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07

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 0

第二章选择电动机 (1)

第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数 (2)

第四章齿轮传动的设计 (3)

第五章轴的设计 (6)

第六章滚动轴承的选择及验算 (9)

第七章键的选择及强度校核 (10)

第八章联轴器的选择 (11)

第九章设计体会 (12)

参考文献 (13)

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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= 齿轮传动的轴承2η= 齿轮传动 3η= 联轴器 4η= 卷筒轴的轴承 5η= 卷筒 6η=

（3）电动机工作功率 运输带速度1000

60⨯=

dn

v π= s m /

工作机所需的电动机输出功率:η

ηw d Fv

P 1000== kW

（4）电动机转速 卷筒轴的工作转速为:D

v

n W π100060⨯=

= 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)× min /r , d n '=~ min /r 根据计算出的量，由附表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 =

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

1i n n m

=

= min /r （3）Ⅱ轴 1

1

2i n n =

= min /r 卷筒轴 2n n W == min /r （3）各轴输入功率 Ⅰ轴 011η⋅=d P P = kW Ⅱ轴 1212η⋅=P P = kW 卷筒轴 232η⋅=P P W = 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== m N ⋅ Ⅰ轴: 0101η⋅⋅=i T T d = m N ⋅ Ⅱ轴 12112η⋅⋅=i T T = m N ⋅ 卷筒轴 422ηη⋅⋅=T T W = 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 = kW 输入转速1n = min /r 传动比i =

(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= m N ⋅

取K =

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

齿轮材料的弹性系数E Z = 2/1MPa

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

h njL N 601==60××(5×300×24）=×910

i

N N 1

2=

=×910 接触疲劳寿命系数：KHN1=；KHN2=

1][H σ=

H H HN S K 1lim 1σ=1600

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+= mm 则模数m =

28

397

.4811=Z d = 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 =，2FS Y =

1lim F σ=500 MPa , 2lim F σ=380 MPa 弯曲疲劳寿命系数：1FN K =，2FN K = 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

校核弯曲强度

799.722111

1=⋅=

FS F Y m

bd KT σ MPa < 1][F σ 147.692211

2=⋅=

FS F Y m

bd KT σ MPa < 2][F σ 1000

601

1⨯=

n d v π= s m / < 5 s m /