计算说明书。
设计题目。热能与动力工程专业 07020802 班。
设计者。指导教师。
2011 年 9 月 21 日。
西北工业大学。
设计一个用于带式运输机上的一级展开式圆柱齿轮减速器。运输机连续单向运转，载荷平稳，空载起动，卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产，使用期限10年(300天/年),两班制工作，运输容许速度误差为5%,车间有三相交流，电压380/220v
1.减速器装配图一张(a1)。
绘制轴、齿轮零件图各一张(a3)。
3.设计说明书一份。
1. 传动装置总体设计方案。
2. 电动机的选择。
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比。
4. 计算传动装置的运动和动力参数。
5. 设计v带和带轮。
6. 齿轮的设计。
7. 滚动轴承和传动轴的设计。
8. 键联接设计。
9. 箱体结构设计。
10. 润滑密封设计。
11. 联轴器设计。
1）.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2）特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。
3）确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将v带设在高速级。
1）选择v带传动和一级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。
2)传动装置的总效率：
0.96x0.99x0.99x0.97x0.99=0.904；
为v带的效率， 为一对轴承的效率，为齿轮传动的效率，为联轴器的效率，3)齿轮为8级精度，油润滑。
1）工作机所需工作功率为：
/(1000)＝1.25*1.8*1000/(1000*0.
96) ＝2.344 kw，＝2.593kw, 转速为＝(1000*60v)/（3.
14d）=137.58r/min。
经查表按推荐的传动比合理范围，v带传动的传动比＝2～4，一级圆柱斜齿轮减速器传动比＝3～5，则总传动比合理范围为i＝6～20，电动机转速的可选范围为＝i×＝（6～20）×137.58＝825.48～2751.
6r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、**和带传动、减速器传动比。
2）选定型号为y100l2—4的三相异步电动机，额定功率为3.0
额定电流8.8a，满载转速1430 r/min，同步转速1500r/min。
1）总传动比。
由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速，可得传动装置总传动比为。
2）分配传动装置传动比。
式中分别为带传动和减速器的传动比。
为使v带传动外廓尺寸不致过大，取，减速器传动比为。
1）各轴转速。
电动机轴的转速
轴1的转速
轴2的转速
滚筒轴3的转速
2）各轴输入功率。
电动机的输入功率
轴1的输入功率
轴2的输入功率
滚筒轴3的输入功率。
为电动机的额定功率，为联轴器的效率，为一对轴承的效率，为一对齿轮的传动效率，为v带的传动效率。
3）各轴输入转矩。
电动机轴的输入转矩
轴1的输入转矩
轴2的输入转矩
轴3的输入转矩
由前面计算已知：v带的输出功率：
带轮1转速n=1430r/min
查表6-6工作情况系数ka，工况为载荷平稳，每天工作小时数为16h，所以取ka=1.3。
计算功率：
根据计算功率pa和带轮1的转速，查阅1 普通v带选形图，选择代型为a型。
1）初选小带轮的基准直径。
查表6-7v带轮的最小基准直径和表6-108 普通v带轮的基准直径系列，带轮1直径d1=100mm，计算带轮2直径=247.5mm，取标准值 d2=250mm
2）验算带速v ：
带速不宜过低或过高，一般应使，带速满足要求。
3）确定中心距a，并选择v带的基准长度。
初定中心距700mm
计算相应的带长： =1957.54mm
查表6-2v带的基准长度系列及长度系数，取，ld=2000mm,修正系数kl=0.96。
计算中心距a及其变动范围。
传动的设计中心距近似为：
考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性及因带的松弛而产生的补充张紧的需要，常给出中心距的变动范围。
5）确定带的根数z
查表6-4（c） 单根普通v带额定功率的增量， δp0=0.17kw计算。
取整，选3根带。
6）确定带的初拉力：
查表6-3 v带单位长度的质量，取q=0.10kg/m
单跟v带的所需的最小初拉力为：
7）计算带传动的压轴力。
1）材料：高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为小齿轮240hbs高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为大齿轮200hbs
2）齿轮精度：按gb/t10095－1998，选择8级。
初选小齿齿数=20 大齿齿数=i=4.2×20=84
3.选择螺旋角按经验，，初选 =
4.计算当量齿数，查齿形系数：
由表查得。5.齿宽系数选择：选择=1
6.计算几何参数：
7.选择载荷系数， 取k=1.2
8.计算小齿轮轴上的扭矩：
=9.55××p/n=9.55××3/1420=2.02×
9.按齿面接触疲劳强度计算设计：
（1）按说明，对于直齿圆柱齿轮，应以大齿轮材料所决定的许用应力为准。对45钢， =200，由表8-7取较低极限应力值， =400mpa，又由表8-6取安全系数=1，计算接触疲劳的寿命系数k=,式中n=60n=60×1420/2.79×16×300×10=1.
476×10 , 30× =1×，因为n>故=1.许用接触应力==400mpa
（2）区域系数=
弹性影响系数。
4）计算法面模数mm
10.按齿根弯曲疲劳强度设计：
计算螺旋角系数因为按计算，得
计算齿形系数与许用应力之比值。
用小齿轮的参数代入公式。
计算齿轮所需的法面模数。
11.按接触强度决定模数值，取。
标准化后取a=135mm
求输出轴上的功率p2，转速，转矩。
p=2.77kw136.2r/min
194.23n．m
.求作用在齿轮上的力。
已知低速级大齿轮的分度圆直径为 ： 218.64
而 f=f= f
f= ftan=1759.06×tan15=471.34n
圆周力f，径向力f及轴向力f的方向如图示：
.初步确定轴的最小直径。
先按课本p207 公式12-2初步估算轴的最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理，根据课本取。
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径，为了使所选的轴与联轴器吻合，故需同时选取联轴器的型号。
查课本，选取。
因为计算转矩小于联轴器公称转矩，所以查《机械设计课程设计》选取lt5型弹性套柱销联轴器其公称转矩为250nm,半联轴器的孔径d1=32mm，故取d12=32mm，半联轴器的长度l=82mm，半联轴器与周配合的毂孔长度l1=60mm。
根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求，ⅰ-轴段右端需要制出一轴肩，故取ⅱ-ⅲ的直径；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径半联轴器与为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上， 故ⅰ-ⅱ的长度应比l1 略短一些，取l2=58mm。
初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列角接触球轴承。参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取基本游隙组标准精度等级的单列角接触球轴承7208c型。
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