机械设计课程设计03642

燕山大学

机械设计课程设计说明书题目：二级展开式圆柱齿轮减速器

学院（系）：机械工程学院

年级专业：卓越试点09-1班

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目录

设计任务书 (3)

传动方案的拟订及说明 (3)

电动机的选择 (4)

计算传动装置的运动和动力参数 (5)

传动件的设计计算 (6)

轴的设计计算 (15)

滚动轴承的选择及计算（输出轴） (23)

键联接的选择及校核计算 (24)

联轴器的选择 (25)

减速器附件的选择 (25)

润滑与密封 (25)

设计小结 (25)

参考文献 (26)

一、设计题目：带式运输机的传动装置

1 、带式运输机的工作原理

（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）

2、工作情况：已知条件

1)工作条件：二班制，连续单向运转，载荷微振，室外工作；

2)使用年限；4年；

3)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；

4)运输带速度容许误差：±5%；

5)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

'

17.70217.64

100100

0.3517.702

i i i

--=

⨯=

⨯<5

输出轴设计

1、求输出轴上的功率3P 、转速3n 和转矩3T

3 1.24P kw = 353.8/min n r = 33220.110T N mm =⨯•

2、求作用在齿轮上的力

已知圆柱斜齿轮的分度圆半径2235.34d mm =

3322220100

1870.5235.34tan tan 201870704.5cos cos14506tan 1870.5tan14506495.3t n r t a t T F N d F F N F F N αββ⨯=

==︒==⨯='''

︒'''==⨯︒=

3、初步确定轴的最小直径

先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢（调质），根据《机

械设计课程设计指导手册》公式3P

d C n

≥初步计算轴颈，取

118C =，得33

min 1.24

11833.5853.81

P d C mm n ==⨯=，输出轴的最小直径为安装联轴器的直径12d ，为了使所选的轴直径12d 与联轴

器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 查《机械设计课程设计指导手册》表15-5，选HL2型弹性柱销联轴器，其公称转矩为315000N mm •，半联轴器的孔径130d mm =，故取1230d mm -=，半联轴器长度80L mm =。

4、 轴的结构设计 (1)拟定轴上零件的装配方案见图 （2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

min 33.58d mm =

1230d mm -=

1282l mm -=

2335d mm -= 2352l mm -=

3440d mm -=

水平面受力

垂直面受力

水平面弯矩图

载荷水平面H 垂直面V

支反力F 1

577

NH

F N

=11532.8

NV

F N

=

2329.9

NH

F N

=2876.2

NV

F N

=

弯矩M 1

35296.8

H

M N mm

=•

236462.2

H

M N mm

=•

93756.5

V

M N mm

=•

总弯矩1

2

93756.5^235296.8^2100180.6

93756.5^236462.2^2100597.1

M N mm

M N mm

=+=•

=+=•

扭矩T 3256200

T N mm

=•

垂直弯矩图合成弯矩图转矩图

当量弯矩图

6、按弯扭合成应力校核轴的强度

轴材料选用45钢调质，由《机械设计》表3-3查得

650,360b s MPa MPa σσ==。用插值法由《机械设计》表7-3

查得[][]

01102.5,60b b

MPa MPa σσ

-==，

[][]10600.59102.5

b b σασ-=

==。 由图可知在齿轮和右轴颈中间剖面出的最大当量弯矩分别为

222212

2

2

1()107647129859168675()0129859129859M M T N mm M M T N mm

αα=+=+=•=+=+=•校核

轴颈

[][]3

3

1113

3

221168675

30.406440.10.160

123569.6

27.86400.10.160

b

b

M d mm mm

M d mm mm

αα--=

=

=<⨯==

=<⨯

所以设计轴合格

中间轴设计

1、输入轴上的功率2P 、转速2n 和转矩2T

2 1.29P kw = 2191.8/min n r = 264000T N mm =•

2、求作用在齿轮上的力

已知一级传动圆柱大齿轮的分度圆半径为21198.62d mm =，