广东石油化工学院机械设计基础课程设计任务书(二)

机械设计课程设计计算说明书

设计题目：带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器

班级：班

姓名：

学号：

指导老师：莫才颂

目录

一、传动方案拟定

二、电动机的选择

三、计算总传动比及分配各级的传动比

四、V带设计

五、齿轮的设计

六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计

七、轴的设计

八、轴承校核计算

九、键的设计

十、润滑与密封

十一、设计小结

十二、参考文献

一、传动方案拟定

题目：带式输送机一级斜齿圆柱齿轮减速器1）工作条件：皮带式输送机单向运转，载荷平稳，空载启动、二班制工作，

运输带允许速度误差为5%，使用期限

10年，小批量生产。

2）原始数据：输送带拉力F=770N，带速V=1.3m/s，卷筒直径D=250mm

二、

电动机的选择

1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动

机（工作要求：连续工作机器），卧式封F=770N V=1.3m/s D=250mm

闭结构。

2、选择电动机的容量

工作机的有效功率Pw为Pw=FV=0.77x1.4=1.078KW

从电动机到工作机传送带间的总效率为ηη=η1η22η3η4η5

由《机械设计课程设计指导书》可知：

η1：V带传动效率0.96

η2：滚动轴承效率0.98(球轴承)

η3：齿轮传动效率0.97 (8 级精度一般齿轮传动)

η4：联轴器传动效率0.99(齿轮联轴器)

η5：卷筒传动效率 0.96

由电动机到工作机的总效率η=η1η22η3η4η

5=0.87

因此可知电动机的工作功率为：

P d=P W/η=1.078/0.87kw=1.24KW

式中：P d——工作机实际所需电动机的输出功

率， kW；

2、分配各级传动比

因i=i带·i减，初取i带=3.2，则齿轮减速器的传动比为

i减=i/i带=13.37/3.2=4.18

3、计算传动装置的运动参数和动力参数（1）各轴转速

Ⅰ轴 nⅠ=n m/i带=1430/3.2=446.88 r/min

Ⅱ轴 nⅡ=nⅠ/i减=446.88/4.18=106.9 r/min 卷筒轴 nⅢ=nⅡ=106.9r/min

（2）各轴功率

Ⅰ轴 PⅠP d·η1=1.19kW

Ⅱ轴 PⅡPⅠ·η2·η3=1.13kW

卷筒轴 PⅢPⅡ·η2·η4=1.10kW

（3）各轴转矩

Ⅰ轴 TⅠ=9550PⅠ/nⅠ=25.43N·m

Ⅱ轴 TⅡ=9550PⅡ/nⅡ=100.95N·m

卷筒轴TⅢ=9550PⅢ/nⅢ=98.27N·m

取Z=2

6、计算张紧力F0

查得q=0.07kg/m，则：

F0=500Pc/（ZV）（2.5/Kα-1）+qV2=500×1.488/（2×1.4）×(2.5/0.93-1) +0.07×1.42N =157.53N

则作用在轴承的压轴力F Q：

F Q=2ZF0sinα1/2=2×2×157.53×sin150.560/2 =609.43N

五、齿轮的设计

1、选定齿轮材料及精度等级及齿数

(1)材料选择。选择小齿轮材料为45 调质处理

硬度为260HBS大齿轮材料为45钢正火处理硬度为215HBS

(2)机器为一般工作机器速度不高故选用8级精度GB10095-88。

(3)按齿面接触疲劳强度设计

由设计计算公式

d1≥ (5902KT1(u±1) /φd u[σH]2)1/3

1.选择载荷系数K=1.2

2.计算小齿轮传递的转矩

T1=9.55x106xP I/n I=9.55x106x1.19/446.88=2.5 x104N·mm

3.计算接触疲劳许用应力[σH]

[σH]= σHmin Zn/s Hmin

查得σHlim1=610Mpa, σHlim2 =500Mpa

接触疲劳Zn 由公式 N=60njtH得

N1=60x446.88x5x365x16=7.8x108

N2=N1/i齿=7.8x108/4.18=1.87x108

Zn1=1.06, Zn2=1.13

取s Hmin =1 [σH1] =646.6 Mpa [σH2]= 565 Mpa

试算小齿轮分度圆直径d1选择φd=1.1

d1≥ (5902KT1(u±1) / φd u[σH]2)1/3

=69.58 mm 取70mm

4.确定主要参数

1) 选小齿轮齿数z1=30大齿轮齿数z2=30x4.18=123。

2) 初选螺旋角β=15o

3) 计算模数m0

m0= d1cosβ/ z1=69.58cos15o/30≈2.23 mm 取m0=2.25mm

4)计算中心距 a d2 = d1i齿=290.84mm ∴a0=176.6mm 取a=180mm

5)计算螺旋角

cosβ=m0(z1 + z2)/2a=0.95625 β≈17°6)分度圆直径

d1= z1 (m0)/ cosβ=70.59mm d2= z2 (m0)/ cos β=289.41mm

齿宽b b=ψd d1=1.1x70.59mm≈76.53mm

取b2 =80mm 则 b1 =85mm

7) 计算圆周速度v。

v=πd1n I/60x1000=1.26m/s 因为v＜6m/s故取8级精度合适。

2、校核弯曲疲劳强度

1)复合齿形因素y Fs

Z v1=z1/cosβ3=34.31