毕业设计论文：带式运输机的一级圆柱齿轮减速器文档格式.doc
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9.2减速器的密封 -27-
第10部分参考资料目录 -28-
第11部分设计小结 -28-
设计计算及内容
部分计算结果
第1部分课程设计任务书及传动装置总体设计
1.1课程设计任务书
设计带式运输机传动装置（简图如下）
原始数据：
题号
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
带拉力KN
5
6
7
带速度m/s
2.1
2.2
2.3
2.4
筒直径mm
180
200
220
B13
B14
B15
B16
B17
B18
B19
B20
B21
B22
B23
B24
8
B25
B26
B27
B28
B29
B30
B31
B32
B33
B34
B35
B36
240
260
工作条件：
连续单向运转，工作时有轻微振动，两班制工作（16小时/天），
5年大修，运输速度允许误差为。
课程设计内容：
1）传动装置的总体设计。
2）传动件及支承的设计计算。
3）减速器装配图及零件工作图。
4）设计计算说明书编写。
每个学生应完成：
（1）部件装配图一张（三视图，A1图纸）。
（2）零件工作图两张（A3图纸，高速轴、低速级大齿轮）
自选项。
（3）设计计算说明书一份（30页左右）。
第B35组数据：
带拉力（kN）8
运输机带速度V/（m/s）2.3
卷筒直径D/mm260
已给方案：
外传动机构为带传动，减速器为单级圆柱齿轮减速器。
传动方案：
（上面已给定）
1）外传动为带传动。
2）减速器为单级圆柱齿轮减速器。
3）方案简图如下：
1.2该方案的优缺点
该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于中小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。
减速器为一级圆柱齿轮减速器，原动机部分为Y系列三相交流异步电动机，减速器低速轴与工作机轴连接用的联轴器选用凸缘联轴器，滚动轴承选用深沟球轴承等。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
第2部分电动机的选择
2.1原动机选择
传动装置总效率：
=0.97
（见机械设计课程设计第94页，表10-2）
为Ⅰ轴轴承效率为齿轮传动效率为Ⅱ轴轴承效率为联轴器效率为卷筒效率
电动机的输出功率：
其中PW为工作机（即输送带）所需功率
（卷筒转速）
取
根据根据机械设计课程设计指导书表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围3～6，取普通V带传送的传动比范围2～4。
则总传动比理论范围为：
＝6～24。
故电动机转速的可选范为:
=×
=（6～24）×
169=1014～4056r/min
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，选择电动机为Y180L-4型，同步转速1500r/min，满载转速1470r/min。
（见机械设计课程设计第210页，表19-1）
技术数据：
额定功率（kW）22满载转矩（）1470额定转矩（）2.0最大转矩（）2.2
2.2电动机的外型尺寸（mm）
A：
279B：
279C：
121D：
48E：
110F：
14G：
42.5H：
180K：
15AB：
355AC：
360AD：
285HD：
430BB：
349L：
710（参考机械设计课程设计第209页表19-1）
第3部分计算减速器总传动比及分配各级的传动比
3.1减速器总传动比
3.1.1各级传动比分配
（机械设计课程设计指导书第7页，表1）
初定：
（带传动）
（单级减速器）
可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数:
将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及
，......为相邻两轴间的传动比
，......为相邻两轴的传动效率
，......为各轴的输入功率（KW）
，......为各轴的输入转矩（N·
m）
......为各轴的输入转矩（r/min）
（1）计算各轴的转数：
Ⅰ轴：
=/=1470/2.9=507r/min
为发动机满载转速，为电动机至I轴传动比。
Ⅱ轴：
=/=507/3=169r/min
卷筒轴：
==169r/min
（2）计算各轴的输入功率：
=22×
0.96=21.12kW
=21.12×
0.99×
0.97=20.28kW
PⅢ=PⅡ×
η23=20.28×
0.99=19.88kW
（3）计算各轴的输入转矩：
电动机输出电动机轴输入转矩为：
Td=9550·
Pd/nm=9550×
22/1470=142.9N·
m
==142.9×
2.9×
0.96=397.8N·
m
Ⅱ轴:
TⅡ=TⅠ×
η12=TⅠ×
×
η2×
η3
=397.8×
3×
0.97×
0.99=1146.0N·
卷筒轴输入轴转矩：
TⅢ=TⅡ·
η5·
η6=1146.00.990.99=1123.2N·
（3）计算各轴的输出功率：
由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：
故：
0.99=20.9kW
=PⅡ×
η轴承=20.28×
0.99=20.1kW
P´
Ⅲ=PⅢ×
=19.88×
0.99=19.68kW
（4）计算各轴的输出转矩：
由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出转矩分别为输入转矩乘以轴承效率：
则：
T´
d=9550·
Pd/nm×
η1=9550×
22/1470×
0.96=137.2N·
=397.8×
0.99=393.8N·
=1146.0×
0.96=1100.2N·
Ⅲ=TⅢ×
=1123.2×
0.99=1111.97N·
综合以上数据，得表如下：
轴名
效率
转矩T（N·
转速n
传动比i
P（KW）
r/min
η
输入
输出
电动机轴
22
137.2
1470
2.9
0.96
Ⅰ轴
21.12
20.9
397.8
393.8
507
3
Ⅱ轴
20.28
20.1
1146.0
1100.2
169
0.98
卷筒轴
19.88
19.68
1123.2
1111.97
第4部分各齿轮的设计计算
4.1齿轮设计步骤
（1）按原理图所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，运输机为一般工作机器，速度不高，故选8级精度。
（教材第168页，表11-2）
小齿轮与大齿轮均选软齿面，小齿轮的材料为45钢调质，其硬度为HBS1=197～286,取为250MPa，接触疲劳极限取590MPa，弯曲疲劳极限取450MPa。
大齿轮应比小齿轮硬度低，选用45号钢正火，其硬度为HBS2=156～217，取210HBS，接触疲劳极限取380MPa，弯曲疲劳极限取320MPa。
由教材表11-5，取SH=1.1，SF=1.3。
（2）按齿面接触强度设计
设齿轮按8级精度制造。
取载荷系数K=1.5（表11-3），齿宽系数（表11-6）小齿轮上的转矩
取（表11-4）
齿数取
模数
齿宽按表4-1取m=4mm,实际的
中心距
（3）验算轮齿弯曲强度
齿形系数
由式（11-5）
（4）齿轮的圆周速度
对照表11-2可知选用8级精度是合适的。
总结:
直齿圆柱齿轮：
第5部分轴的设计计算及校核计算
5.1从动轴设计
1、选择轴的材料，确定许用应力
选轴的材料为45号钢，调质处理。
查教材表14-1知
2、按扭转强度估算轴的最小直径
单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，
从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：
按扭转强度初估轴的直径,查教材表14-2得c=118～107,取c=112则:
从动轴：
考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，
3、轴的结构设计
轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，绘制轴系结构草图：
1，5—滚动轴承2—轴3—齿轮轴的轮齿段4—套筒6—密封盖7—轴端挡圈8—轴承端盖9-轴承端盖10—键11-联轴器
1）、联轴器的选择
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