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1、单级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：带式运输机传动装置 专业 0 班 设计者： 指导老师： 2022 年 12 月 27 日 专业课设计课程设计说明书 一、传动方案拟定 二、电动机的选择 三、计算总传动比及分配各级的传动比 四、运动参数及动力参数计算 五、传动零件的设计计算 六、轴的设计计算 七、滚动轴承的选择及校核计算 八、键联接的选择及计算 九、润滑方式的确定 十、参考资料 计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 1设计题目名称 单级斜齿圆柱齿轮减速器。 2运动简图 3工作条件 运输机双班制工作，单向运转，有轻微振动，小批量生产，使用年限6年。4，原始数据
2、 1输送带牵引力 F=1100 N 2输送带线速度 V=1.5 m/s 3鼓轮直径 D=250 mm 二、电动机选择 1、选择电动机的类型： 按工作要求和工况条件，选用三相鼠笼式异步电动机，封闭式结构，电压为380V，Y型。 P： 2、计算电机的容量d a 电机至工作机之间的传动装置的总效率： 85 .096.099.097.099.095.03 5 433 21 =?= ? = a 式中： 1带传动效率：0.95；2滚子轴承传动效率：0.99 3圆柱齿轮的传动效率：0.97；4弹性联轴器的传动效率：0.99 5卷筒的传动效率：0.96 已知运输带的速度v=0.95m/s ： kw a w d
3、 P P = kw Fv w w P 1000= 所以： kw Fv w a d P 03.296 .085.010005 .111001000=?= 从表22-1中可选额定功率为3kw 的电动机。 3、确定电机转速： 卷筒的转速为：min /65.114250 14.35 .1100060100060r D v n =?=?= 按表14-8推荐的传动比合理范围，取V 带传动比421=i 单级圆柱齿轮减速器传动比642=i ，则从电动机到卷轴筒的总传动比合理范围为：248=i 。 故电动机转速可选的范围为： min /275291765.114)248(r n i n d =?=?= 符合这一
4、范围的转速有：1000r/min 、1500r/min ， ；综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第1种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y100L2-4，其主要参数如下： 三、计算总传动比及分配各级的传动比： 总传动比：39.1265.1141420n =n i 卷筒 总 分配传动比：取一级斜齿圆柱齿轮的传动比： 51 =i ， 则一V 带的传动比：48.25 39 .120=i 四、运动参数及动力参数计算： 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴，34231201依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。 1、 各
5、轴转速： 1轴：min /58.57248 .21420 1 r i n n = 2轴 min /5.1145 58.5721 1 2 r i n n = 卷筒轴： min /5.1142 3 r n n = 2、各轴输入功率，输出功率： 输入功率： 1轴： kw P P P d d 93.195.003.21 01 1 =?=?= ?= 2轴： KW P P P 91.197.099.093.13 2 1 12 1 2 =?=?= ?= 卷筒轴： KW P P P 87.199.099.091.14 2 3 34 2 3 =?=?= ?= 输出功率： 1轴：KW p P 91.199.093
6、.12 1 1 =?=?= 2轴： KW p P 89.199.091.12 2 2 =?=?= 卷筒轴： KW p P 85.199.087.12 3 3 =?=?= 3各轴输入转矩，输出转矩： 电动机的输出转矩：m N n P T d d *65.131420 03 .2955095500 =? =?= 1轴输入转矩：m N n P T *19.3258 .57293 .1955095501 11=? =?= 2轴输入转矩: m N n P T *31.1595 .11491 .1955095502 22=? =?= 卷筒轴输入转矩：m N n P T *97.1555 .11487 .1
