26目录1.1机械设计课程设计任务书 32.1传动装置的总体设计42.1.1传动方案的确定 42.1.2电动机的选择 41.选择电机的类型 42.选择电机的功率 43.电动机转速的确定 4 2.1.3传动比的计算及分配51.总传动比52.分配传动比 5 2.1.4传动装置运动、动力参数的计算51.各轴转速52.各轴功率53.各轴转矩52.2传动件的设计计算62.2.1减速器外传动件的设计61.确定设计功率62.选择带型63.确定带轮基准直径64.验算带的速度65.确定中心距和v带长度66.计算小轮包角67.确定V带根数68.计算初拉力79.计算作用在轴上的压力710.带轮结构设计72.2.2减速器内传动的设计计算81.选择材料、 热处理方式和公差等级82.初步计算传动的主要尺寸83.确定传动尺寸94校核齿根弯曲疲劳强度95.计算齿轮传动其他几何尺寸102.3齿轮上作用力的计算11 2.3.1.已知条件112.3.2小齿轮1的作用力112.2.3大齿轮2的作用力112.4轴的设计计算112.4.1合理布置图面112.4.3箱体内壁122.5轴的设计计算122.5.1高速轴的设计与计算121.已知条件122.选择轴的材料123.初算轴径124.结构设计125.键连接156.轴的受力分析157.校核轴的强度168.校核键连接的强度179校核轴承寿命172.5.2低速轴的设计计算171.已知条件172材料选择173.初算轴径184.结构设计185.键连接206.受力分析20 7.强度校核21 8.校核键强度219.校核轴承寿命212.6减速器箱体的结构尺寸232.7润滑油的选择与计算242.8装配图和零件图252.8.1附件设计251.检查孔及检查孔盖252.油面指示装置253.通气器254.放油孔及螺塞255.起吊装置256.起箱螺钉257.定位销252.8.2绘制装配图和零件图262.7参考文献261.1机械设计课程设计任务书设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器，见图。原始条件和数据：连续单向运转，运输机工作平稳，空载起动，使用期限10年，两班制工作。输送带速度允许误差为%。其中减速器由一般规模厂小批量生产。原始数据数据编号D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10输送带工作拉力F（N）1100115012001250130013501450150015001600输送带速度v(m/s)1.501.601.701.501.551.601.551.651.701.80卷筒直径D(mm)250260270240250260250260280300学生姓名学号全体同学注意：数据编号为单号的，设计的为斜齿圆柱齿轮减速器，数据编号为双号的，设计的为直齿圆柱齿轮减速器。2.1传动装置的总体设计2.1.1传动方案的确定 单级圆柱齿轮减速器的传动方案如图2-1所示。图2-12.1.2电动机的选择1.选择电机的类型根据用途选用Y系列三相异步电动机，电压380v。2.选择电机的功率输送带所需功率 PW=FWW1000=16001.81000kw=2.88kw查表2-1，取v带传动效率v带=0.94,，轴承效率轴承=0.99，直齿圆柱齿轮传动效率齿轮=0.97，联轴器效率联=0.99，卷筒效率卷筒=0.96，得电机所需功率为 P=PW=PWv带轴承3齿轮联卷筒=2.880.940.9920.970.990.96kw =3.43kw由表8-2，可选取电动机的额定功率Ped=4kw3.电动机转速的确定 由w=nD601000，得输送带滚筒的转速为 nw=w601000D=1.86030010-3rmin114.65rmin各种传动比范围由表2-2可知分别为i带=24，i齿=36，总传动比的范围为i总=2436=624那么电机的转速范围为 n=nwi总=114.65（624）rmin=687.92751.6rmin 符合这一要求的电动机同步转速有1000rmin和1500rmin等多种。从成本及结构尺寸考虑，选用转速为1500rmin的电动机进行试算，其满载转速为1440rmin，型号为Y112M-4 2.1.3传动比的计算及分配 1.总传动比 i=nmnw=1440114.65=12.56 2.分配传动比 取带传动的传动比i1=i带=4，则i2=i1-2=ii1=12.564=3.14。2.1.4传动装置运动、动力参数的计算 1.各轴转速 n=nm=1440rmin n=ni1=14404rmin=360rmin n=ni2=3603.14=114.65rmin nw=n=114.65rmin 2.