目錄設計任務書1
傳動方案的擬定及說明4
電動機的選擇4
計算傳動裝置的運動和動力引數5
傳動件的設計計算5
軸的設計計算8
滾動軸承的選擇及計算14
鍵聯接的選擇及校核計算16
連軸器的選擇16
減速器附件的選擇17
潤滑與密封18
設計小結18
參考資料目錄18
機械設計課程設計任務書
題目：設計一用於帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器
一． 總體布置簡圖
1—電動機；2—聯軸器；3—齒輪減速器；4—帶式運輸機；5—鼓輪；6—聯軸器
二． 工作情況：
載荷平穩、單向旋轉
三． 原始資料
鼓輪的扭矩t（n·m）：1400
鼓輪的直徑d（mm）：350
運輸帶速度v（m/s）：0.55
四． 設計內容
1. 電動機的選擇與運動引數計算；
2. 斜齒輪傳動設計計算
3. 軸的設計
4. 滾動軸承的選擇
5. 鍵和連軸器的選擇與校核；
6. 裝配圖、零件圖的繪製
7. 設計計算說明書的編寫
五． 設計任務
1． 減速器**配圖一張
2． 齒輪、軸零件圖各一張
3． 設計說明書乙份
六． 設計進度
1、 第一階段：總體計算和傳動件引數計算
2、 第二階段：軸與軸系零件的設計
3、 第三階段：軸、軸承、聯軸器、鍵的校核及草圖繪製
4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪製及計算說明書的編寫
傳動方案的擬定及說明
由題目所知傳動機構型別為：同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構進行分析論證。
本傳動機構的特點是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結構較複雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。
電動機的選擇
1． 電動機型別和結構的選擇
因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩、單向旋轉。所以選用常用的封閉式y（ip44）系列的電動機。
2． 電動機容量的選擇
1） 工作機所需功率pw
pw＝4.4kw
2） 電動機的輸出功率
pd＝pw/η
η＝＝0.79
pd＝5.57
3． 電動機轉速的選擇
nd＝（i1』·i2』…in』）nw
初選為同步轉速為1000r/min的電動機
4．電動機型號的確定
由表20－1查出電動機型號為y132m2-6,其額定功率為5.5kw，滿載轉速960r/min。基本符合題目所需的要求。
計算傳動裝置的運動和動力引數
傳動裝置的總傳動比及其分配
1． 計算總傳動比
由電動機的滿載轉速nm和工作機主動軸轉速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為：
i＝nm/nw
nw＝30.03
i＝10.66
2． 合理分配各級傳動比
由於減速箱是同軸式布置，所以i1＝i2。
因為i＝10.66，i1=i2=3.26
速度偏差為0.5%<5%，所以可行。
各軸轉速、輸入功率、輸入轉矩
傳動件設計計算
1． 選精度等級、材料及齒數
1） 材料及熱處理；
選擇小齒輪材料為40cr（調質），硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240hbs，二者材料硬度差為40hbs。
2） 精度等級選用7級精度；
3） 試選小齒輪齒數z1＝19，大齒輪齒數z2＝62的；
4） 選取螺旋角。初選螺旋角β＝14°
2． 按齒面接觸強度設計
因為低速級的載荷大於高速級的載荷，所以通過低速級的資料進行計算
按式（10—21）試算，即
dt≥1） 確定公式內的各計算數值
（1） 試選kt＝1.6
（2） 由圖10－30選取區域係數zh＝2.433
（3） 由表10－7選取尺寬係數φd＝1
（4） 由圖10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62
（5） 由表10－6查得材料的彈性影響係數ze＝189.8mpa
（6） 由圖10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σhlim1＝600mpa；大齒輪的解除疲勞強度極限σhlim2＝550mpa；
（7） 由式10－13計算應力迴圈次數
n1＝60n1jlh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8
n2＝n1/5＝6.64×107
（8） 由圖10－19查得接觸疲勞壽命係數khn1＝0.95；khn2＝0.98
（9） 計算接觸疲勞許用應力
取失效概率為1％，安全係數s＝1，由式（10－12）得
h]1＝＝0.95×600mpa＝570mpa
h]2＝＝0.98×550mpa＝539mpa
h]＝[σh]1＋[σh]2/2＝554.5mpa
2） 計算
（1） 試算小齒輪分度圓直徑d1t
d1t≥
==76
（2） 計算圓周速度
v===0.68m/s
（3） 計算齒寬b及模數mnt
b=φdd1t=0.6×76mm=45.6mm
mnt===4
h=2.25mnt=2.25×4mm=9mm
b/h=45.6/9=5.07
（4） 計算縱向重合度εβ
0.318×1×tan14=1.59
（5） 計算載荷係數k
已知載荷平穩，所以取ka=1
根據v=0.68m/s,7級精度，由圖10—8查得動載係數kv=1.11；由表10—4查的khβ的計算公式和直齒輪的相同，
故khβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×1067.85=1.42
由表10—13查得kfβ=1.36
由表10—3查得khα=khα=1.4。故載荷係數
