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1、机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 胶带输送机减速器设计学 院 班 级 设 计 者 完成时间 2009. 01. 8指导老师 2009年01月8日机械设计课程设计目 录第一章设计任务书- 3 -第二章电动机的选择计算- 4 -第三章各轴的转速、转矩计算- 6 -第四章齿轮传动设计 .- 7 -第五章轴的设计及校核- 9 -第六章轴承的选择 - 16 -第七章联轴器及键的选择- 16 -第八章箱体及附件设计.-17-第九章设计小结.- 21 -第十章参考文献.- 22 -第一章 设计任务书1.1 方案图 设计带式输送机的传动装置（单级圆柱齿轮减速器和一级带传动）1.2工作条件：带式输送机连
2、续单向运转，工作平稳无过载，输送带速度允许误差5%；两班制工作（每班按8小时计算），使用期限10年，小批量生产。设计数据（第16组）：输送带拉力：F=3000N；输送带速度：V=1.2m/s；滚筒直径：D=260mm。机械设计课程的内容1.3设计工作量： 减速器装配图1张（A1图纸）； 设计计算说明书1份，30004000字。1.4设计具体任务：（1）传动方案的分析和拟定；（2）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算； （3）传动零件的设计（带传动、单级齿轮传动）；（4）轴和轴承组合设计（轴的结构设计，轴承组合设计，低速轴弯、扭组合强度校核，低速轴上轴承寿命计算）；（5）键的选择及强度校
3、核（低速轴上键的校核）； （6）联轴器的选择；（7）减速器的润滑与密封；（8）减速器装配草图俯视图设计（箱体、附件设计等）；（9）编写设计计算说明书。第二章电动机的选择计算一、传动方案拟定第13组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：使用年限10年，工作为二班工作制，载荷平稳。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=7 KN；带速V=1.3m/s；滚筒直径D=350mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y（IP44）系列小型三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒 =0.960.9920.970.990.96=0.8674注:齿轮在机械
4、制造中对精度无特殊要求精度等级选用8级，效率0.97(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/总=71.3/0.8674=10.5 KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/（D）=6010001.3/（350）=70.9 r/min 按手册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=36。取V带传动比=24，则总传动比理时范围为=624。故电动机转速的可选范围为=n筒=（624）70.9=4251702r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案。综合考虑
5、电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选用n=1000r/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160L-6。其主要性能：额定功率：11KW，满载转速970r/min，额定转矩2.0，最大转矩2.0。第三章各轴的转速、转矩计算一、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=970/70.9=13.682、分配各级传动比（1） 取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=36合理）（2） i总=i齿轮i带i带=i总/i齿轮=13.68/6=2.28二、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n
6、电机=970r/minnII=nI/i带=970/2.28=425.4(r/min)nIII=nII/i齿轮=425.4/6=70.9(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=10.5KWPII=PI带=10.50.96=10.08KWPIII=PII轴承齿轮=10.080.980.97 =9.58KW3、 计算各轴扭矩（Nm）TI=9.55103PI/nI=9.5510310.5/970=103.376NmTII=9.55103PII/nII=9.5510310.08/425.4 =226.290NmTIII=9.55103PIII/nIII=9.551032.168/76.4
