减速器课程设计计算说明书Word文件下载.docx

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（三）轴的设计·

16

（四）轴承的校核·

27

（五）键连接强度校核·

28

四、设计小结·

29

五、参考文献·

一、设计任务

设计一用于胶带输送机卷筒（如图）的传动装置。

原始条件和数据：

胶带输送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载起动,室内工作，有粉

尘；

使用期限10年，大修期3年。

该机动力源为三相交流电，在中等规模机

械厂批生产。

输送带速度允许误差为±

5%。

选择组数据

原始数据编号

I07

输送带工作拉力F（N）

2500

输送带速度（m/s）

1.6

卷筒直径（mm）

450

二、分析

1、题目分析

根据题目，此胶带输送机每日工作16小时，载荷平稳，空载起动，无需考

虑起动力矩。

在室内工作，因此，结构不能太大。

有粉尘，采用闭式结构，密封

要求较高。

使用期限十年，大修期限三年，在大修期时更换滚动轴承等零部件。

使用期限较长。

在中等规模机械厂小批生产。

2、传动方案的拟定

根据以上的条件，决定采用普通齿轮传动。

因为齿轮传动具有外廓尺寸小，

传动精度高，工作寿命长等优点。

因为有较大的传动比，采用两级闭式齿轮传动。

考虑工况，要求箱体的长度

较小，因此采用二级展开式圆柱齿轮传动。

3、传动装置运动简图如下图:

三、设计内容

设计内容

计算及说明

备注

（一）传动装置的运动和动力参数计算

选择电动机

选择电动机类型

确定电动机功率

确定电动机转速

计算传动装置的总传动比和分配各级传动比

传动装置总传动比

分配传动装置各传动比

计算传动装置的运动和动力参数

各轴转速计算

各轴输入功率计算

各轴输入转矩计算

（二）齿轮的设计

一）减速器的高速级齿轮传动设计

选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

按齿面接触强度计算

按齿根弯曲强度计算

几何尺寸计算

（1）计算中心距

（2）计算齿轮宽度

二）减速器的低速级齿轮传动设计

按齿根弯曲强度设计

（1）计算中心距

（三）轴的设计

一）第一根轴的设计（高速轴）

1、确定轴上的功率、转速和转矩

2、确定作用在齿轮上的力

3、初步确定轴的最小直径

4、轴的结构设

5、求轴上的载荷

6、按弯扭合成应力校核轴的强度

二）第二根轴的设计（中间轴）

确定轴上的功率、转速和转矩

4、轴的结构设计

三）第三根轴的设计及计算（低速轴）

2、求作用在齿轮上的力

（四）轴承的校核

一）高速轴的轴承寿命校核

二）中速轴的轴承寿命校核

三）低速轴的轴承寿命校核

（五）键连接强度校核

。

按已知条件和工作要求选用系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机

式中，，，

电动机的输出功率按如下公式计算

式中，为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率。

由公式计算式中，为电动机和I轴之间联轴器的效率；

为一对滚动轴承的效率；

为一对齿轮的效率；

为轴和工作轴之间联轴器的效率，由[1]18页表得，，。

故

因载荷平稳，电动机额定功率只需略大于即可。

按[1]327页中表系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为

卷筒轴作为工作轴，其转速为：

传动装置总传动比：

按[1]11页中表推荐的各传动机构传动比的范围：

两级展开式圆柱齿轮减速器传动比范围为，可见电动机转速的可选范围为

符合这一范围的同步转速有、，为减少电动机的重量和价格，由[1]327页中表选常用的同步转速为的系列电动机，其满载转速为。

对于两级展开式圆柱齿轮减速器，一般按齿轮浸油润滑要求，即各级大齿轮直径相近的条件分配传动比，常取，式中、分别为减速器高速级和低速级的传动比。

取解

由[1]20页式已知，，，

由[1]21页中式

轴名

参数

电动机轴

Ⅰ轴

Ⅱ轴

Ⅲ轴

工作轴

转速

1440

274.29

67.9

功率

4.78

4.72

4.51

4.31

4.26

转矩

31.70

31.30

157.03

606.19

599.16

传动比

5.25

4.04

效率

0.987

0.955

0.992

选用直齿圆柱齿轮传动。

输送机为一般工作机器，速度不高，故选用八级精度。

材料选择。

由[2]191页中表选择小齿轮材料为Cr（调质），硬度为，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为，二者材料硬度差为。

选小齿轮齿数，大齿轮齿数

由如下设计计算公式进行试算，即

确定公式内的各计算数值

1试选载荷系数。

2计算小齿轮传递的转矩

3由[2]205页中表选取齿宽系数。

4由[2]201页中表查得材料的弹性影响系数。

5由[2]210页中图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；

大齿轮的接触疲劳强度极限。

6由如下公式计算应力循环次数

式中，为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数；

为齿轮的工作寿命（单位为，一年工作天）。

7由[2]207页中图取接触疲劳寿命系数；

8计算接触疲劳许用应力

取失效概率为，安全系数，得：

计算

1试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值

2计算圆周速度

3计算齿宽及模数

4齿高之比

齿高

5计算载荷系数

根据，八级精度，由[2]194页中图查得动载荷系数。

由[2]195页表查得

由[2]193页中表查得使用系数。

由[2]196页表查得，

由[2]196页中图查得；

故载荷系数。

6按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

由如下公式计算得

7计算模数

弯曲强度的设计式为

计算载荷系数。

1

2查取齿形系数。

由[2]200页表查得；

3查取应力校正系数。

4由[2]208页中图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；

大齿轮的弯曲疲劳强度极限。

5由[2]206页中图取弯曲疲劳寿命系数，

6计算弯曲疲劳许用应力

设计计算

取弯曲疲劳安全系数,得

计算大、小齿轮的并加以比较

大齿轮的数值大，取大齿轮数据；

圆整为标准值m=1.5mm

小齿轮齿数

大齿轮齿数

计算中心距

计算齿轮宽度

取，

齿轮

模数

中心距

齿数

32

168

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

齿宽

减速器的低速级齿轮传动设计

选小齿轮齿数24，大齿轮齿数，取。

大齿轮的接触疲劳强度极限

6计算应力循环次数

取失效概率为，安全系数，得

得

1计算载荷系数。

4由[2]208页中中图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；

圆整为标准值

齿轮3

齿轮4

31

高速轴的设计

第一根轴的设计

已知，，

确定作用在齿轮上的力

初步确定轴的最小直径

先按[1]101页中式5-1，初步估算轴的最小直径。

选取轴的材料为45钢，调质处理。

根据[1]102页中，取，于是得

高速轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的