各轴功率 p=3.43kw p=pv带=3.430.94=3.2242kw p=p轴承齿轮=3.22420.990.97kw=3.096kw p=p轴承联=3.0960.990.99=3.034kw 3.各轴转矩 T=9550Pn1=95503.431440=22.75Nm T=Ti1v带=22.750.944=85.54Nm T=Ti2轴承齿轮=85.543.140.990.97=257.93Nm Tw=T轴承联=257.930.990.99=252.80Nm2.2传动件的设计计算2.2.1减速器外传动件的设计 1.确定设计功率由表8-6，查的工作情况系数KA=1.1，则Pd=KAp=1.13.43kw= 3.77kw2.选择带型根据n=1440rmin，Pd=3.77kw，由图8-2选择A型V带3.确定带轮基准直径由表8-7采用最小带轮基准直径，可选小带轮直径dd1=75mm。则大带轮直径为dd2=i带dd1=475mm=300mm4.验算带的速度带=dd1n601000=751440601000ms=5.65msmax=25ms 带速符合要求。5.确定中心距和v带长度根据0.7（dd1+dd2)a02(dd1+dd2)，初步确定中心距，即0.775+300mm=262.5mma0275+300mm=750mm为使结构紧凑，取偏低值， a0=400mmV带计算基准长度为 Ld=2a0+2（dd1+dd2）+dd2-dd124a0 =2400+275+300+75-30024400mm =1420.69mm 由表8-8选V带基准长度Ld=1800mm，则实际中心距为a=a0+Ld-Ld2=400mm+1800-1420.692mm=379.31mm6.计算小轮包角 1=180。-dd2-dd1a57.3。=180。-300-75379.3157.3。 =146.01式中，57.3。为将弧度转换为角度的常数。7.确定V带根数V带的根数可用下式计算=Pd（P0+P0）KKL由表8-9查取单根V带所能传递的功率P0=0.68kw，功率增量为P0=Kbn（1-1Ki）由表8-10查的Kb=0.772510-3，由表8-11查的Ki=1.1373，则P0=0.772510-314401-11.1373kw=0.134kw由表8-12查得K0.91，由表8-8查的KL=1.01，则带的根数为=Pd（P0+P0）KKL=3.77（0.68+0.134）0.911.01=5.039取5根8.计算初拉力由表8-13查的V带质量m=0.1kgm，那么初拉力为 F0=500Pdz带2.5-KK+m带2 =5003.7755.652.5-0.910.91N+0.15.652N=117.15N9.计算作用在轴上的压力Q=2zF0sin2=25117.15Nsin146.012=672.2N10.带轮结构设计小带轮结构 采用实心式，由表8-145.65查得Y112M电动机轴径D=28mm，由表8-15查得e=150.3mm，fmin=9mm，取f=10mm，则轮毂宽：L1=1.52D=1.5228mm=4256mm取L1=50mm 轮缘宽：B=z-1e+2f=5-115mm+210mm=80mm大带轮结构 采用孔板式结构，轮缘宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结构设计同步进行。2.2.2减速器内传动的设计计算1.选择材料、 热处理方式和公差等级考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢。为制造方便采用软齿面，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，选用8级精度由表8-17的小齿轮齿面硬度为217255HBW，取硬度值240HBW进行计算；大齿轮齿面硬度为162217HBW，取硬度值200HBW进行计算。2.初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计，则有d132KT1du+1uZEZHZH21）小齿轮传递的转矩为 T=85540Nmm2）试选载荷系数Kt=1.53）由表8-18，取齿宽系数d=14）由表8-19查得弹性系数ZE=189.8MPa5）对于标准直齿轮，节点区域系数ZH=2.56）齿轮比u=i2=3.147）确定齿轮齿数。初选小齿轮齿数z1=29，则z2=uz1=91.06，取z2=928）重合度断面重合度为 =1.88-3.21z1+1z2cos =1.88-3.2129+192cos0=1.73轴向重合度为 =0.318dz1tan=0由图8-3查得重合度系数Z=0.889）许用接触应力 H=ZNHlimSH由图8-4e、a查得接触疲劳极限应力为Hlim1=580MPa，Hlim2=400MPa 小齿轮与大齿轮的应力循环次数