帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)書一. 課程設(shè)計(jì)書設(shè)計(jì)課題:設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器.運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷變化不大,空載起動(dòng),卷筒效率為0.96(包括其支承軸承效率的損失),減速器小批量生產(chǎn),使用期限8年(300天/年),兩班制工作,運(yùn)輸容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電壓380/220V表一: 題號(hào) 參數(shù)12345運(yùn)輸帶工作拉力（kN）2.52.32.11.91.8運(yùn)輸帶工作速度（m/s）1.01.11.21.31.4卷筒直徑（mm）250250250300300二. 設(shè)計(jì)要求1.減速器裝配圖一張(A1)2.CAD繪制軸、齒輪零件圖各一張(A3)3.設(shè)計(jì)說明書一份三. 設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2. 電動(dòng)機(jī)的選擇3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪6. 齒輪的設(shè)計(jì)7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10. 潤滑密封設(shè)計(jì)11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。

3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí) 其傳動(dòng)方案如下： 圖一:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖)初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）傳動(dòng)裝置的總效率＝0.96×××0.97×0.96＝0.759；為V帶的效率,為第一對(duì)軸承的效率，為第二對(duì)軸承的效率，為第三對(duì)軸承的效率，為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為7級(jí)精度，油脂潤滑.因是薄壁防護(hù)罩,采用開式效率計(jì)算)2.電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： P＝P/η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n＝=82.76r/min，經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i＝2～4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i＝8～40，則總傳動(dòng)比合理范圍為i＝16～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y112M—4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4.0額定電流8.8A，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。

方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)重量N參考價(jià)格元傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器1Y112M-441500144047023016.152.37.02中心高外型尺寸L×（AC/2+AD）×HD底腳安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD132515× 345× 315216 ×1781236× 8010 ×41 3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比（1）?????? 總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為＝n/n＝1440/82.76＝17.40（2）?????? 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比＝×式中分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步?。?.3，則減速器傳動(dòng)比為＝＝17.40/2.3＝7.57根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為＝3.24，則＝＝2.334.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）　各軸轉(zhuǎn)速? ＝＝1440/2.3＝626.09r/min??＝＝626.09/3.24＝193.24r/min??＝?/?＝193.24/2.33=82.93 r/min==82.93 r/min（2）　各軸輸入功率＝×＝3.25×0.96＝3.12kW??＝×η2×＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW??＝×η2×＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW＝×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW則各軸的輸出功率：??＝×0.98=3.06 kW＝×0.98=2.84 kW＝×0.98=2.65kW＝×0.98=2.52 kW（3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 =×× N·m電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550×3.25/1440=21.55 N·所以: ＝×× =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m＝×××=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m＝×××=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m=××=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m輸出轉(zhuǎn)矩：＝×0.98=46.63 N·m＝×0.98=140.66 N·m＝×0.98=305.12N·m＝×0.98=281.17 N·m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P KW轉(zhuǎn)矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸3.2521.5514401軸3.123.0647.5846.63626.092軸2.902.84143.53140.66193.243軸2.702.65311.35305.1282.934軸2.572.52286.91281.1782.935.帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表1.各傳動(dòng)比V帶高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪2.33.242.33?2. 各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)(r/min)(r/min)(r/min)626.09193.2482.9382.933. 各軸輸入功率 P（kw）（kw）（kw）(kw)3.12 2.902.702.574. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T(kN·m)(kN·m)(kN·m) (kN·m)47.58143.53311.35286.91?5. 帶輪主要參數(shù)小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距a（mm）基準(zhǔn)長度（mm）帶的根數(shù)z90224471140056.齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算１． 齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪（1）?????? 齒輪材料及熱處理? ① 材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數(shù)=24高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z=i×Z=3.24×24=77.76 取Z=78. ② 齒輪精度按GB/T10095－1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。

２．初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定各參數(shù)的值:①試選=1.6查課本圖10-30 選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 由課本圖10-26 則②由課本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =60×626.09×1×（2×8×300×8）=1.4425×10hN= =4.45×10h #(3.25為齒數(shù)比,即3.25=)③查課本 10-19圖得：K=0.93 K=0.96④齒輪的疲勞強(qiáng)度極限取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式10-12得:[]==0.93×550=511.5 []==0.96×450=432 許用接觸應(yīng)力 ⑤查課本由表10-6得： =189.8MP 由表10-7得: =1T=95.5×10×=95.5×10×3.19/626.09=4.86×10N.m3.設(shè)計(jì)計(jì)算①小齒輪的分度圓直徑d=②計(jì)算圓周速度③計(jì)算齒寬b和模數(shù)計(jì)算齒寬b b==49.53mm計(jì)算摸數(shù)m 初選螺旋角=14=④計(jì)算齒寬與高之比齒高h(yuǎn)=2.25 =2.25×2.00=4.50 = =11.01⑤計(jì)算縱向重合度=0.318=1.903⑥計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)=1根據(jù),7級(jí)精度, 查課本由表10-8得動(dòng)載系數(shù)K=1.07,查課本由表10-4得K的計(jì)算公式:K= +0.23×10×b =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×49.53=1.42查課本由表10-13得: K=1.35查課本由表10-3 得: K==1.2故載荷系數(shù):K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82⑦按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=49.53×=51.73⑧計(jì)算模數(shù)=4. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式≥⑴ 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值① 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝48.6kN·m?? 確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝24，z＝i z＝3.24×24＝77.76傳動(dòng)比誤差? i＝u＝z/ z＝78/24＝3.25Δi＝0.032％5％，允許②??????計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z＝z/cos＝24/ cos14＝26.27? z＝z/cos＝78/ cos14＝85.43③?????? 初選齒寬系數(shù)?? 按對(duì)稱布置，由表查得＝1④?????? 初選螺旋角? 初定螺旋角 ＝14⑤?????? 載荷系數(shù)KK＝K K K K=1×1.07×1.2×1.35＝1.73⑥?????? 查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y查課本由表10-5得:齒形系數(shù)Y＝2.592 Y＝2.211 ?應(yīng)力校正系數(shù)Y＝1.596? Y＝1.774⑦?????? 重合度系數(shù)Y端面重合度近似為＝[1.88-3.2×（）]＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14＝1.655＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos14）＝20.64690＝14.07609因?yàn)椋?cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75 cos/＝0.673⑧?????? 螺旋角系數(shù)Y?軸向重合度 ＝＝1.825,Y＝1－＝0.78⑨?????? 計(jì)算大小齒輪的 ?安全系數(shù)由表查得S＝1.25工作壽命兩班制，8年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝6.255×10/3.24＝1.9305×10查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限??????????????????小齒輪 大齒輪查課本由表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù):K=0.86 K=0.93 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4[]=[]= 大齒輪的數(shù)值大.選用.。