二级圆柱齿轮减速器设计计算设计说明书.课程设计书设计课题:带式输送机中的二级圆柱齿轮减速器表二.设计要求1通过设计使学生综合运用有关课程的知识，巩固、深化、扩展有关机械设计方面的知识，树立正确的设计思想。

2、培养分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握简单机械的一般设计方法和步骤。

3、提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力等，使学生熟悉设计资料的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。

、设计工作量：1、设计说明书1 份2、减速器装配图1 张3、零件工作图1~3 张4、答辩三. 设计步骤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2、工作条件连续工作，单向运转，载荷平稳，单班制工作，使用期限 5年，输送带速度允许误差为土 5%图一：（传动装置总体设计图）初步确定传动系统总体方案如：传动装置总体设计图所示 选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。

传动装置的总效率a=0.96X 0.993X 0.972x 0.97X 0.98x 0.96 = 0.80i为V 带传动的效率，2为齿轮传动的轴承效率, 3为齿轮的效率，4为联轴器的效率， 5卷筒轴的效率，16卷筒的效率。

> <<J工丁XJ2. 电动机的选择电动机所需工作功率为：P= P/ n= 2.475kw,工作主轴的转速为n =经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i = 2〜4,二级圆柱轮减速器传动比i = 8-40,则总传动比合理范围为i = 16-160,电动机转速的可选范围为n = i x n= （16〜160）x 57.325= 917.2〜9172r/min。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为丫112m—4的三相异步电动机，额定功率为4kw满载转速n m1440r/min，同步转速1500r/min。

方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min总传动比1丫112M-44KW1500144025.122Y132M1 -64KW100096050.531000 60vD=57.325r/mi n,3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比(1) 总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为i a= n/n= 1440/57.325= 25.12(2) 分配传动装置传动比ia = i0 X i式中i o,i i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，初步取i0= 2.8,则减速器传动比为i = i a/i0 =25.12/2.8= 9.0初步选取i 0=2.8, i1= 3.20, i 2=2.813.计算传动装置的运动和动力参数(1) 各轴转速n = n m/i0= 1440/2.8= 514.29r/mi nn n = ni /i 1 = 514.29/3.2= 160.72r/minn m = n n / i2 = 160.72/2.81=57.20 r/minn^ = n^ =57.20 r/m in(2) 各轴输入功率R = p d X 1= 2.475X 0.96= 2.376kWP n = pi X nX 3= 2.26kWP m = P n X n X 3X ?4 = 2.11kWP w = P m X nX n=1.99kw(3) 各轴输入转矩「=T d X i0 X 1 N *m电动机轴的输入转矩T d =9550=9550X2.475/1440=16.42 Nm -所以：T i = T d X i0 X 1 =16.42X 2.8X 0.96=44.14 N mT n = T i X i1X 1X 2=44.14X 3.20X 0.992X 0.97=134.28 N mT m = T n X i2X 2X 3=134.28X 2.81 X 0.97X 0.97X 0.99=351.48N mT w=T m X 3X 4=351.48X 0.98 X 0.96=330.67 N -m运动和动力参数结果如下表4. 设计V带和带轮⑴确定计算功率查课本P122表7-19得：K A=1.1Pca=KA< P=1.1 X 2.475=2.7225kw,式中为工作情况系数，p为传递的额定功率既电机的额定功率⑵ 选择带型号根据P Ca=2.7225 , K A=1.1,查课本P123图7-12a选用带型为A型带.⑶选取带轮基准直径d d1 ,d d2查课本参考图8-12a及表8-7得小带轮基准直径d di=100mm⑷ 验算带速vv ddj60 1000 7.536%从动带轮直径d d2=280 mm⑸ 确定中心距a和带的基准长度由于，所以初步选取中心距a：L d 1400m m得实际中心距在5〜25m/s范围内，V带充分发挥。

查表取,初定中心距a。

500mm,所以带长，L02a0dd1dd22 dd2dd14a°1422.8mm .查课本表8-3选取基准长度a a。

L d L0488.6 489mm取 a 489mm ⑹验算小带轮包角11180 dd2 ddi 57.3159.29 120，包角合适。

a⑺确定v 带根数z 查课本 表7-10 和7-20a,并由内插值法得1.32 1.14p 0 0.931440 1200 1. 10kw .1460 1200查课本表 7-22 得 K L =0.96.查课本表 7-21,并由内插值法得K =0.96, k i 1.1373, k b 1.0275 10 33 1_0.18kw22' 1.1373得ZPCa2.3P °故选Z=3根带。

⑻计算单根V 带初拉力预紧力F o查课本表7-6可得q 0.1kg/m ,故: 单根普通V 带张紧后的初拉力为102.02N⑼计算作用在轴上的压轴力F p 利用R55公式8-24可得：F Q 2F 0ZSin 25".9NF 。

