由附表8.1查出适应的电动机型号，其技术参数及传动比的情况见表2-4。 表2-4 电动机型号

第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数

（1）总传动比: w

m

n n i =

=11.22 电动机至Ⅰ轴的传动比0i =2.8,Ⅰ轴至Ⅱ轴的传动比1i =4.05 （2）各轴转速Ⅰ轴 0

1i n n m

=

=1046.42 min /r （3）Ⅱ轴 1

1

2i n n =

=260.95 min /r 卷筒轴 2n n W ==260.95 min /r （3）各轴输入功率

Ⅰ轴 011η⋅=d P P =16.02 kW Ⅱ轴 1212η⋅=P P =15.23 kW 卷筒轴 232η⋅=P P W =14.63 kW （4）各轴输入转矩 电动机轴的输出转矩:d T =m

d

d n P T 9550=

=54.40 m N ⋅ Ⅰ轴: 0101η⋅⋅=i T T d =146.23 m N ⋅ Ⅱ轴 12112η⋅⋅=i T T =563.10 m N ⋅ 卷筒轴 422ηη⋅⋅=T T W =551.90 m N ⋅ 运动和动力参数的计算结果列于表3-4 表3-4 运动和动力参数的计算结果

第四章齿轮传动的设计

(1)数据

传递功率P =16.69 kW 输入转速1n =1046.42 min /r 传动比i =4.01

(2)选择齿轮材料及精度等级

小齿轮材料用40Gr 钢调质，硬度为280HBS ，大齿轮材料用40钢调质，硬度为240HBS 。 选用8级精度

(3)设计计算

d T T =1=54.40 m N ⋅

取K =1.1

选小齿轮齿数1Z =28，则大齿轮齿数12Z i Z ⋅==112.2 取2Z =112 选齿宽系数1=ψd

齿轮材料的弹性系数E Z =189.8 2/1MPa

MPa H 6001lim =σ,MPa H 5502lim =σ 安全系数：H S =1

h njL N 601==60×1046.43×(5×300×24）=2.26×910

i

N N 1

2=

=0.558×910 接触疲劳寿命系数：KHN1=0.90；KHN2=0.95

1][H σ=

H H HN S K 1lim 1σ=1

600

9.0⨯=540 MPa

2][H σ=

H H HN S K 2lim 2σ=1

550

95.0⨯=540 MPa

将数据代入公式中

1d ≥3

2

2

1)][52.3()1(H E d Z i i KT σψ+=50.397 mm 则模数m =

28

397

.4811=Z d =1.80 取标准模数m =2

1d =1mZ =2×28=56 mm

2d =2mZ =2×113=224 mm

由1

d b

d =

ψ可得1d b d ⋅ψ==1×56=56 mm 2b =b =56 mm

521+=b b =75 mm

a =)(2

1

21Z Z m +=150 mm (4)强度校核

复合齿形系数：1FS Y =4.106，2FS Y =3.90

1lim F σ=500 MPa , 2lim F σ=380 MPa 弯曲疲劳寿命系数：1FN K =0.85，2FN K =0.88 弯曲疲劳安全系数：3.1=F S

92.326][1

lim 11==

F F FN F S K σσ MPa 23.257][2

lim 22==

F

F FN F S K σσ MPa