机械设计课程设计机械设计课程设计 说明书说明书题题 目：目：展开式二级圆柱齿轮减速器 所属院系：所属院系： 机械工程学院 专专 业：业： 机械工程及自动化 - 1 -目录一 设计任务书. 2 1.设计题目. 2 2.总体方案分析. 2 二 电动机的选择和运动及动力参数计算. 3 1.电动机的类型和结构的选则. 32. 传动比的分配. 43.传动装置的运动和动力参数计算.4 三 齿轮的设计及参数计算.61.高速级齿轮的设计. 62.低速级齿轮的设计. 7 四 轴系零件设计计算. . .91.轴的材料选择和最小直径的估算. . .92.轴的结构设计. 93.轴的强度校核计算. 114.滚动轴承的选择及计算. 14 5.键连接的选择和校核. 15 6.联轴器的选择. 16 六 箱体及附件的结构设计和选择. 17 1.箱体主要结构尺寸. 17 2.其他部件的确定. . 18 七 心得体会. 19 八 参考文献. 20- 2 -一，设计任务书1.设计题目展开式二级圆柱齿轮减速器,用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。 传动装置简图如右图所示。 (1)带式运输机数据 见数据表格。 (2)工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转， 工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差 为5%。 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张； 2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴） ； 3)设计说明书一份。 4.数据运输带工作拉力 2200F/N运输带工作速度 1.45v/(m/s)运输带滚筒直径 280D/mm1电动机 2联轴器 3二级圆柱齿轮减速器 4卷筒 5带式运输机- 3 -2.总体方案分析本方案由电动机驱动，由电动机经过联轴器连接，由高速轴 1 带动齿轮 1、2 传动到中间轴 2，再由中间轴 2 带动齿轮 3、4 传动，轴 3 通过联轴器与滚 筒连接，试试传动。 减速器部分是本次课题的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分相互抵消的重点 设计部分，本课题中的减速器是展开式二级圆柱齿轮减速器。展开式的减速器结构简单， 但齿轮的位置不对称。高速级齿轮布置在远离转矩输入端。可使轴在转矩作用下产生，以 减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。二 电动机的选择和运动及动力参数计算1，电动机的类型和结构的选择电动机为 380v 交流电，选用 Y 系列全封闭自扇冷式笼形三相异步电动机。1.1 工作机所需功率WP根据公式,F 运输带工作拉力，V 运输带工作速度。WWVFP10001.2 计算传动装置总效率由于动力经过一个传动副或者运动副就会发生一次损失，故多级串联总效 率w21 本题中：滚动轴承效率 =0.9911鄙式齿轮效率， =0.9722联轴器效率，=0.9935传动滚筒的传递效率，=0.964485. 042 32 24 1由此得出：WWPKWk75. 385. 0100045. 122003.选择电动机转速根据表推荐的传动副传动比合理范围- 4 -联轴器传动 i联=1两级减速器传动 i减=840(i齿=310)则传动装置总传动比的合理范围为i总= i联i齿 1i齿 2i总=1（840）=（840）电动机转速的可选范围为min23.10028045. 1100060v100060nrDW通常二级圆柱齿轮减速器为 8-40 之间，则总传动比范围为 8-40 之间，电动机转速范围为（8-40） 98.95=791.6-3958之间。选用同步转速为minrminr1500r/min，输出轴直径为 20mm选定电动机型号为 Y112M-4。2，传动比的分配1.传动装置总传动比i总= nm / nw=1440/100.2314.36式中 nm-电动机满载转速，1440 r/min;nw-工作机的转速，100.23 r/min。2.分配传动装置各级传动比i总=i联i齿 1i齿 2分配原则：（1） i齿=310 i齿 1=（1.31.4）i齿 2减速器的总传动比为i = i总/ i联=14.36 双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为i齿1 = = 4.003 i 3 . 1低速级的传动比i齿 2 = i/i齿 1 =3.17 - 5 -3，传动装置的运动和动力参数计算其中：0 轴为电动机轴。1 轴为高速轴。2 轴为中间轴。3 轴为低速轴。3.1，各轴转速的计算min14400rn min1440rnImin36041440n 12rinIIImin56.11317. 336023rinnIIIIImin56.113nrinIIIV3.2，各轴输入功率kw 3.750PkwPPI71. 399. 075. 330kw56. 399. 097. 071. 312IIIPPkw42. 399. 097. 056. 312IIIIIPPkw35. 399. 099. 042. 313IIIIVPP3.3，各轴输入转矩mnnPT87.24144075. 39550955000 0mPT IIIn60.24144071. 39550n9550mn44.9436056. 39550n9550 IIIIIIPTmn61.28756.11342. 39550n9550 IIIIIIIIIPTmn72.2815 .11335. 39550IVT- 6 -三 齿轮的设计及参数计算1，高速级齿轮的设计1，选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数 按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动。 材料选择 选择小齿轮 45 钢，调制处理，平均硬度为 235HBS。 大齿轮材料为 45 钢，正火，硬度为 190HBS，二者硬度差为 45HBS。 选小齿轮齿数 z1=28,则，取。112284z122zi112z2 2，按齿面接触疲劳强度计算321 11uuKTAcdHddm其中，一般取 0.81.2=1d已经算出；u=41T 查表得=1.522 . 1K则mm28.35414 485126.125 . 17661d231所以，模数，取标准 m=1.5mm。26. 12828.35m 11zd齿轮相关参数：取 Z1=28，则；， 42285 . 1d11 mz1681125 . 1d22 mz中心距: mmzzm105)11228(25 . 1)(2a21齿宽 ，一般取 0.81.2 即：=48mm -（510）ddb d1b12bbmm=43mm- 7 -3，校核齿根弯曲疲劳强度查表得 2 1/310mmNF 2 2/290mmNF98. 3FS17. 4FS21YY97.575 . 14245 17. 426.125 . 16 .12131FS1331 1mbdYKTACmmF33.5517. 498. 397.5712 12FSFSYY FF即： 11FF 22FF2，低速级齿轮的设计1，按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动。材料选择 选择小齿轮 45 钢，调制处理，平均硬度为 235HBS。大齿轮材料为 45 钢，正火，硬度为 190HBS，二者硬度差为 45HBS。选小齿轮齿数,则，取。293Z93.912917. 3z324zi92z42，按齿面接触疲劳强度计算其中323 31uuKTAcdHddm ，一般取 0.81.2=1d已经算出=94.44；u=3.172T查表得=1.522 . 1K则mm32.5657. 4157. 4485144.945 . 17661d233所以，模数，取标准 m=2.0mm。94. 12932.56m33zd齿轮相关参数：即：，58290 . 2d33 mz- 8 -；mmmz184920 . 2d44中心距: mmzzm121)9229(20 . 2)(2a43齿宽 即：=65mm -（510）mm=60mmddb 3b3bb43，校核齿根弯曲疲劳强度查表得 2 1/310mmNF 2 2/290mmNF98. 3FS17. 4FS21YY92.670 . 25858 17. 461.2875 . 16 .121333FS3331 3mdbYKTACmmF8 .6417. 498. 392.6712 14FSFS