机械课程设计任务书及传动方案的拟订
一、设计任务书
设计题目:二级展开式直齿圆柱齿轮减速器
工作条件及生产条件: 输送机两班制连续单向运转，使用期限15年。输送带速度允许误差为?5%。
减速器设计基础数据 输送带工作拉力 F（N） 1600 输送带速度 v(m/s) 1.26 卷筒直径 D(mm) 250 每日工作时数T/h T/h 24 传动工作年限 a 5
二、传动方案的分析与拟定
图1-1带式输送机传动方案
带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经连轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。
设计内容 1．1 电动机的选择 计算与说明 结果 一 电动机的选择及运动参数的计算 1.1电动机的选择 （1）选择电动机类型 按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠三相异步电动机。 （2）确定电动机功率 工作装置所需功率Pw按[1]式（2-2）计算 式中，Fw?2600N,vw?1.6m/s，工作装置的效率本例 考虑胶带卷筒及其轴承的效率?w?0.95。代入上式得： Fw?vw1600?1.26??2.12kw Pw?Pw?2.12kw 1000?w1000?0.95F?v Pw?wwkw 1000??w Pw P0?kw ? 式中，?为电动机轴至卷筒轴的转动装置总效率。 232由[1]式（2-4），???g，取滚动轴承?r?c；由表（2-4） 效率?r?0.995，8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率 ?g?0.97，滑块联轴器效率?c?0.98，则 电动机的输入功率P0按[1]式（2-1）计算 ??0.9953?0.972?0.982?0.89 2.12??2.38kw 故P0??0.89Pw??0.89 P0?2.38kw 表8-169中Y系列中电动机技术数据，选电动机的额定 功率Pm为3.0kw. 因载荷平稳，电动机额定功率Pm只需略大于P0即可，按- 19 -
1.2计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 1.3计算传动装置的运动和动力参数 （3）确定电动机转速 卷筒轴作为工作轴，其转速为： 60?104vw6?104?1.26nw???96.31r/min ?D??250 nw?96.31r/min 按表（2-1）推荐的各传动机构传动比范围：单极 ?i?3~5圆柱齿轮传动比范围g，则总传动比范围应为 i??3?3~5?5?9~25，可见电动机转速的可选范围为：n??866.75n??i??nw?(9~25)?96.31?866.75~2407.64r/min 符合这一范围的同步转速有1000r/min，1500r/min和3000r/min三种，为减少电动机的重量和价格，由表 8-184选常用的同步转速为1500r/min的Y系列电动机 Y100L2-4，其满载转速nw?1420r/min。电动机的安装 结构型式以及其中心高、外形尺寸。轴伸尺寸等均可由 表8-186、表8-187中查到 1.2计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 （1）传动装置总传动比 i?14.74 nm1420i???14.74 nw96.31if?4.3 （2）分配传动装置各级传动比 由式（2-5），i?if?is，取i12?4.3，i23?3.43 is?3.43 ~2407.64 r/min1.3计算传动装置的运动和动力参数 （1）各轴的转速由式（2-6） I轴n1?1420r/min II轴n2? n1?1420r/minn2?330.2r/minn3?96.3n11420??330.2r/min i14.3n2330.2??96.3r/min i23.43III轴n3?r/minnw?96.3工作轴nw?n3?96.3r/min - 19 -
r/min P1?2.33kw
（2）各轴输入功率由式（2-7）： I轴P1?P0?c?2.38?0.98?2.33kw II轴P2?P1??r??g?2.33?0.995?0.97?2.25kw III轴P3?P2??r??g?2.25?0.995?0.97?2.17kw P2?2.25kwP3?2.17kwP4?2.10kw T1?15.17n?mT2?65.10n?mT3?215.19n?mTw?210.22n?mT0?16.01n?m工作轴P4?P3??r??g?2.17?0.995?0.97?2.10kw （3）各轴输入转矩由式（2-8）： I轴T1?9550P12.33?9550?15.17n?m n11420P22.25?9550?65.10n?m n2330.2P32.17?9550?215.19n?m n396.3II轴T2?9550III轴T3?9550工作轴Tw?9550Pw2.12?9550?210.22n?m nw96.31 P02.38?9550?16.01n?m 电动机轴输出转矩T0?9550nm1420 将以上算的的运动和动力参数列表如下： 轴名 电动机 I轴 II轴 III轴 工作轴 参数 轴 转速1420 1420 330.2 96.3 96.3 n(r/min) 功率2.38 2.33 2.25 2.17 2.10 P(kW) 转矩16.01 15.67 65.10 215.19 210.22 T(Nm) 传动比i 1 4.3 3.43 1 效率? 0.975 0.965 0.965 0.98 - 19 -
2.1 高速级齿轮的设计 二、 直齿圆柱齿轮减速器的设计 2.1 高速级齿轮的设计 2.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）选用直齿圆柱齿轮传动 2）选用7级精度 3）材料选择，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z1?24 240HBS，二者材料硬度差为40HBS 4）试选小齿轮齿数z1?24，大齿轮齿数为z2?103 z2?4.3?24?103.2。 2.1.2按齿面接触强度设计 按设计计算公式（10—9a）进行试算，即 32 KT1u?1?ZE? ??· d1t≥2.32???φdu??σH?? （1）确定公式内的各计算数值 ①试选载荷系数Kt＝1.2 ②计算小齿轮传递的转矩。 T1?1.567 4?10N?mm5595.5?10P195.5?10?2.33T1??N?mm?1.567?104N?mm n11420 ③由表10－7选取尺宽系数φd＝1.2 ④由表10－6查得材料的弹性影响系数 1 2 ZE?189.8MPa ⑤由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强 度极限?Hlim1?600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限 ?Hlim2?550MPa； ⑥ 由式10－13计算应力循环次数 N1=7.464? N1＝60n1jLh＝60?1420?1?（24?365?10）＝109 7.464?109 N2?1.736 97.464?109?10N2??1.736?109 4.3 ⑦由图10－19查得接触疲劳寿命系数:KHN1＝0.88；- 19 -
二级展开式直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书