7、 =271Nm第四章齿轮传动设计（1）选择齿轮材料及许用接触应力计算 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40MnB调质，齿面硬度为241286HBS，=730Mpa，=600 Mpa。大齿轮选用ZG35SiMn调质，齿面硬度241269HBS，=620Mpa，=510Mpa。选用7级精度。SH =1.1，SF =1.25许用接触应力计算如下： (2)按齿面接触疲劳强度设计由于载荷平稳故取载荷系数K=1齿宽系数小齿轮上的转矩T1=TII=226.290Nm 由d1 = =77.1mm确定有关参数如下：传动比i齿=6 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=620=
8、120 实际传动比I0=120/20=6传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%2.5% 可用齿数比：u=i0=6模数：m=d1/Z1=77.1/20=3.855mm根据手册取标准模数：m=4mm确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ1=420mm=80mmd2=mZ2=4120mm=480mm齿宽：b=dd1=0.877.1mm=61.68mm取b2=65mm b1=70mm(3)按轮齿弯曲疲劳强度校核根据齿数Z1=20,Z2=120由手册得:YFa1=2.80 YSa1=1.55YFa2=2.14 YSa2=1.83 =94.4Mpa1.2=10mm；齿轮端面与内箱壁距离：2=10mm
9、；箱盖肋厚：m1=0.851=7mm；箱座肋厚：m2=0.85=7mm；轴承端盖外径：D2=D+5.3d3=110+5.310=163mm；轴承旁联接螺栓距离：S，尽量靠近，d1和d2不可干涉6.减速器附件的设计选择6.1.观察孔及观察孔盖为检查传动零件的啮合情况，并向箱体内注入润滑油。在箱体的适当位置设置观察孔，视孔盖用螺钉固定在箱盖上。取A=120mm B=50mm A1=160mm B1=90mmA2=140mm B2=70mm h=3mm R=10mm螺钉d=M8 L=15 4个6.2通气器减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱体内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力
10、平衡，不致使润滑油沿分合面、轴伸密封处或其他缝隙渗漏，在箱体顶部装通气器。选择通气器的类型为网式通气器。根据设计手册查得：d=M181.5 D=40mm D1=25.4mmS=22mm d1=M331.5mm6.3油标为检查减速器内油池面的高度及油的颜色是否正常，经常保持油池内有适量的能使用的油，一般在箱体便于、油面较稳定的部分安装油标，选择油标的类型为油标尺。由设计手册查得，d=M12，d1=4mm ，d2=12mm， d3=6mm，h=28mm，a=10mm，b=6mm，C=4mm D=20mm ，D1=16mm。6.4油塞为了在换油时便于排污油和清洗剂，应在箱底部、油池的最低位置处开设放
11、油孔，平时用油塞将放油孔堵住。根据设计手册查得：外六角螺塞的尺寸为 d=M101.25 d1=10.2 D=22 e=15 S=13 L=24 h=12 b=3 b1=2，c=1.0。6.5定位销为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的连接凸缘上配装圆锥定位销。因为采用多销定位，相对于箱体应为非对称布置，以免配错位。圆锥销的结构尺寸 dmin=9.94mm ，l=60mm，dmax=10mma1.2mm r1d1=9.94mmr2a/2+d+（0.021）2/8a=10.54mm公称直径d=10mm，长度l=60mm，材料35钢，热处理硬度283
12、8HRC，表面氧化处理A型圆锥销。6.6启盖螺钉为加强密封效果，通常装配时在箱体剖分面以上有水玻璃或密封胶，然而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此常在箱盖连接凸缘的适当位置，加工出1个螺孔，旋入启盖螺钉，将上箱盖顶起。6.7起吊装置为便于减速器搬运，箱体上需设置起点装置，起吊装置可采用吊环螺钉，也可以直接在箱体上铸出吊耳或吊钩。在此减速器起吊装置设计中选择吊耳作为起吊装置，吊耳在箱盖上铸出。第九章 设计小结1.本次课程设计完成的内容：（1）传动方案的分析和拟定；（2）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算； （3）传动零件的设计（带传动、单级齿轮传动）；（4）轴和轴承组合设计（轴的结构设计，轴承组合设计，轴弯、扭组合强度校核）；（5）键的选择及强度校核（6）联轴器的选择；（7）减速器的润滑与密封；（8）减速器装配草图俯视图设计（箱体、附件设计等）；（9）编写设计计算说明书。第十章 参考文献1杨可桢、程光蕴、李仲生主编：机械设计基础，高等教育出版社，2006；2程志红、唐大放编著：机械设计课程上机与设计，东南大学出版社，20063胡家秀主编：简明机械零件设计实用手册，机械工业出版社，2006年1月第一版；4机械设计手册软件版V3.0，高等教育出版社。刘宁宁设计 闫海峰老师指导第 22 页2023-5-20
