课程设计说明书设计题目：二级齿轮减速器的设计专业：工业工程班级：2011-2班设计人：豆春蕾指导老师：***山东科技大学2015年01月10 日课程设计任务书学院：矿业与安全工程专业：工业工程班级：2011-2姓名：豆春蕾一、课程设计题目：二、课程设计主要参考资料：（1）、精密机械设计（2）、基础工业工程三、课程设计主要要解决的问题：（1）、带式运输机变速器经常烧毁的问题（2）、带式运输机经常跑偏的问题四、课程设计相关附件：（1）、（2）、五、任务发出日期：1月5日完成日期：1月23日指导老师签字：系主任签字：指导教师对课程设计的评语指导教师签字：年月日目录1. 设计目的 ................................................................ 错误!未定义书签。
2. 传动方案分析......................................................... 错误!未定义书签。
3. 原动件的选择和传动比的分配 ............................. 错误!未定义书签。
4. 各轴动力与运动参数的计算 ................................. 错误!未定义书签。
5. 传动件设计计算（齿轮） ..................................... 错误!未定义书签。
6 轴的设计 ............................................................... 错误!未定义书签。
7．滚动轴承的计算.................................................... 错误!未定义书签。
8．连接的选择和计算................................................ 错误!未定义书签。
9．润滑方式、润滑油牌及密封装置的选择............. 错误!未定义书签。
10.设计小结 ................................................................ 错误!未定义书签。
11.参考文献 ................................................................ 错误!未定义书签。
1.设计目的随着经济社会的发展，运输机在经营活动中扮演着越来越重要的角色。
其中，带式运输机在实际生活中是最常见的一种运输机，它主要是由运输带、电动机、变速器和支架组成。
但是，带式运输机在使用过程中往往会出现很多问题，比如运输带跑偏、电动机烧毁等。
其中，有很多问题是由变速箱引起的。
基于此，我设计了一个新型的减速箱，以改善带式运输机的使用状况。
设计一个用于带式运输机上的动力及传动装置。
运输机三班制连续单向运转。
工作时载荷平稳，小批量生产。
已知数据：传输带的圆周力F/N:900。
二级齿轮减速器原理图见图1.1。
图1.12.传动方案分析传送带带速v/(m/s): 2.5滚筒直径D/mm: 300使用期限/年：10带速允许公差：5%1.电机2.联轴器3.齿轮减速器4.联轴器5.运输带合理的传动方案，首先应满足工作机的性能要求，其次应满足工作可靠，转动效率高，结构简单，结构紧凑，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求。
任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要多方面来拟定和评比各种传动方案，统筹兼顾，满足最主要和最基本的要求，然后加以确认。
本传动装置传动比不大，采用二级传动。
带式运输机是由电动机驱动，电动机1通过联轴器2将力传入减速器3，再经联轴器4将动力传输至转筒5。
轴端连接选择弹性柱销联轴器。
见图1.2。
图1.23.原动件的选择和传动比的分配1.原动件的选择根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率ηw=0.96。
设计任务要求减速器的输入功率为: Pw=Fv/1000ηw=(900×2.5)/(1000×0.96)=2.34kw。
而传动装置的效率：η=η12×η23×η32=0.992×0.993×0.972=0.895式中：η1-----联轴器传动效率η2-----滚动轴承（一对）的效率η3-----闭合齿轮传动效率，常见机械效率参见表3.1表3.1 传动类型表电动机所需功率为Pd= Pw/n=2.34/0.893=2.62kw卷筒工作转速：n=60×1000v/πD=（60×1000×2.5）/(π×300)=159.2r/min而两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比ia范围为8~40。
所有电动机转速可选范围：nd=n×ia=159.2×（8~40）=1273.6~6368r/min。
查精密机械设计书初步确定原动机的型号为Y100L2-4，额定功率为p=3kw，满载转速为n0=1420r/min，额定转矩为2.2N·mm，最大转矩为2.3N·mm。
