.机械设计课 程 设 计 说 明 书设计题目： 二级同轴式减速器的设计专 业： 车辆工程班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 日 期： 2010年7月目 录设计任务书- 1 -一、课程设计题目：设计带式运输机传动装置- 1 -二、设计任务：- 1 -三、课程设计内容：- 1 -四、设计进度：- 2 -第一部分 传动装置的总体设计- 2 -一、传动方案：- 2 -二、该方案的优缺点：- 2 -三、电动机的选择：- 2 -四、传动装置总传动比的确定及个积分传动比的分配：- 3 -五、计算传动装置的运动和动力参数- 4 -第二部分各齿轮的设计计算- 4 -一、高速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮）- 4 -二、低速级齿轮（斜齿圆柱齿轮）的设计- 11 -第三部分 轴的设计- 13 -一、高速级轴的设计计算与校核- 13 -二、中间轴的结构设计- 18 -三、低速轴的结构设计- 19 -第四部分 键的选择与校核- 21 -二.中间轴上键的选择与校核- 21 -三.低速轴上键的选择与校核- 21 -第五部分 滚动轴承的选择与校核- 21 -第六部分 联轴器的选择- 22 -第七部分 箱体及附件设计- 23 -设计任务书一、课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）原始数据：表 (1)题号参数42运输机的工作拉力F/(N)2000运输带的工作速度V(m/s)1.2卷筒直径D(mm)250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（寿命）。3)、检修间隔期：四年一大修，两年一中修，半年一小修。4)、动力源：电力，三相交流，电压380/220V。5)、运输机速度允许误差5。6)、一般机械厂制造，小批量生产。二、设计任务：1) 按给定的原始数据（编号42），传动方案设计减速器装置；2) 减速器装配图1张（A0）；3) 零件图（齿轮、轴）2张（A3）；4) 设计说明书一份。三、课程设计内容：1) 传动方案的选择2) 电动机的选择3) 斜齿轮传动的设计计算4) 轴的设计5) 滚动轴承的选择6) 联轴器与键的选择、校核7) 零件图、装配图的绘制8) 设计计算说明书的编写四、设计进度：1)、第一阶段：总体计算和传动件的参数计算2)、第二阶段：轴与轴系零件的设计3)、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核4)、第四阶段：零件图、装配图的绘制第一部分 传动装置的总体设计一、传动方案：二级同轴式圆柱斜齿轮减速器（方案简图如下）图 (1)二该方案的优缺点：减速器横向尺寸较小，两大轮浸油深度可大致相同。齿轮相对于轴承对称布置。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差、润滑困难。三电动机的选择：(1) 确定运输机所需功率由设计手册表17查得：卷筒效率，已知运输带的工作拉力，工作速度，将数据代入公式（课程设计手册187页）(2) 确定电动机额定功率由课程设计手册表1-7查得：弹性联轴器效率一对滚动轴承（球轴承）的效率8级精度一般齿轮啮合传动效率据设计手册第18页公式（13-4）则：传动装置的总效率 电动机所需的实际功率上式中运输机所需效率。(3) 确定电动机转速卷筒转速：上式中：卷筒直径，卷筒线速度（运输带工作速度）。根据设计手册得，电动机转速可选范围：=式中：圆柱齿轮传动比，卷筒转速由设计手册表1-8查得，单级圆柱齿轮传动比的范围=46将数据代入得：根据电动机所需功率 ，转速 ，由课程设计手册表1-2 Y系列（IP44）电动机的技术数据选定电动 机型号Y100L2-4 ,技术数据如下图：表 (2)型号额定功率/kw满载转速r/min堵转转矩最大转矩质量kgY100L2-4314302.22.338外型尺寸如下（有设计手册表12-3查得）：表 (3)机座号ABCDEFGL100L160140632860824380四、传动装置总传动比的确定及个积分传动比的分配：计算总传动比： 由机械设计手册推荐，同轴式二级圆柱齿轮减速器五、计算传动装置的运动和动力参数(1) 电动机轴： (2) 减速器高速轴1： (3) 减速器中间轴2：(4) 减速器低速轴3：(5) 卷筒轴：将运动和动力参数计算结果整理并列于下表：表 (4)轴名参数电动机轴高速轴1中间轴2低速轴3卷筒轴转速(r/min)14301430362.0291.6591.65功率(kw)32.952.832.72转矩(Nm)20.0319.6974.69283.3277.66传动比11效率第二部分各齿轮的设计计算一、高速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮）(1) 齿轮的材料，精度和齿数选择因传递功率不大，转速不高，均用软齿面。齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为点蚀。选择大小齿轮材料为45钢，并经调质及表面淬火，齿面硬度为。(2) 设计计算1) 设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。