山东科技大学设计（论文）用纸
1机械设计课程设计任务书
题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 一． 总体布置简图
二． 工作情况：
单向运转，有轻微振动，经常满载空载启动，单班制工作，使用年限5年，输送带速度允许误差为±5%。 三． 原始数据
输送带拉力 F/N：1800 输送带速度V（m/s）：1.1 滚筒的直径D（mm）：350 四． 设计内容
1.电动机的选择与运动参数计算； 2.直齿轮传动设计计算 3.轴的设计
4.滚动轴承的选择
5.键和连轴器的选择与校核； 6.装配图、零件图的绘制 7.设计计算说明书的编写 五． 设计任务
1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张 3． 设计说明书一份 六． 设计进度
1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算
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2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计
3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
2传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸小。 结 果： Pw＝2.02kW Pm=3 kW 3电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率Pw Pw＝2.02kW 其中，平带传动的效率0.98 2） 电动机的输出功率 Po＝Pw/η 由[1]P134表10-1查得联轴器效率η＝0.99，一对齿轮传动效率η＝0.97，一对滚动轴承效率η＝0.99，因此 η＝0.9 Po＝2.24kW 3．电动机转速的选择 Pm=(1～1.3)Po=2.24——2.912 kW Nw=60Vw/ Πd=60.05 r/min 根据[1]P13表3-2确定单级圆柱齿轮传动比i= 3～5 则总传动比的范围 i=9～25 电动机的转速范围应为 n=540.45～1501.25 r/min 初选为同步转速为1000 r/min的电动机 4．电动机型号的确定 综合考虑电动机和传动装置的情况后，根据[1]P223表10-110确定电Y132S-6 - 2 - 山东科技大学设计（论文）用纸
动机的型号为Y132S-6。 额定功率为3kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。 计算传动装置的运动和动力参数 传动装置的总传动比及其分配 1．计算总传动比 由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为： i＝nm/nw=960/60.57=15.99 2．合理分配各级传动比 I1=4.559 I2=3.507 各轴转速、输入功率、输入转矩 参 数 转速（r/min） 功率（kW） 转矩（N/m） 传动比i 效率 轴 名 电动机轴 I轴 II轴 III轴 滚筒轴 960 3 29.84 1 0.99 960 2.97 29.55 210.57 2.85 129.26 4.559 0.96 60.04 2.74 435.83 60.04 2.69 427.87 1 0.98 nm960r/min 结 果： I =15.99 I1=4.559 I2=3.507 - 3 -
3.507 0.96 山东科技大学设计（论文）用纸
4传动件设计计算 结 果： 1． 选定齿轮传动类型、精度等级、材料及齿数热处理方式、确定许 用应力。 1）直齿圆柱齿轮传动 2） 材料及热处理； 选择小齿轮材料为45（正火），硬度为210HBS，大齿轮材料为45（正 火），硬度为200HBS，二者材料硬度差为10HBS。 2） 精度等级选用8级精度； 3） 试选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝85的； 2．按齿面接触强度设计 因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计 算 按[2]P130式（7—37）试算，即 2 2KT1u?1?ZEZHZ?? ?? d1?3????du???H?? 1） 确定公式内的各计算数值 （2） 由图7-31选取区域系数ZH＝2.5 （3） 由表7-13选取尺宽系数ψd＝0.7 （5） 由表7-11查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa （4） 计算重合度εα εα=1.88—3.2（1/z1+1/z2）=1.723 4??aZ???0.874 3 （6） 由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1 ＝600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa； （9） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得 [σH]1＝600MPa
[σH]2＝550MPa - 4 - 山东科技大学设计（论文）用纸
[σH]1＝600MPa [σH]2＝550MPa 2） 计算 （1） 试算小齿轮分度圆直径 do≥ 79.637=80mm （2） 计算圆周速度 V =0 .88m/s （3） 计算齿宽b及模数m b=φddo=0.7×80mm=56mm 经圆整b=55 mm m = 3.32 经圆整m = 3.5 h=2.25m=2.25×3 mm=6.75 mm （5） 计算载荷系数K 已知载荷有轻微振动，所以取KA=1.25 [2]P129表7-10 根据v=0.88 m/s,8级精度，由[2]P128 图7-28查得动载系数KV=1.2；由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同， 故 Kβ=1.19 由[2]图7-30查得Kβ=1.19 由[2]图7-29查得Kα=1.25。故载荷系数 K=KAKVKαKβ=1.25×1.2×1.25×1.19=2.23 （6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 d1= 84 mm 3．按齿根弯曲强度设计 [2]P131式7-39 ?F?2KT1YFSY????F? bd1mσF1=108.85 ≤210 σF2=103 ≤ 210 满足强度要求 4．几何尺寸计算 1） 计算中心距 z1 =24， z2=85 a =190.75 mm B1=60mm，B2=55mm 同理可得，高速齿轮的几何尺寸 z1 =24， z2=110 m= 2 V=0 .88m/s 合 适 b =55 mm m = 3.5 h =6.75 mm 结 果： σF1=108.85 ≤210 σF2=103 ≤ 210 满足强度要求 z1 =24， z2=85 a =190.75 mm B1=60mm，B2=55mm 高速齿轮的几何尺寸 z1=24， z2=110 - 5 -