全套图纸加V信 sheji1120或扣 3346389411机械设计课程设计说明书（二级斜齿圆柱齿轮减速器）姓名：学号：专业：教师：目 录第一部分 课程设计任务书.1第二部分 传动装置总体设计方案.2第三部分 电动机的选择.3第四部分 计算传动装置的运动和动力参数.4第五部分 V 带的设计.6第六部分 齿轮的设计.7第七部分 传动轴承和传动轴及联轴器的设计.20第八部分 键联接的选择及校核计算.33第九部分 轴承的选择及校核计算.34第十部分 减速器及其附件的设计.36第十一部分 润滑与密封设计.37设计小结.37参考文献.38I第一部分 课程设计任务书一、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 0.97(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限 10 年(300 天/年),2 班制工作,运输容许速度误差为 5%,车间有三相交流,电压 380/220V。二. 设计要求:1.减速器装配图一张(A1 或 A0)。2.CAD 绘制轴、齿轮零件图各一张(A3 或 A2)。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19. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分 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：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）。计算传动装置的总效率ha:2ha=h1h23h32h4h5=0.960.9830.9720.990.97=0.82h1 为 V 带的效率,h2 为轴承的效率,h3 为齿轮啮合传动的效率,h4 为联轴器的效率,h5 为滚筒的效率（包括滚筒和对应轴承的效率）。第三部分 电动机的选择1 电动机的选择执行机构转速 n:n=66r/min工作机的功率 pw:pw=nDF601000=663.1434056006010001000= 6.58 KW电动机所需工作功率为:pd=pwa=6.580.82= 8.02 KW执行机构的曲柄转速为:n = 66 r/min经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i1=24，二级圆柱斜齿轮减速器传动比 i2=840，则总传动比合理范围为 ia=16160，电动机转速的可选范围为 nd = ian = (16160)66 = 105610560r/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 Y160M-4 的三相异步电动机，额定功率为 11KW,满载转速 nm=1460r/min，同步转速 1500r/min。2 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比：3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:ia=nm/n=1460/66=22.1（2）分配传动装置传动比:ia=i0i式中 i0,i1 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，初步取 i0=3，则减速器传动比为:i=ia/i0=22.1/3=7.4取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为:i12 = 1.4i = 1.47.4 = 3.22则低速级的传动比为:i23 =ii12= 7.4 3.22= 2.3第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:nI = nm/i0 = 1460/3 = 486.7 r/minnII = nI/i12 = 486.7/3.22 = 151.1 r/minnIII = nII/i23 = 151.1/2.3 = 65.7 r/minnIV = nIII = 65.7 r/min（2)各轴输入功率:PI = Pdh1 = 8.020.96 = 7.7 KWPII = PIh2h3 = 7.70.980.97 = 7.32 KW4PIII = PIIh2h3 = 7.320.980.97 = 6.96 KWPIV = PIIIh2h4 = 6.960.980.99 = 6.75 KW则各轴的输出功率：PI = PI0.98 = 7.55 KWPII = PII0.98 = 7.17 KWPIII = PIII0.98 = 6.82 KWPIV = PIV0.98 = 6.62 KW(3)各轴输入转矩:TI = Tdi0h1电动机轴的输出转矩:pdTd = 9550nm= 95508.021460= 52.5 Nm所以：TI = Tdi0h1 = 52.530.96 = 151.2 NmTII = TIi12h2h3 = 151.23.220.980.97 = 462.8 NmTIII = TIIi23h2h3 = 462.82.30.980.97 = 1011.9 NmTIV = TIIIh2h4 = 1011.90.980.99 = 981.7 Nm输出转矩为：TI = TI0.98 = 148.2 NmTII = TII0.98 = 453.5 NmTIII = TIII0.98 = 991.7 NmTIV = TIV0.98 = 962.1 Nm5第五部分 V 带的设计1 选择普通 V 带型号计算功率 Pc:Pc = KAPd = 1.18.02 = 8.82 KW根据手册查得知其交点在 A 型交界线范围内，故选用 A 型 V 带。2 确定带轮的基准直径，并验算带速取小带轮直径为 d1 = 100 mm,则：d2 = n1d1(1-e)/n2 = i0d1(1-e)= 3100(1-0.02) = 294 mm由手册选取 d2 = 300 mm。带速验算：V = nmd1/(601000)= 1460100/(601000) = 7.64 m/s介于 525m/s 范围内，故合适。3 确定带长和中心距 a0.7(d1+d2)a02(d1+d2)0.7(100+300)a02(100+300)280a0800初定中心距 a0 = 540 mm，则带长为:L0 = 2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/(4a0)= 2540+(100+300)/2+(300-100)2/(4540)=1727 mm由表 9-3 选用 Ld = 1800 mm，确定实际中心距为：a = a0+(Ld-L0)/2 = 540+(1800-1727)/2 = 576.5 mm64 验算小带轮上的包角a1:a1 = 1800-(d2-d1)57.30/a= 1800-(300-100)57.30/576.5= 160.1012005 确定带的根数：Z = Pc/(P0+DP0)KLKa)= 8.82/(1.32+0.17)1.010.95) = 6.17故要取 Z = 7 根 A 型 V 带。6 计算轴上的压力：由初拉力公式有：F0 = 500Pc(2.5/Ka-1)/(ZV)+qV2= 5008.82(2.5/0.95-1)/(77.64)+0.107.642 = 140.4 N作用在轴上的压力：FQ = 2ZF0sin(a1/2)= 27140.4sin(160.1/2) = 1935.8 N第六部分 齿轮的设计（一） 高速级齿轮传动的设计计算1 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，故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿轮。1） 材料：高速级小齿轮选用 40Cr 钢调质，齿面硬度为小齿轮：274286HBW。7高速级大齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为大齿轮：225255HBW。取小齿齿数：Z1= 21，则：Z2 = i12Z1 = 3.2221 = 67.62 取：Z2 = 682） 初选螺旋角:b = 150。2 初步设计齿轮传动的主要尺寸，按齿面接触强度设计：d1t 32Kt T1 du1 uZHZEH2确定各参数的值:1) 试选 Kt = 1.62) T1 = 151.2 Nm3) 选取齿宽系数yd = 14) 由表 8-5 查得材料的弹性影响系数 ZE = 189.8 MPa5) 由图 8-15 查得节点区域系数 ZH = 2.426) 由式