机械设计课程设计--带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器

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1、1.设计目的机械设计综合课程设计是机械原理及设计课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。本课程设计的教学目的是：1．综合运用《机械原理及设计》课程及其它有关先修课程的理论和生产实践知识进行实践，使理论知识和生产知识密切地有机结合起来，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。2．在设计实践中学习和掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤，培养学生分析和解决机械设计问题的能力，为以后进行的设计工作打下初步基础3．通过设计，使学生在计算、绘图、运用并熟悉设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等工程师在机

2、械设计方面必须具备的基本训练进行一次训练。2.设计任务书及方案带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1）系统简图2）工作条件单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。3）原始数据输送带拉力F（N）2.6×103输送带速度v（m/s）1.0滚筒直径D(mm)3004）设计工作量（1）设计说明书（2）减速器装配图（3）减速器零件计算及说明结果3.电机选择和传动装置的运动、动力参数计算1）电动机的选择（1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V.(2)选择电动机的容量此带式运输

3、机，其电动机所需功率为式中：—工作机的有效功率，即工作机的输出功率，单位为kW。—从电动机到工作输送带间的总效率。是组成传动装置和工作机的各部分运动副或传动副的效率乘积。设、分别为联轴器、滚动轴承、齿轮传动、及卷筒传动的效率，则查《机械设计课程设计指导书》表9-1取=0.99，，则工作机的有效功率所以电动机所需功率（3）确定电动机的转速二级圆柱齿轮减速器传动比工作机卷筒轴的转速为所以电动机的转速可选范围为综合考虑，决定选用1500的电动机。根据电动机类型、容量和转速由机械手册选定电动机型号为Y112M-4，其主要性能如下：所选电机Y112M-4电动机型号额定功率∕kW满载转速∕Y112M-4

4、414402.22.2主要安装尺寸及外形尺寸：型号HABCDEF×GDGKBY112M1121901407028608×724122452)传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比为其中为满载转速。Ⅰ（2）分配传动比考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近。取故3）各轴的运动和动力参数(1)各轴的转速Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴卷筒轴（2）各轴的输入功率Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴卷筒轴(3)各轴的输入转矩总传动比245.804.14电动机轴的输出转矩为Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴卷筒轴现将计算结果汇总如下：轴名功率P∕kW转矩T∕(N·mm)转速n()电机轴2.421.6051440Ⅰ轴2.391.5891440Ⅱ轴2.278.7602

5、48.3Ⅲ轴2.163.448460卷筒轴2.103.345604.齿轮的设计计算1）高速级齿轮的设计计算（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，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ①材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为小齿轮（217~255）HBS取小齿齿数=21高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为大齿轮（162~217）HBSZ=×Z=5.80×21=121.8取Z=122②齿轮精度按GB/T10095－1998（《机械设计》以下简称教材），选择7级，齿根喷丸强化。(2)设计计算①设计准则齿轮材料45钢齿轮要正常工作必须满足一定的强度以免失效，因此要通过强度计算

6、来设计齿轮的尺寸，先分别按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算出最小分度圆直径进而算出模数，比较两者的大小，然后按标准模数取值，再根据模数算出最后的分度圆直径等齿轮尺寸。考虑到装配时两齿轮可能产生轴向误差，常取大齿轮齿宽b2=b,而小齿轮宽b1=b+(5~10)mm,以便于装配。②按齿面接触疲劳强度设计试选K=1.6，初选螺旋角β=14°教材图10-30对于标准齿轮，区域系数按教图10-21e小齿轮接触疲劳极限MPa，大齿轮，取失效效率,许用接触应力600MPa，则弹性系数,按教材非对称布置转矩于是有小齿轮的分度圆直径=计算圆周速度计算几何尺寸齿宽模数mmh=2.25m=2.25x2.21

7、=4.97mm初取小齿轮的分度圆直径d=38.8mm齿宽=38.8mm模数m=2.3④校核齿根弯曲疲劳强度根据教材p173≥mm转矩mm,.由教材图10-20取小齿轮弯曲疲劳极限MPa取，则查教材表10-5得于是有大齿轮的数值较大，选用。于是有≥mm==1.43mm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，按教材p57GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但