2.传动比的分配由原始数据以及初步确定的原动机的转速可确定总传动比：I=no/n3=1420/159.2=8.92。
对于二级展开式圆柱齿轮减速器，当二级齿轮的材质相同，齿宽系数相等时，卫视齿轮浸油深度大致相近，且低速机大齿轮直径略大，高速级传动比i1=3.53。
低速级传动比i2=i/ i1=8.92/3.53=2.524.各轴动力与运动参数的计算1.各轴的转速nⅠ=n0=1420r/minnⅡ=nⅠ/i1=1420/3.53=402.27r/minnⅢ=nⅡ/i2=402.27/2.52=159.63r/min2.各轴的的输入功率P0=3kwpⅠ= P0×(η1×η2)=3×(0.99×0.99) kw =2.94 kwpⅡ= pⅠ×(η3×η2)=2.94×(0.97×0.99) kw =2.82 kwpⅢ= pⅡ×(η3×η2×η1 )=2.82×(0.97×0.99×0.99)=2.68 kw3.各轴的转矩T0=9.55×610×p0/n0=9.55×610×3/1420=20.176 N·mTⅠ=9.55×610×pⅠ/nⅠ=9.55×610×2.94/1420=19.72 N·mTⅡ=9.55×610×pⅡ/nⅡ=9.55×610×2.82/402.27=66.947 N·mTⅢ=9.55×610×pⅢ/nⅢ=9.55×610×2.68/159.63=160.333 N·m计算结果如表4.1所示。
表4.1 轴的参数表5. 传动件设计计算（齿轮）1.高速齿轮的计算对于高速齿轮，初步设计输入功率、齿数比等参数如表5.1所示。
表5.1 高速齿轮参数表2.选精度等级、材料及齿数1) 材料及热处理；由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
2) 精度等级选用7级精度；3) 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝20×3.53=70.6，取z2=71的；3.按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。
按式（5.1）试算，即dt≥2.32×√Kt∙TUd ∙u+1u∙[Zeσp]23（5.1）(1)确定公式内的各计算数值，1)试选Kt＝1.32) 选取尺宽系数υd＝13) 查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa4) 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极σHlim1＝600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa；5) 计算应力循环次数N1＝60n1jLh＝60×1420×1×（3×8×365×10）＝7500000000N2＝N1/3.53＝2100000000此式中j为转一圈同一齿面的啮合次数。
Ln为齿轮的工作寿命，单位小时6) 查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.90；KHN2＝0.957) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，得[σH]1＝0.90×600MPa＝540MPa[σH]2＝0.98×550MPa＝522.5Mpa试算小齿轮分度圆直径d1t，见式5.2 与式5.3dt≥2.32×√Kt∙TUd ∙u+1u∙[Zeσp]23（5.2）dt=2.32×√1.3×197501∙3.53+13.53∙[189.8522.5]23=37.58mm 1）计算圆周速度v=π∙d1t∙n160×1000=π×37.58×142060×1000=2.794m/s2）计算齿宽b、模数m、齿高h等参数b=1×37.58=37.58mmmt=d1tz1=37.5820=1.879h=2.25mt=2.25×1.879=4.228mmbh⁄=37.58÷4.228=8.894) 计算载荷系数K已知载荷平稳，所以取KA=1根据v=2.794m/s,7级精度，查得动载系数KV=1.25；查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时KHβ=1.417由b/h=8.89，KHβ=1.417查得KFβ=1.33 直齿轮KHα=KFα=1。
故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1×1.25×1×1.417=1.77695) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得d1=d1t ×√kkt 3=37.58×√1.77691.33=41.71mm6）计算模数mm =d1z1=41.7120=2.094.按齿根弯曲强度设计m ≥√2KαUd ×（cos β）2Z12×Yfα∙Ysασp3（5.3）(1) 确定计算参数1) 由图10-20c 查得小齿轮得弯曲疲劳强度极限σF1=500Mpa ；大齿轮得弯曲疲劳极限强度σF2=380MPa 由10-18查得弯曲寿命系数KFN1=0.85 KFN2=0.88。