机械课程设计展开式二级圆柱齿轮减速器设计(F=4000_V=1.6_D=400).doc

计算及说明 一 课程设计任务书 课程设计题目： 设计带式运输机传动装置（简图如下） 1——二级展开式圆柱齿轮减速器 2——运输带 3——联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器） 4——电动机 5——卷筒 已知条件： 1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃； 2）使用折旧期：8年； 3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4）动力源：电力，三相交流，电压380/220V 5）运输带速度允许误差为±5%； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 7）运输带工作拉力4000N 8）运输带工作速度1.6m/s 9）卷筒直径400mm 二. 设计要求 1.完成减速器装配图一张。 2.绘制轴、齿轮、箱体零件图各一张。 3.编写设计计算说明书一份。 三. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 1）减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。 2) 该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性 从电动机到工作机传送带间的总效率为： 由《机械设计课程设计手册》表1-7可知： η0——输入轴联轴器（弹性联轴器）效率，取为0.99； η1——第一级圆柱斜齿轮的传动效率，精度为8级，取为0.97； η2——输入轴上轴承（角接触球轴承）效率，取为0.99； η3——第二级圆柱直齿轮的传动效率，精度为8级，取为0.97； η4——中间轴上轴承（角接触球轴承）效率，取为0.99 η5——输出轴上轴承（深沟球轴承）的传动效率，取为0.99； η6——输出轴联轴器（齿式联轴器）效率，取为0.99 所以电动机所需工作功率为 3）确定电动机转速 按手册推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传动比 而工作机卷筒轴的转速为 所以电动机转速可选范围为 Nd=i*nw=(9-25)* 76.4r/min=(687.6-1910)r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000 、1500 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12-1选定电动机型号为Y160M-6。其主要性能如下表： 电动机型号 额定功率 （kw） 满载转速 (r/min) 质量 （kg）并分配传动比 (1).总传动比为 =970/76.4=12.7 (2).分配传动比 其中：，，且 取，即ⅰⅠ=12.7/3=4.23 4. 计算传动装置的运动和动力参数 该传动装置从电动机到工作机共有三轴，依次为Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴 1).各轴的转速 I轴 II轴 III轴 2).各轴的输入功率 I轴 II轴 III轴 .各轴的输入转矩 电动机的输出转矩Td为Td=9550×1000×Pd/nd= 70.39N·m I轴 II轴 III轴 5. 齿轮的设计 5.1.高速级大小齿轮的设计 1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)按简图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 (2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度 (3)材料选择。由《机械设计》表6.1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 (4)选小齿轮齿数，则大齿轮齿数，取Z2=93 (5)按软齿面齿轮非对称安装查表6.5，取齿宽系数 (6)初选螺旋角β=14° 2) 初步设计齿轮主要尺寸 (1) 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度计算。两者比较校核。 (2) 按齿面接触疲劳强度设计，即 确定公式内的各计算数值 1）.试选载荷系数。 2）.计算小齿轮传递的转矩 .由10-30选取区域系数ZH=2.433 .由图10-26查得 .需用接触应力，由10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的解除疲劳强度极限。 由式10-14计算应力循环次数 由图10-19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力 取安全系数S=1 2.计算 1）.计算小齿轮分度园直径 2）.计算圆周速度。 3）.计算齿宽及模数