机械设计课程设计设计一用于带式运输机上的两级斜齿圆柱齿轮减速器.doc

第一章 设计说明书 设计课题： 设计一用于带式运输机上的两级斜齿圆柱齿轮减速器 要求：拟定传动关系，由电动机、V型带、减速器、联轴器、工作机构成。 已知条件： 运输带工作压力：1550N 运输带工作速度：1.75m/s 卷筒直径D： 320mm 工作条件：连续单向运转，有轻微振动，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许的误差为。 设计工作量：（1）减速器装配图（主视图、左视图、俯视图）；（2）一个带轮，一根输出轴，以及任意一个齿轮的零件图；（3）一篇说明书。 第二章 机械装置的总体设计方案 2.1电动机选择 2.1.1选择电动机类型：三相笼型异步电动机 封闭式结构 2.1.2选择电动机容量：电动机所需工作效率为：电动机至运输带的传动总效率（式中分别是带，轴承，齿轮，联轴器，卷筒的效率）查指导书P7表1，η1＝0.94～0.97 取η1＝0.96，η2＝0.98（滚动轴承），η3＝0.96～0.99，取η3＝0.97，η4＝0.99，η5＝0.96 则ηa＝ Pd＝ 2.1.3确定电动机的转速 卷筒轴的工作转速 按机械设计指导书上表1的推荐数据，V带的传动比＝2～4，二级圆柱齿轮减速器的传动比＝8～40，总传动比，故电动机转速的可选范围为，符合这一范围同步转速有3000r/min。 选定型号为Y112M-2的三相异步电动机，额定功率为4.0kW， 型 号 额定功率 kW 转速 r/min 电流 A 效率 % 功率因数 Y112M-2 4.0 2890 8.17 85.5 0.87 7.0 2.2 2.3 2.2确定传动装置的总传动比和分配传动比 2.2.1总传动比 由选定的电动机Y112M-2的参数知，满载转速和工作机主动轴转速，可得传动装置总传动比 2.2.2分配传动装置各级传动比 （，分别为带传动和减速器的传动比） 为使V带传动外廓尺寸不致过大，初取，则减速器的传动比为 根据各原则，查图得高速级传动比为，则 2.3运动和动力参数计算 （1）各轴转速 由式（9）~（11） Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： 卷筒轴： (2)各轴输入功率 输出功率 Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： 卷筒轴： (Ⅰ～Ⅲ轴的输出功率由输入功率乘以各轴承效率所得) (3)各轴输入转矩与输出转矩 电动机机轴输出的转矩 Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： 卷筒轴： 各轴的输出转矩分别由各轴的输入转矩乘以轴承效率分别得、、、。 运动和动力参数计算结果整理如下表： 轴名 效率P (kW) 转矩T（N·m） 转速n（r/min） 传动比i 效率 输入 输出 输入 输出 电动机轴 3.434 10.711 2890 0.96 Ⅰ轴 3.297 3.231 26.884 26.346 1111.54 2.6 0.95 Ⅱ轴 3.134 3.071 98.928 96.949 287.145 3.871 0.95 Ⅲ轴 2.979 2.919 248.363 253.349 104.45 2.641 0.97 卷筒轴 2.890 2.832 239.620 244.431 104.45 1 主要零部件的设计计算 （1）确定计算功率 工作情况系数查课本表8-7得： （2）选择带型号 由图8-11选用带型为Z型带。 （3）选取带轮基准直径 由表11.6小带轮基准直径,则大带轮直径选取，大带轮转速 计 算 及 说 明 结 果 计算带长 求 求 初选中心距 得 取 取Z=7根 带长 基准长度由表8-2得 求中心距及包角 中心距 小轮包角 求带根数 带速 传动比 带根数 由表8-4a 由表8-5 x=0.967 (插值法) 由表8-2 由表8-4b (式8-26) 求轴上载荷 张紧力 (取q=0.06kg/m) 轴上载荷 3.2 展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计 3.2.1 高速级齿轮传动 计 算 及 说 明 结 果 标准斜齿圆柱齿轮传动 材料：查机械设计手册选择两小齿轮的材料为40cr （调质），硬度为260HBS，两大齿轮的材料为45钢（调质），硬度为240HBS。 初步计算 转矩 齿宽系数 由表10-7 取 值 由表12.16 初选，取 接触疲劳极限 由图10－21d得 初步计算许用接触压力 初步计算小齿轮直径 初步齿宽 校核计算 圆周速度 齿数z，模数m 取， 由表12.3取 查表10-2得 使用系数 查表10-8得 动载系数Kv＝1