武汉理工机械设计基础课程设计(权威版)

目录

1.传动方案的设计

1.1电机的选择 (2)

1.2计算各轴的运动及动力参数 (4)

2.齿轮的设计

2.1齿轮材料的数据 (5)

2.2齿轮的设计及强度校核 (5)

3.轴的设计计算

3.1轴的材料的选择和最小直径的估算 (8)

3.2轴的强度校核 (10)

4.滚动轴承的选择与计算

4.1滚动轴承的选择 (13)

4.2滚动轴承的校核 (13)

5.键连接的选择与计算

5.1键连接的选择 (15)

5.2键连接的校核 (15)

6.联轴器的选择

6.1联轴器的选择 (16)

6.2联轴器的校核 (16)

7.润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择

7.1润滑方式的选择 (16)

7.2密封方式的选择 (17)

8.箱体及附件的结构设计和选择

8.1箱体的结构尺寸 (17)

8.2附件的选择 (18)

9.设计小结……………………………………………………………………‥20

10.参考资料…………………………………………………………………‥‥20

设计题目：带式输送机中单级斜齿圆柱齿轮减速器。

工作条件：两班制工作，使用年限为5年，单向连续运转，载荷平稳。

已知条件：

项目运输带工作拉力

F（N）运输带速度

v（m/s）

卷筒直径

D(mm)

参数4600 2.2 220

结

构

简

图

1传动系统的方案设计

1.1电机的选择

电动机的类型和结构形式应根据电源种类、工作环境、工作时间及载荷的性质、大小、启动性能和过载情况等来选择。Y系列综合性能好，本课程设计采用Y系列三相异步电动机。

1.1.1电动机功率的选择

假设： w p —工作机所需功率（kw ）；

e p —电动机的额定功率（kw ）；

d p —电动机工作功率（kw ）；

η—工作机到电动机之间的总效率（%）。 则：

ηηηηη齿轮

滚筒联轴器轴承⨯⨯⨯=2

2

96.097.098.0,99.0====滚筒齿轮轴承联轴器，，查表可得：ηηηη， 所以： η=0.99*0.97*0.99*0.98*0.98*0.96=0.8756， kw P w 5459.11/P d ==η。

1.1.2电动机的数据及总传动比 min /r 9859.190220

14.32

.2100060D 100060w =⨯⨯⨯=⨯=

πv n 822.39859

.190730===

w m n n i

Fv P w

.2/1000=10.12kw

2 4600 1000 / ⨯ = =

1.2计算各轴的运动及动力参数

1.2.1各轴的转速

。轴二：，

轴一：min /986.190min /730r n n r n n w m ====I I I

1.2.2各轴的输入功率

kW 866.1098.097.0436.11P P 430.1199.0546.11=⨯⨯=••==⨯=•=I I I I 轴承齿轮联轴器ηηηkW

P P d

1.2.3各轴的输入转矩

m N n P T m N n P T ⋅=⨯=⨯

=⋅=⨯=⨯

=I I I I I I I I I 340.543986

.190866

.1095509550529.149730430

.1195509550

1.2.4各轴的运动及动力参数

2齿轮的设计

2.1齿轮材料的原始数据

2.2齿轮的设计及强度校核

(1)由上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传动，软尺面硬度<350HBS ，所 以齿轮的相关参数按接触强度设计，弯曲强度校核。

X

N H ST

F FP W

N H H HP Y Y S Y Z Z S min

lim min

lim

σσσσ=

•=

上式中各参数：

。

寸系数，一般取弯曲疲劳强度计算的尺；命系数，一般取弯曲疲劳强度计算的寿；

数，取试验齿轮额应力修正系；数，取弯曲强度的最下安全系；

工作硬化系数，取；命系数，取接触疲劳强度计算的寿；数，取接触强度的最小安全系1126.1113.1min min min min =-=-=-=-=-=-=-X X N N ST ST F F W W N N H H Y Y Y Y Y Y S S Z Z Z Z S S

由教材图5—29查得：小齿轮：Mpa 6101Hlim =σ

大齿轮：Mpa 3902Hlim =σ

所以：

Mpa

Y Y S Y Mpa

Y Y S Y Mpa

Z Z S Mpa Z Z S x N F st F FP x N F st F FP W N H HP W N H H HP 200116

.12160275116.12220300113

.1390123.469113.1610

11min 2lim 211min 1lim 1Hmin 2lim 2min 1lim 1=⨯⨯⨯=⋅⋅==⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==⨯⨯===⨯⨯==

σσσσσσσσ

(2)按接触疲劳强度进行设计：

312

11

712u u KT Z d d

HP ±•⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯≥ψσε

式中：正号表示外啮合，负号表示内啮合；

Z ε—重合度系数，对于斜齿轮传动Z ε=0.75~0.88，取Z ε=0.8；

K —载荷系数，一般近视取K=1.3~1.7,因是斜齿轮传动，故K 取小 K =1.3； d ψ—齿宽系数，对于软尺面（<350HBS ），齿轮相对于轴承对称布置时； 1,4.1~8.0取为=d ψ；

u —齿数比，对于斜齿圆柱齿轮，u ˂=6~7可取为3.9。

mm

516.639.319.31529.1493.13008.0712u 1u KT Z 712d 2385,1.8422822.3,22Z 32

3d 2

121=⎪⎭

⎫

⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪

⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛≥==⨯==I ︒ϕσ

βε

２

ＨＰ则：

。

，取为则初选Z

(3)确定中心距

，

mm Z d m n 657.22223cos 516.63cos 11=⨯≥=︒

β mm m n 3=取。