本科课程设计（论文）说明书 二级圆柱齿轮减速箱设计 院（系） 机械与汽车工程学院专 业 09车辆1班 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 2012 年 1 月 13 日机械设计课程设计任务书一、 设计题目运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮减速器。设计内容：根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计两级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。二、 传动简图V滚筒输送带减速装置电动机三、 原始数据运输带拉力F= 5250（N）运输带速度V= 1.25（m/s）滚筒直径D= 620（mm）滚筒及运输带效率h=0.94。工作时，载荷有轻微冲击。室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时，试设计齿轮减速器（两级）。四、 设计工作量及要求每个同学独立完成总装图一张（一号图纸），高速轴、低速大齿轮各一张（二号或三号图纸）、设计计算说明书一份。设计内容包括电机和联轴器选用，轴承选用与校核，V带、齿轮、轴、齿轮箱设计（包括V带、轴、齿轮的校核）。具体内容参见机械设计课程设计一书1。 教材:1 朱文坚，黄平.机械设计课程设计.广州: 华南理工大学出版社主要参考文献：2 朱文坚，黄平主编.机械设计（第二版）. 高等教育出版社，2008，10.3 机械零件设计手册，北京:冶金工业出版社4 机械零件设计手册，北京:化学工业出版社课程设计（论文）评语： 课程设计（论文）总评成绩： 课程设计（论文）答辩负责人签字： 年 月 日 计算过程及计算说明一、 传动方案拟定设计传动图如上图所示第21组：运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮减速器（1） 工作条件：使用年限10年，工作为二班工作制，载荷有轻微冲击，室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差4%。轴承使用寿命不小于15000小时。滚筒及运输带效率h=0.94。（2） 原始数据：运输带拉力F=5250N；带速V=1.25m/s；滚筒直径D=620mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总效率：连轴器为弹性连轴器，轴承为圆锥滚子轴承，齿轮为精度等级为7的闭式圆柱斜齿轮，带传动为V带传动。根据表2-3则有:总=带3轴承2齿轮联轴器滚筒=0.950.9830.9720.990.94=0.7829(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000总=52501.25/（10000.7829）=8.3823KW 3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010001.25/620=38.525r/min按表2-4推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动高速级与低速级均为斜齿，传动比范围I1= I2=36（查表2-1得，两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围i=840）。取V带传动比I3=24，则总传动比范围为Ia=16160。故电动机转速的可选范围为nd=（16160）38.525=6206200r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、1500r/min和3000r/min。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选nd =1000r/min。4、确定电动机型号根据以上计算选用的电动机类型，由所需的额定功率及同步转速，由表16-1选定电动机型号为Y160L-6。其主要性能：额定功率：11KW，满载转速970r/min，额定转矩2.0。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=970/38.525=25.1782、分配各级传动比（1） 取V带传动比i带=2.240（初选V带的传动比为2.248，在V带的相关计算中，修正为2.240），则两级齿轮减速器的减速比为i减速器=i总/i带=11.2，根据表2-4(以下无特殊说明则表格皆为机械设计课程设计一书表格)分配两级圆柱齿轮减速器的高速级传动比与低速级传动比i1=4.0 i2=2.8四、计算传动装置的运动及动力参数1、计算各轴转速（r/min）(0轴为电动机轴)n0=n电机=970r/minnI=n0/i带=970/2.24=431.495(r/min)nII=nI/i 1=431.495/4.0=107.87375(r/min)nIII=nII/i 2=107.87375/2.8=38.526(r/min)2、 计算各轴的功率（KW） 输入功率计算：P0=P工作=8.3823KWP=P0带=8.38250.95=7.963185KWP=PI轴承齿轮=7.9631850.980.97=7.5698KWP=PII轴承齿轮=7.56980.980.97=7.19585KWP= PIII轴承联轴器=7.195850.980.99=6.9814 KW输出功率计算：P= P轴承=7.9631850.98=7.8039KWP=P轴承=7.56980.98=7.4184KWP=P轴承=7.195850.98=7.05193KWP= P轴承=6.98140.98=6.841772KW3、 计算各轴扭矩（Nmm）输入各轴的扭矩：T0=9550P0/n0=95508.3823/970=82.527NmT=9550P/n=95507.963185/431.495=176.244NmT=9550P/n=955017.5698/107.87375=670.150NmT=9550P/n=95507.19585/38.526=1783.741NmT=9550P/n=95506.9814/38.526=1730.582Nm 各轴的输出扭矩：T=9550P/n=95507.8039/431.495=172.72NmT=9550P/n=95507.4184/107.87375=656.77NmT=9550P/n=95507.05193/38.526=1748.06NmT=9550P/n=95506.841772/38.526=1695.96Nm运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查：电动机输出I轴II轴III轴N（r/min）970431.495107.873838.526P（kW）8.38237.963187.56987.19585T（Nm）82.527176.244670.1501783.741五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算（1） 确定计算功率 Pca 由机械设计课本附表11.6得工作情况系数kA=1.3Pca=KA Ped=1.311=14.3KW（2） 选择普通V带截型根据Pca、nI，由机械设计课本的附图2.1确定选用B型V带。（3） 确定带轮基准直径，并验算带速由教材附表2.5a和附表2.7 得，选取小带轮基准直径为D1=125mm大轮的基准直径为D2=280mm 带的传动比为： i带=282/125=2.24验算带速V：V= D1 nI /601000=125970/（601000）=6.345m/s 1200（适用）（6）确定带的根数 由nI=970r/min、D1=180mm、i带=2.248，根据机械设计课本附表2.5a和附表2.5b得P0=1.67KW（由转速800和转速980插值而得），P0=0.30KW根据机械设计课本附表2.8得K=0.95根据机械设计课本附表2.9得KL=0.95由机械设计课本式（11.29）得Z= Pca/（P0+P0）KKL）=14.3/（1.67+0.3）0.950.95）=8.043取Z=8根。(7)计算预紧力F0由机械设计课本附表2.2查得q=0.17kg/m，由式（11.30）得F0=500（Pca/ZV）（2.5/K-1）+qV2=500（14.3/（6.3458）(2.5/0.95-1)+0.176.3452N=236.67N（8）计算作用在轴承的压力Q由机械设计课本式（11.31）得Q=2ZF0sin（1/2）=28236.67xsin（163.8560/2）=3749.20N2、齿轮传动的设计计算1）高速级斜齿轮传动设计 （1）选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数A.大小齿轮都选用硬齿面。由机械设计课本附表12.8选大、小齿轮的材料均为45钢，并经调质后表面淬火，齿面硬度为HRC1=HRC2=45。B.初选8级精度。(GB10095-88)C.选小