7、955095503 34=? =?= 输出转矩分别为输入转矩乘以轴承效率0.99。运动和动力参数计算结果如下表： 五、传动零件的设计计算： 1.设计V 带 （1）确定V 带型号 k A =1.2 P C =K A P=1.23=3.6KW 根据c P =3.6KW 0n =1420r/min,选择A 型V 带，取mm d 901=。 大轮的基准直径： 7 .21898.09048.2)1(1 2 =?=-?=d i d 。取 mm d 2242 =。 为带传动的弹性滑动02.001.0=。 （2）验算带速：s m s m V n d /25/69.660000 1420 9014.31000
8、601 1?=?- ?=?- ?=12022.1683.57650 90 2241803.571801 2 a d d 合适。 （5）求V 带根数Z ： K K p p P L c )(0 ?+= Z 今,90min,/142022mm r d n =得： kw P 07.10 = 传动比： 5.2) 02.01(90224 ) 1(1 2 =-= -= d d i kw P 17.00=? 由?=20.1681查表得98.0=K ，查表得：01.1=K L ， 由此可得： 93.201 .198.0)17.007.1(6 .3)(0 =?+= ?+= Z K K p p P L c 取Z=3
9、根。 （6）求作用在带轮轴上的压力Q F ： 查表得 q=0.10kg/m ，故得单根 V 带的初拉力： N q zv v K P F c 49.14310.0)198.05.2(69.636.3500)15.2(50069.6220=?+-?=+-= 作用在轴上压力： N z F F Q 38.8562 2.168sin 49.143322sin 210=? ?= 。 （7）确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图 小带轮基准直径d 1=90mm 采用实心式结构。大带轮基准直径d 2=224mm ， 采用腹板式结构，基准图见零件工作图。 2、齿轮设计 （1）选选齿轮的材料、精度和确定许用应力： 因
10、传递功率不大，转速不高，小齿轮用40Cr 调质，齿面硬度HBS 286217， MPa H 7506501 lim = ，MPa FE 6205601=大齿轮用45钢调质，齿面硬度 HRC 286197， MPa H 6205502 lim = ， MPa FE 4804102 = 。 取0.1,25.1=s S H F ；取8.189,5.2=Z Z E H ； 1 F =MPa S F FE 48025 .1600 1= 2 F = MPa S F FE 36025 .1450 2= 1H =MPa S H H 7001 700 1lim = 2H =MPa S H H 6001 600
11、2lim = (2)按轮齿弯曲强度设计计算 齿轮精度用8级，取载荷系数K=1.2，齿宽系数8.0=d ， 小齿轮上的转矩：1010 4 1 6 122.358 .57293.1955000055.9?=? =?=n T P N*mm 大齿轮上的转矩：10104 2 2 6 193.155 .11491.1955000055.9?=? =?=n T P N*mm 初选螺旋角 150 = 齿数：取221=Z ，则1102252=?=Z 齿形系数：06.12215110 ,12.241522 cos cos 3 23 1=? = =? =Z Z v v 查图 11-8 得 , 73.21 =Y Fa
12、 22 .22 =Y Fa 。由图11-9得 ,58.11 =Y Sa 81.12=Y sa 。 因 0112.036081 .122.20229.048058.173.22 221 11=?=?=?= F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y ， 故应该对大齿轮进行弯曲强度计算。 小齿轮法向模数： mm K COS Y Y Z T m F Sa Fa d n 18.1150089.08.022.32.12232 2 4 3 2 1 1 12 1 1 22 10cos =?=? 由表4-1取mm m n 25.1=。 中心距： ()mm COS COS a Z Z m n 4.85152
13、)11022(2 5.122 1 =? ?+?=+= 取a=90mm 。 确定螺旋角：()332390 21102225.1arccos 2)(arccos 2 1 ?=?+?=+=a z z m n 齿轮分度圆直径 mm Z m d n 30 3323cos 22 25.1cos 11=?= = mm Z m d n 11.150 3323cos 110 25.1cos 2 2=?= = 齿宽 mm b d d 24308.01=?=?= 取 mm mm b b 30,2512= （3）验算齿面接触强度： 安全。 MPa MPa u u b K d T Z Z Z H E H 60009.45248 .248 .302.2493.152.123323cos 5.28.1891211.150102 4 22=?=?= （5）齿轮的圆周速度