k=kakvkhαkhβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05
（6） 按實際的載荷係數校正所得的分度圓直徑，由式（10—10a）得
d1==mm=76mm
（7） 計算模數mn
mn =mm=4
3． 按齒根彎曲強度設計
由式(10—17)
mn≥1） 確定計算引數
（1） 計算載荷係數
k=kakvkfαkfβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96
（2） 根據縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，從圖10－28查得螺旋角影響係數 yβ＝0。88
（3） 計算當量齒數
z1=z1/cosβ=19/cos14=20.80
z2=z2/cosβ=62/cos14=67.87
（4） 查取齒型係數
由表10－5查得yfa1=2.724；yfa2=2.172
（5） 查取應力校正係數
由表10－5查得ysa1=1.569；ysa2=1.798
（6） 計算[σf]
σf1=500mpa
σf2=380mpa
kfn1=0.95
kfn2=0.98
[σf1]=339.29mpa
[σf2]=266mpa
（7） 計算大、小齒輪的並加以比較
==0.0126
==0.01468
大齒輪的數值大。
2） 設計計算
mn≥=2.4
mn=4
4． 幾何尺寸計算
1） 計算中心距
z1=19
z2=62
a=166.96mm
a圓整後取167mm
2） 按圓整後的中心距修正螺旋角
β=arcos=1355』50」
3） 計算大、小齒輪的分度圓直徑
d1=78mm
d2=256mm
4） 計算齒輪寬度
b=φdd1
b=46.8mm
b1=90mm，b2=85mm
5） 結構設計
以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大於160mm，而又小於500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關尺寸參看大齒輪零件圖。
軸的設計計算
擬定輸入軸齒輪為右旋
ii軸：
1． 初步確定軸的最小直徑
d≥＝=34.2mm
2． 求作用在齒輪上的受力
ft1==899n
fr1=ft=337n
fa1=fttanβ=223n；
ft2=4494n
fr2=1685n
fa2=1115n
3． 軸的結構設計
1） 擬定軸上零件的裝配方案
i. i-ii段軸用於安裝軸承6307，故取直徑為35mm。
ii. ii-iii段軸肩用於固定軸承，查手冊得到直徑為44mm。
iii. iii-iv段為小齒輪，外徑90mm。
iv. iv-v段分隔兩齒輪，直徑為55mm。
v. v-vi段安裝大齒輪，直徑為40mm。
vi. vi-viii段安裝套筒和軸承，直徑為35mm。
2） 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
1. i-ii段軸承寬度為22.75mm，所以長度為22.75mm。
2. ii-iii段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm，軸承和箱體的間隙4mm，所以長度為16mm。
3. iii-iv段為小齒輪，長度就等於小齒輪寬度90mm。
4. iv-v段用於隔開兩個齒輪，長度為120mm。
5. v-vi段用於安裝大齒輪，長度略小於齒輪的寬度，為83mm。
6. vi-viii長度為44mm。
4． 求軸上的載荷
66207.563.5
fr1=1418.5n
fr2=603.5n
查得軸承30307的y值為1.6
fd1=443n
fd2=189n
因為兩個齒輪旋向都是左旋。
故：fa1=638n
fa2=189n
5． 精確校核軸的疲勞強度
1） 判斷危險截面
由於截面iv處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險截面
2） 截面iv右側的
截面上的轉切應力為
由於軸選用40cr，調質處理，所以
，，。（[2]p355表15-1）
a) 綜合係數的計算
由，經直線插入，知道因軸肩而形成的理論應力集中為，，
（[2]p38附表3-2經直線插入）
軸的材料敏感係數為，，
（[2]p37附圖3-1）
故有效應力集中係數為
查得尺寸係數為，扭轉尺寸係數為，
（[2]p37附圖3-2）（[2]p39附圖3-3）
軸採用磨削加工，表面質量係數為，
（[2]p40附圖3-4）
軸表面未經強化處理，即，則綜合系數值為
b) 碳鋼係數的確定
碳鋼的特性係數取為，
c) 安全係數的計算
軸的疲勞安全係數為
二級圓柱齒輪減速器
參考1一 設計任務書 1 二 傳動方案的擬定及說明 1 三 電動機的選擇 3 四 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 3五 計算傳動裝置的運動和動力引數 4六 傳動件的設計計算 5 1.v帶傳動設計計算 5 2.斜齒輪傳動設計計算 7 七 軸的設計計算 12 1.高速軸的設計 12 2.中速軸的設...
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機械設計課程設計 同軸式二級圓柱齒輪減速器一 設計任務書 1 二 傳動方案的擬定及說明 1 三 電動機的選擇 3 四 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 3五 計算傳動裝置的運動和動力引數 4六 傳動件的設計計算 5 1.v帶傳動設計計算 5 2.斜齒輪傳動設計計算 7 七 軸的設計計算 12 1...
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