机械设计计算说明书
机械设计课程设计
计算说明书
设计题目：
带式运输机的展开式两级圆柱齿
轮减速器设计301
专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 生 姓 名 学 号 指 导 教 师 完 成 日 期 2016.11.20
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目录
一、传动方式的选择 ............................................................................................................... 4 二、选择电动机 ....................................................................................................................... 4
1．电动机类型的选择 ..................................................................................................... 4 2．电动机功率的选择 ..................................................................................................... 4 3．电动机转速的选择 ..................................................................................................... 5 4．电动机型号的确定 ..................................................................................................... 5 三、传动装置的运动学和动力学参数计算 ........................................................................... 5
1．总传动比及其分配 ..................................................................................................... 5 2．传动装置中各轴的转速计算 ..................................................................................... 6 3．传动装置中各轴的功率计算 ..................................................................................... 6 4．传动装置中各轴的输入转矩计算 ............................................................................. 6 四、带传动设计 ....................................................................................................................... 7
1．确定带传动的额定功率
pca..................................................................................... 7
2．选取带传动的类型 ..................................................................................................... 7
3．确定带轮基准直径 ..................................................................................................... 7 4．确定v带的基准长度和带传动的中心距 ................................................................. 8 5．验算主动轮上的包角?1 ........................................................................................... 8 6．计算带v的根数z ....................................................................................................... 8 7．计算带传动的预紧力F0 ........................................................................................... 9 9、带轮结构设计 ............................................................................................................. 9 五、高速级齿轮传动的设计 ................................................................................................. 10
1．选定高速级齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 ............................................... 10 2．按齿面接触疲劳强度设计 ....................................................................................... 10 3．计算齿轮传动的几何尺寸 ....................................................................................... 12 4．校核齿根弯曲疲劳强度 ........................................................................................... 12 5．齿轮结构设计 ........................................................................................................... 13 六、低速级齿轮传动的设计 ................................................................................................. 15
1．选定低速级齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 ............................................... 15 2．按齿面接触疲劳强度设计 ....................................................................................... 15 3．计算齿轮传动的几何尺寸 ....................................................................................... 17 4．校核齿根弯曲疲劳强度 ........................................................................................... 17 5. 齿轮结构设计 ............................................................................................................ 18 七、轴的初步设计计算 ......................................................................................................... 20
1. 轴的材料选择 ............................................................................................................ 20 2. 轴的最小半径估算 .................................................................................................... 20 3．高速轴的结构设计 ................................................................................................... 20 4．中间轴的结构设计 ................................................................................................... 21
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5．低速轴的结构设计 ................................................................................................... 22 七、键的选择 ......................................................................................................................... 23 八、滚动轴承的选择 ............................................................................................................. 23 九、联轴器的选择 ................................................................................................................. 24 十、箱体及其附件设计 ......................................................................................................... 24 十一、润滑、密封设计 ......................................................................................................... 24
1．齿轮和轴承润滑 ....................................................................................................... 24 2．密封的设计 ............................................................................................................... 25 十二、设计小结 ..................................................................................................................... 25
1．课程设计的体会 ....................................................................................................... 25 2．设计的减速器的优缺点及改进建议 ....................................................................... 25 十三、参考文献 ..................................................................................................................... 25
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一、 传动方式的选择
根据题目所给传动方式进行设计
二、选择电动机
1．电动机类型的选择
根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机。
2．电动机功率的选择
已知运输机工作轴转矩为T=800N?m，输送带卷筒的直径D=360mm。则工作机的拉力
工作机所需要的有效功率Pw为
Pw?
。 Fv4444.44?1.2?KW?5.61KW
1000?w1000?0.95其中，?w为工作机的传动效率。 传动装置总效率为
2323???????0.96?0.97?0.98?0.99=0.842 1234其中，各传动机构的效率，根据表2-4可查出：
?1?0.96 为带传动的效率；
?2?0.97 为一级圆柱齿轮传动的效率；
?3?0.98 为一对滚动轴承传动效率； ?4?0.99 为弹性联轴器的效率。
电动机所需功率Pd为
Pd?Pw??5.61KW?6.663KW 0.842由表16-3可选取电动机的额定功率为7.5KW。
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3．电动机转速的选择
电动机通常采用的同步转速有1000r/min和1500r/min两种，现对两种转速作对比。 由表16-3可知，同步转速是1000r/min的电动机，其满载转速nm是1440r/min。 工作机的转速为
nm?总传动比i=nm60?1000v60?1000?1.2?r/min?69.694r/min
?D3.14?360/nw,其中nm为电动机的满载转速。
现将两种电动机的有关数据列于表1-1作比较。
表1-1 两种电动机的数据比较
方案 Ⅰ Ⅱ 电动机型号 Y160M-6 Y132M-4 额定功率/kw 7.5 7.5 同步转速/(r/min) 1000 1500 满载转速/(r/min) 960 1440 总传动比i 15.072 22.608 由表1-1可知，两种方案的总传动比相差不大，为了满足工作要求，选择方案Ⅱ。
4．电动机型号的确定
根据电动机功率和同步转速，选定电动机的型号为Y132M-4，查表16-3、16-4知电动机的有关参数如下：
电动机的额定功率P 7.5KW
电动机满载转速 电动机外伸轴直径D 38mm 电动机外伸轴长度E 80mm
三、传动装置的运动学和动力学参数计算
1．总传动比及其分配
总传动比i?nm/nw?1440?22.608；
63.694根据表2-2，选v带传动的传动比i1?3.2； 减速器的传动比if?i/i1?63.694/3.2?7.065；
考虑两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应有相近的浸油深度。根据式2-8，两级齿轮减速器高速级传动比i2与低速级传动比i3的比值取1.3，即i2?1.3i3，则
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