2) 按齿面接触疲劳强度设计，由机械设计式（10-21）计算过程结果(3) 初定齿数比和大小齿数以及螺旋角由机械传动装置设计手册（上册）第168页推荐值，取取小齿轮齿数大齿轮齿数初选螺旋角(4) 按接触强度设计由机械设计公式（10-21）试算1) 确定公式中的计算数值a. 试选载荷系数b. 由机械设计图10-26查得：c. 由机械设计图10-30选取区域系数 d. 计算小齿轮传递转矩e. 由机械设计表10-7选取齿宽系数f. 由机械设计表10-6查得材料弹性影响系数。g. 由机械设计图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接触强度极限h. 由机械设计10-13计算应力循环次数i. 由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数j. 计算接触疲劳许用应力取失效概率0.9，安全系数由机械设计式10-12得：则，许用接触应力 2) 计算：(以下式子中下标t表示试算值)计算小齿轮1的分度圆直径，代人中较小值计算圆周速度： 计算齿宽，法向模数及齿高 齿宽 模数 齿宽与齿高之比 计算纵向重合度 计算载荷系数根据,7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数 由表10-2查得使用系数由表10-4查得7级精度，小齿轮相对于支承非对称布置时，齿向载荷分布系数由图10-13，运用“差值法”查得由表10-3查得齿间载荷系数 故载荷系数 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径由机械设计式10-10a得：齿轮分度圆直径计算法向模数 (5) 按齿根弯曲强度校核由机械设计式（10-17）1) 确定计算参数a. 计算载荷系数b. 据纵向重合度，螺旋角，从图10-28查得螺旋角影响系数 c. 计算当量齿数d. 查取应力校正系数由表10-5（差值法）查得：e. 由图10-20c查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限f. 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，g. 计算弯曲疲劳许用应力由机械设计第206页推荐值得：h. 计算大小齿轮的并加以比较，取其较大值用以计算模数2) 设计计算法面模数对比计算结果，由齿面接触强度计算的法面模数由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按简明机械零件设计手册第305页 渐开线圆柱齿轮模数GB1357-87标准，取可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有齿数。取则取(6) 几何尺寸的计算1) 计算中心距将中心距圆整并取标准中心距2) 按圆整后的中心距修正螺旋角因值变化大，故需修正参数等值：查机械设计图10-26得查图10-30得修正小齿轮1的分度圆直径圆周速度纵向重合度3) 计算大小齿轮分度圆直径4) 计算齿轮宽度根据机械设计第205页，将小齿轮宽度在圆整后加宽510mm，所以；5) 主要几何参数和几何尺寸计算结果表(5)果结项目模数齿数 ， 螺旋角分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距齿宽二、低速级齿轮（斜齿圆柱齿轮）的设计1.齿轮的材料，精度和齿数选择因传递功率不大，转速不高，均用软齿面。齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为点蚀。选择大小齿轮材料为45钢，并经调质及表面淬火，齿面硬度为。2.初定齿数比和大小齿数以及螺旋角由机械传动装置设计手册（上册）第168页推荐值，取取小齿轮齿数大齿轮齿数初选螺旋角3. 按接触强度设计由机械设计公式（10-21）试算(1). 确定公式中的计算数值k. 试选载荷系数l. 由机械设计图10-26查得：m. 由机械设计图10-30选取区域系数n. 计算小齿轮传递转矩o. 由机械设计表10-7选取齿宽系数p. 由机械设计表10-6查得材料弹性影响系数。q. 由机械设计图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接触强度极限r. 由机械设计10-13计算应力循环次数Ns. 由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数t. 计算接触疲劳许用应力取失效概率0.9，安全系数由机械设计式10-12得：则，许用接触应力(2) 计算：（以下式子中下标t表示试算值）计算小齿轮3的分度圆直径，代人中较小值计算圆周速度： 计算齿宽，法向模数及齿高 齿宽 模数 齿宽与齿高之比 计算纵向重合度 计算载荷系数根据,7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数 由表10-2查得使用系数由表10-4查得7级精度，小齿轮相对于支承非对称布置时，齿向载荷分布系数由图10-13，运用“差值法”查得由表10-3查得齿间载荷系数故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径由机械设计式10-10a得：齿轮分度圆直径计算法向模数 4. 按齿根弯曲强度校核由机械设计式（10-17