1目 录一 课程设计书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计 V 带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四 设计小结 31五 参考资料 32一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为 0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限 8 年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为 5%,车间有三相交流,电压 380/220V2表一: 题号参数1 2 3 4 5运输带工作拉力（kN） 2.5 2.3 2.1 1.9 1.8运输带工作速度（m/s） 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4卷筒直径（mm） 250 250 250 300 300二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。2.CAD 绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。3.设计说明书一份。三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计 V 带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设置在高速级。其传动方案如下：3 2 3 5 4 1IIIVPdPw图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择 V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。传动装置的总效率 a0.96 0.970.960.759；54231a 398.025.为 V 带的效率, 为第一对轴承的效率，1为第二对轴承的效率， 为第三对轴承的效率，3 4为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为 7 级精度，油脂润滑.5因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。2.电动机的选择电动机所需工作功率为： P P / 19001.3/10000.7593.25kW, 执行机构的曲柄转速为 n =82.76r/min，D60v1经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i 24，二级圆柱斜齿轮减速器传动比 i840，则总传动比合理范围为 i 16160，电动机转速的可选范围为 n i n（16160）82.761324.1613241.6r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为 Y112M4 的三相异步电动机，额定功率为 4.0额定电流 8.8A，满载转速 1440 r/min，同步转速 1500r/min。mn43.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1） 总传动比由选定的电动机满载转速 n 和工作机主动轴转速 n，可得传动装置总传动比为n /n1440/82.7617.40ai（2） 分配传动装置传动比 ai0i式中 分别为带传动和减速器的传动比。1,为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取 2.3 ，则减速器传动比为0i 17.40/2.37.57i0/a根据各原则，查图得高速级传动比为 3.24，则 2.331i2i1/4.计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速 1440/2.3626.09r/minn0/im 626.09/3.24193.24r/min1电动机转速 minr传动装置的传动比方案电动机型号额定功率P edkw 同步转速 满载转速电动机重量N参考价格元总传动比V 带传动减速器1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02中心高 外型尺寸L（AC/2+AD ） HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径 K轴伸尺寸 DE装键部位尺寸FGD132 515 345 315 216 178 12 36 80 10 415 / 193.24/2.33=82.93 r/minn2i= =82.93 r/min（2）各轴输入功率 3.250.963.12kWPdp1 2 3.120.980.952.90kW3 2 2.970.980.952.70kW 24=2.770.980.972.57kW则各轴的输出功率： 0.98=3.06 kWP 0.98=2.84 kW 0.98=2.65kW 0.98=2.52 kW（3） 各轴输入转矩= Nm1Td0i1电动机轴的输出转矩 =9550 =95503.25/1440=21.55 NdTmdnP所以: =21.552.30.96=47.58 Nmd0i1 =47.583.240.980.95=143.53 NmT12 =143.532.330.980.95=311.35Nm2i3= =311.350.950.97=286.91 Nm34输出转矩： 0.98=46.63 NmT 0.98=140.66 NmT 0.98=305.12Nm 0.98=281.17 Nm运动和动力参数结果如下表功率 P KW 转矩 T Nm轴名输入 输出 输入 输出转速 r/min电动机轴 3.25 21.55 14401 轴 3.12 3.06 47.58 46.63 626.092 轴 2.90 2.84 143.53 140.66 193.243 轴 2.70 2.65 311.35 305.12 82.934 轴 2.57 2.52 286.91 281.17 82.9366.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1） 齿轮材料及热处理 材料：高速级小齿轮选用 钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =2445 1Z高速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z =iZ =3.2424=77.76 45 21取 Z =78.2 齿轮精度按 GB/T100951998，选择 7 级，齿根喷丸强化。初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计 2131 )(2HEdtt ZuTK确定各参数的值:试选 =1.6t查课本 图 10-30 选取区域系数 Z =2.433 215PH由课本 图 10-26 478.0182.0则 62.由课本 公式 10-13 计算应力值环数20N =60n j =60626.091（283008）1hL=1.442510 h9N = =4.4510 h #(3.25 为齿数比,即 3.25= )28 12Z查课本 10-19 图得： K =0.93 K =0.9603P12齿轮的疲劳强度极限取失效概率为 1%,安全系数 S=1,应用 公式 10-12 得:20P = =0.93550=511.5 H1SKHN1limMa = =0.96450=432 2N2li P许用接触应力 aHH 75.412/)35.1(/)(21 7查课本由 表 10-6 得： =189.8MP 198PEZa由 表 10-7 得: =120dT=95.510 =95.510 3.19/626.0951/n5=4.8610 N.m43.设计计算小齿轮的分度圆直径 d t12131 )(2HEdtt ZuTK= m53.49)7.4183(5.6.084243 计算圆周速度 10ndts/6.0.9.3计算齿宽 b 和模数 ntm计算齿宽 bb= =49.53mmtd1计算摸数 mn初选螺旋角 =14=nt mZt 0.241cos53.9cos1计算齿宽与高之比 hb齿高 h=2.25 =2.252.00=4.50ntm= =11.01hb5.439计算纵向重合度=0.318 =1.9031d 14tan238.0tan计算载荷系数 K使用系数 =1A根据 ,7 级精度, 查课本由 表 10-8 得smv/62.192P动载系数 KV=1.07,查课本由 表 10-4 得 K 的计算公式:194PHK = +0.2310 bH)6.0(8.2.2d3=1.12+0.18(1+0.6 1) 1+0.2310 49.53=1.42查课本由 表 10-13 得: K =1.35195F查课本由 表 10-3 得: K = =1.23PH故载荷系数:KK K K K =11.071.21.42=1.82H8按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d =d =49.53 =51.731ttK/36.1823m计算模数 nm= Z09.24cos73.5cos14. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式nm)(cos2123FSadYZKT 确定公式内各计算数值 小齿轮传递的转矩 48.6kNm确定齿数 z因为是硬齿面，故取 z 24，z i z 3.242477.76传动比误差 iuz / z 78/243.25i 0.032 5，允许 计算当量齿数z z /cos 24/ cos 14 26.27 3z z /cos 78/ cos 14 85.43 初选齿宽系数按对称布置，由表查得 1 初选螺旋角初定螺旋角 14 载荷系数 KKK K K K =11.071.21.351.73 查取齿形系数 Y 和应力校正系数 Y查课本由 表 10-5 得:197P齿形系数 Y 2.592 Y 2.