500P C 2.5 ZV K 2500 2.7225 2.5 ,qV3 7.536 0960.1 7.5362第三章 齿轮设计（一）高速级齿轮传动的设计计算1•齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜 齿轮 （1）齿轮材料及热处理① 材料：高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取 小齿齿数Z !=25高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBShimi560mpa him2 530Mpa Z 2=i x Z y =80② 齿轮精度按 GB/T10095- 1998，选择 7 级,2 •初步设计齿轮传动的主要尺寸转矩 T i 9.55 106 P D 4.4121 104N'M n按齿面接触强度设计m=d/z 1=40.5079/25=1.74故取标准模数m=2确定各参数的值 ① 试选K =1查课本选取区域系数d =1d 176.433KT 1 U 140.5079mm由课本 Z N 仁 1,Z N2=1.06,S H =1②由课本P 202公式10-13计算应力值环数N 1=60nJ g =60 X 514.29 X 1 X 5X( 40X 52X 5) = 1.6 109N 2= =1.6 X 109/3.2=5 X 108 ③ 齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%安全系数S=1,应用得： [H ]1=Z N Hlim1=560MPaSh[H ]2 =玉 H ^m£ =562 MPaSH3.设计计算① 齿轮的分度圆直径d 1td 1t mz 12 2550 mmd 2t =mz 2=2 X 80=160mm ② 计算齿顶高haha=ha*m=1 X 1.25=1.25mm ③ 计算圆周速度160 1000d 2t n 2260 1000@计算齿宽b 计算齿宽bb= d d 1t =50mm 经圆整后 b2=50mm b1=55mm③ 齿顶圆直径dada 1=d 1+2ha=54mm da2=d 2+2ha=164mm⑥计算中心距 a= (d1+d2) /2=109 mm将中心距圆整为109 mm（二） 低速级齿轮传动的设计计算 ⑴材料：低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为小齿轮齿数乙=303.14 50 514.29 _m60 100060 1000280HBS 取小齿空160聾十4速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为大齿轮240HBS z 2=2.81 X 30=85圆整取z 2=85⑵齿轮精度按GB/T10095- 1998,选择8 级⑶按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计KT u 1d, 76.433 2=56.55 82mm.d U H 2m=d/z i=56.5582/30=1.89mm 故取标准模数m=2mm确定各参数的值：①试选K t=1.1查课本选取区域系数d=1由课本Z N1=1,Z N2=1.6,S H=1②由课本P202公式10-13计算应力值环数N1=60n2j L! =60 X 160.72 X 1 X 5 (52X 5X 40)=5 108N2==叫1.7 X 108i③查课本：K 1=0.93 K 2=0.96④齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%安全系数S=1,应用得：[H]1=Z N Hlim1=661 MPaSh[H]2=Z N2 Hlim2 =1.25X 530/1 =663 MPa SH⑤许用接触应力[H] ([ H]1[ H]2)/2 (661 663)/2 662MPa©查课本求转矩6 5T3=9.55 X 10 X P3/ n3 =9.55 X 105X 2.26/160.72=1.3 X 105N.3.设计计算①齿轮的分度圆直径d1td1 mz i =60mmd 2t =mz=1.25X 85=170mm ② 计算圆周速度d 1t n2160 1000d 2t %260 1000③ 计算齿宽b 计算齿宽bB= d d 1t =60mm b2=60mm b1=b2+5=65mm ②计算齿顶高ha ha=ha*m=1 x 2=2mm 计算齿顶圆直径dada 1=d1+2ha=60+4=64mm da 2=d2+2ha=170+4=174mmC5几何尺寸计算计算中心距 a=(d1+d2)/2=115mm 将中心距圆整为115mm第五章各轴设计方案1. 传动轴承的设计因为减速器为一般机械，无特殊要求，所以选用 45号钢，配以调质处理，由设计 手册（丁守宝）表 13-1和表13-4查得强度极限 B 650mpa 许用弯曲应力1b60mpa ，由表13-2查得C =107~118当该轴上有键槽时，d 增大3疥5%<1>轴d c\ p =17-87 ~19.71mm 因高速轴最小直径处要安装大带轮，设有一个键槽， 则：查课本,选取滚动轴承代号6205 基本尺寸d=25 D=52 B=15<2>轴d c3p2 =25.79~28.44mm因中间轴最小直径处要安装滚动轴承V n 2查课本,选取滚动轴承代号6208 基本尺寸d=35 D=72 B=173-14 60 160-72=0.50 60 1000袪晋=0.化<3>轴d C3'P 35.62~39.29mm因轴上要安装连轴器，还有键槽.n查课本,选取滚动轴承代号6210基本尺寸d=50 D=90 B=20）轴的结构设计1、中间轴结构设计中间轴轴系的结构如下图:1（1）各轴段直径确定dl ：最小直径，滚动轴承处轴段, d21 = d 2min =35。