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1、机械设计基础课程设计单级斜齿轮圆柱齿轮减速器学 校：大连海洋大学专 业：轮机工程 学 号： 姓 名：张* 指导教师：曹丽娟 设计题目：带式输送机单级齿轮减速器运动简图：工作条件：输送机连续工作，单向传动，载荷变化不大，空载启动，使用期限10年，单班制工作，输送带允许误差为5%。设计工作量：1.设计计算说明书1份（A4纸20页以上，约6000-8000字）；2.主传动系统减速器装配图（主要视图）1张（A2图纸）；3.零件图（轴或齿轮轴、齿轮）2张（A3图纸）。专业科：赵斌 教研室：郭新民 指导教师：张锋 开始日期 20*年5月 5日 完成日期 20*年 6月 30 日设计计算及说明结果及结论第一
2、节 设计任务设计任务：设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知输送拉力F=1200N，带速V=1.7m/s，传动卷筒直径D=270mm。由电动机驱动，工作寿命八年（每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。设计工作量：1、减速器装配图1张（A0图纸）2、零件图2张（输出轴及输出轴上的大齿轮A1图纸）（按1：1比例绘制）3、设计说明书1份（25业）第二节 、传动方案的拟定及说明传动方案如第一节设计任务书（a）图所示，1为电动机，2为V带，3为机箱，4为联轴器，5为带，6为卷筒。由机械设计基础课程设计表21可知，V带传动的传动比为24，斜齿轮的传动比为36，而且考虑到传动功率为
3、KW，属于小功率，转速较低，总传动比小，所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式。 第三节 、电动机的选择1.传动系统参数计算(1) 选择电动机类型.选用三相异步电动机,它们的性能较好,价廉,易买到,同步转有3000,1500,1000,750r/m四种,转速低者尺寸大;为了估计动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速nw 经过分析，任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。（2）选择电动机 1）卷筒轴的输出功率2）电动机的输出功率PP/传动装置的总效率0.960.980.980.990.960.86故PP/=2.
4、125/0.86=2.4KW单级圆柱斜齿轮传动P=2.4KW4）电动机的转速 为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选择范围。根据机械设计基础课程设计表2-1查得V带传动的传动比i24，单级圆柱斜齿轮传动比i36，则电动机可选范围为nnwii7212406r/min 故选择1500r/min转速的电动机。根据机械设计基础课程设计表20-1选定电动机Y100l-2-45）电动机的技术数据和外形、安装尺寸由机械设计基础课程设计表20-1、表20-2可查出Y100l-2-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸 满载转速1430r/min第四节 、计算传动装置的运动和动力参数（一）计算传动装
5、置的总传动比和传动比分配（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nw，可得传动装置总传动比为in/nw1430/12011.91（2） 传动装置传动比分配iii式中i，i分别为带传动和单级圆柱减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i2.3，则单级圆柱减速器传动比为ii/ i11.91/2.35.18。（二）运动参数及动力参数的计算（1）各轴转速 n0n1430r/min n1n0/ i11430/2.3622 r/min n2n0/ （ii）120 r/min（2）各轴输入功率P0P2.4kW P1P02.40.962.31 kWP2P1滚齿2.30.980.9
6、82.21kW（3）各轴输入转矩0轴 T09550 P0/ n0=95502.4/1430=16.03 Nm轴 T19550 P1/ n1=95502.31/622=35.47 Nm轴 T29550 P2/ n2=95502.21/120=175.88 Nm1500r/min转速的电动机。 第五节、传动零件的设计计算1.带传动的设计确定计算功率 工作情况系数查机械设计基础表11-9 =1.0 （单班制、每天工作8小时） =1.02.4=2.4KW选择带型号根据Pc =2.4，n1430r/min，查图初步选用 普通A型带选取带轮基准直径查机械设计基础表11-12选取小带轮基准直径=90mm，则
7、大带轮基准直径143062290（1-0.02）=202.9mm式中为带的滑动率，通常取（1%2%），查表后取=200mm验算带速v=6.74m/s在5m/s范围内，带充分发挥。（5）V带基准长度Ld和中心距aa0 =1.5（90+200）=435mm取a0 =435，符合0.7（ +） a0，合适（7）求确定v带根数z因=90mm，n1430r/min，带速v=6.74m/s，得实际传动比=2.28 Po=1.07kw查表得单根v带功率增量=0.17KW，包角修正系数=0.96，带长修正系数=0.96，则由公式得Pc =2.4KW普通A型带=90mm=200mmV=6.74m/sLd=140
