亠、设计课题:设计带式输送机运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单 向运转载荷轻度震动，使用期限 8年，每年350天，每天8小时，输送带运动 速度误差不超过7%原始数据:运输带功率P(KW)6运输带速度V(m/s)1.1卷筒直径D(mm180设计任务要求：1. 减速器装配图纸一张(1号图纸)2. 轴、齿轮零件图纸各一张(2号或3号图纸)3. 设计说明书一份计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动1、工作条件：使用年限8年，工作为一班工作制，载 荷平稳，环境清洁。2、原始数据：输送带功率 P=6KW；带速 V=1.1m/s; 滚筒直径D=180mm方案拟定：采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比 要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大 起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。1.电动机 2. 4.连轴器3.圆柱齿轮减速器5.滚筒6.运输带二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择 Y系列三相异步电 动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电 动机，其结构简单，价格低廉，维护方便，适用于无 特殊要求的各种机械设备。2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式：(1) Pd=PW/ na (kw)由式：PW=F V/1000 (KW)因此Pd=FV/1000耳 a(KW)由电动机至运输带的传动总效率为：n 总=n2x n3Xq3 x n式中：耳、e、m、厲、分别为轴承、齿轮传动、联轴 器和卷筒的传动效率。取 卬=0.98,叩=0.97,3=0 .97,耳=0.96则:n总=0.972 X0.983 X0.97 0.96=0.82所以：电机所需的工作功率：Pd = FV/1000 n总=(5500 X.1)/(1000 0X2)=7.3 (kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n 卷筒=60X1000 V/ ( n-)D=(60 X000 X.1)/ (180 - n=116.7 r/min根据手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I=37。故电动机转速的可选范为Nd=lx卷筒=（3 7） XI16.7=350.1 816.9r/mi n则符合这 范围的冋步转速有：750 r/mi n根据容量和转速，由指导书表16-2查出Y系列750r/min 电动机的具体型号为 Y160L-8，额定功率为7.5KW，满 载转速为720r/min。电动机主要外形和安装尺寸:-节-11 1CAC/E AD* fc- -*AB中心高H外形尺寸-X(AC/2+AD) X HD底角安装尺寸AX B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DX E装键部位尺寸 F X GD160645 X 418 X 385254X 2541542 X 11012X 41三、确定传动装置的传动比: 由选定的电动机满载转速 nm和工作机主动轴转速n 1、可得传动装置总传动比为：ia=nm/n=nm/n 卷筒=720/116.7=6.17四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为I轴，H轴， 以及i0,i1, 为相邻两轴间的传动比n 01,n 12, 为相邻两轴的传动效率PI, PH, 为各轴的输入功率(KWTI, TH, 为各轴的输入转矩(NmnI ,n H ,为各轴的输入转矩(r/min )可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动 和动力参数1、运动参数及动力参数的计算(1)计算各轴的转数:I 轴：nl =n 电动机=720(r/min)H轴：nH = n I / i1=720/6.17=116.7 r/mi n卷筒轴：nM = n II(2)计算各轴的功率：I轴：PI =PdXn 01 =PdXn1=7.03 E.97=7.08(kw)I轴： PI = P I Xn 12= P Xn 2x“3=7.08 X.98 X.97 =6.73(kw)卷筒轴：Pm = PI n 23=0P-n 2耳4i1为减速器传动比 滚动轴承的效率n 为 0.980.995 在本设计中取0.98=6.73 0.98 0.97 =6.40 (KW)计算各轴的输入转矩： 电动机轴输出转矩为：Td=9550 Pd/nm=9550X 7.08/720=92.85 N mI 轴：T I = Td nl=92.85 0.99=91.92 N mI 轴： T I = T I - i -n 12=Ti1 -n 2 -n4=91.92 6.16 0.98 0.99=549.35 N m-卷筒轴输入轴转矩：T m = T I -n 2-n4=532.98 N -m计算各轴的输出功率：由于II轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：PT =PIxn由承=7.08 0.98=6.94 KWPl = Pn由承=6.73 .98=6.59 KW计算各轴的输出转矩：由于In轴的输出转矩分别为输入转矩乘以轴 承效率：则:t i = t i由承=91.92 0.98=90.08 N mT n = t n 由承=549.35 0.98=538.36 N-m综合以上数据，得表如下:轴名效率P (KW )转矩T (N-m)转速nr/min传动比i效率n输入输出输入输出电动机轴7.392.857201.000.97I轴7.086.9491.9290.087206.160.95n轴6.736.59549.35538.36116.81.000.97卷筒轴6.406.33532.98522.32116.8五、齿轮传动的设计：(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为 200HBS。齿轮精度初选8级(2)、初选主要参数Z1=20, u=6.2 Z2=Z1 - u=20X6.2=124查表得齿宽系数书d=).8(3)按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径d1 o ；2kT1 u+1 ZZhZ2d1 3 ； W d u确定各参数值 载荷系数 查课本P169表11-3取K=1.5小齿轮名义转矩T仁 9.55 106XP/n1=9.55 106X6.79/720=9.09 XO4 N mm材料弹性影响系数由课本 P171 表 11-4 ZE=188、MPa区域系数Zh=2.5重合度系数e t=1.8-3.2 (1/Z1+1/Z2 )=1.88-3.2&/20+1/124) =1.69-714 -etZ= T4 T 69469 = 0.773查表6-8 按一般可靠要求取 SH=1则 5:, =：1=7如lim 2Sh= 620MPa取两式计算中的较小值，即oh : =620Mpaj2kT1 u +1ZeZh ZeW d u1 于是d1 3=3 J2X1.5X9.09X104 6.2 +1 卩88x2.56.2 620=66.97 mm(4) 确定模数m=d1/Z166.97/20=3.34取标准模数值m=3(5) 按齿根弯曲疲劳强度校核计算 oYfsY, of校核bd1m式中 小轮分度圆直径 d仁mZ=3X20=60mm齿轮啮合宽度 b=d - d1 =1.0 x 60=60mm0 复合齿轮系数 Y fs1=4.38 Yfs2=3.95約重合度系数Ye =0.25+0.75/ t=0.25+0.75/1.69=0.6938许用应力oFlim 仁 410 MPaolim2=280Mpa查表，取Sf=1.25oF 】1 F lim 1Sf410328MPa1.25FL - *问2 _ 280 _224MPaSf1.25计算大小齿轮的 仝并进行比较Yfs1 =4.38 =0.01335Yfs2 二395 =0.01763*】i 328 *】2224YFS1 YFS2E f 1J 2取较大值代入公式进行计算则有2KT12x1 5汇9 09況104*2 1YfS2X 29汉 3.95汉 0.6938bd1m60x603=69.19 : of 2故满足齿根弯曲疲劳强度要求(6) 几何尺寸计算d1=m-Z1=3X20=60 mmd2=m -Z2=3 x124=372 mma=m ( Z1+Z2) /2=3 x(20+124) /2=216mm b=60 mmb2=60取小齿轮宽度b1=65 mm(7) 验算初选精度等级是否合适齿轮圆周速度 v=nrdni/ (60 X1000)=3.14 80X720/ (60X1000)=2.24 m/s对照表6-5可知选择8级精度合适。六轴的设计1, 齿轮轴的设计(1) 确定轴上零件的定位和固定方式(如图)1 己 2561，5滚动轴承 2 轴 3 齿轮轴的轮齿段 4 套筒6 密封盖7 键8 轴承端盖9 轴端挡圈10 半联轴器(2) 按扭转强度估算轴的直径PI的值为前面 第10页中给出选用45#调质，硬度217255HBS 轴的输入功率为P I =6.93 KW转速为 n I =720 r/min根据课本P205 (13-2 )式，并查表13-2，取c=118dC & 118每=24.46mm(3) 确定轴各段直径和长度D1=O 30mmL1=58mm 从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则轴应该增加 5%，取D1=3 0mm,又联轴 器 长度L=60mm则第一段长度L仁58mm 右起第二段直径取D2=0 38mm根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求 和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距 离为30mm，则取第二段的长度 L2=70mm 右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，贝V轴承有径向力，而轴向力为零，选用6208型轴承，其尺寸为dBXB=40X80X18,那么该段的直径为 D3= 40mm,长度为 L3=20m