8、0mma=469mm故选2根带。（8）确定带的初拉力F0（单根带）查表13-1得q=0.10kg/m，故可由式（13-17）得单根V带的初拉力 =146.157N 作用在轴上的压力=25146.157sin/2=1447N（9）带轮的结构设计 查机械设计基础课程设计GB-10412-89得带轮缘宽度B=80mm2、齿轮传动的设计（1）选择材料与热处理根据工作要求,采用齿面硬度=350HBS，查机械设计基础表11-1得 小齿轮选用40Cr,调质,硬度为250HBS 大齿轮选用ZG35SiMn,调质,硬度为220HBS 由机械设计基础图11-7C得680 MPa ，510MPa， 由机械设计基础表
9、11-4得SH =1.1，所以680/1.1MPa618MPa 510/1.1MPa539MPa由机械设计基础图11-10C得240 Mpa，160Mpa。由机械设计基础表11-4得SF =1.4，所以240/1.4MPa171MPa 160/1.4MPa114.3MPa（2）按齿面接触强度计算 设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.2（表11-3），齿换系数=0.4。 小齿轮上的扭距T19550 P1/ n1=95506.38/626=35.47 Nm按式（11-5）计算中心距=109mm取a=110mm齿数 取z36，z5.1836186.5，则取z =186，实际传动比i=5.16mn
10、=2acos /(Z1+Z2)=2190cos/（36+205）=1.25mm按表4-1，取mn=1.5，去定螺旋角 = arccos mn (Z1+Z2) / 2a= 齿宽b=a=0.4190=76mm，取b2=76mm，b1=84mm（3）验算弯曲强度当量齿数:Zv1=Z1/cos3 =41.8 ，Zv2=Z2/cos3 =238.1查图11-9得YF1=2.44 , YF2=2.13，所以F2= F1 YF2/ YF1 = 61.5Mpa8箱盖壁厚1100.858凸缘厚度箱座b151.5箱盖b1151.51底座b2252.5箱座肋厚m8.50.85箱盖肋厚m18.50.851地脚螺钉型号
11、df18取M20单级齿轮减速器，0.036a+12数目n4轴承旁联接螺栓直径d114.13取M160.75 df箱座、箱盖联接螺栓直径尺寸d211.3取M12（0.5-0.6）df观察孔盖螺钉C2d4（0.3-0.4）df凸台高度h结构而定凸台半径R1= C2箱体外壁至轴承盖座端面的距离l140C1+ C2+(510)注释：a：中心距之和，a190mm 2、附件为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。 名称规格或参数作用窥视
12、孔视孔盖145112为检查传动零件的啮合情况，并向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔。图中检查孔设在上箱盖顶部能直接观察到齿轮啮合部位处。平时，检查孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。材料为铸铁通气器通气螺塞M121.25减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏，通常在箱体顶部装设通气器。材料为Q235轴承盖凸缘式轴承盖六角螺栓（M8）固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷，轴承座孔两端用轴承盖封闭。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。图中采用的是凸缘式轴承盖，利用六角螺栓固定在箱体上，外伸轴处的
13、轴承盖是通孔，其中装有密封装置。材料为HT150定位销M635为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的联接凸缘上配装定位销。中采用的两个定位圆锥销，安置在箱体纵向两侧联接凸缘上，对称箱体应呈对称布置，以免错装。材料为45号钢油面指示器油标尺M12检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油面指示器，采用2型 油塞M141.5换油时，排放污油和清洗剂，应在箱座底部，油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺塞将放油孔堵住，油塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈（耐油橡胶）。材料为Q235起盖螺钉M830为
14、加强密封效果，通常在装配时于箱体剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此常在箱盖联接凸缘的适当位置，加工出1个螺孔，旋入启箱用的圆柱端或平端的启箱螺钉。旋动启箱螺钉便可将上箱盖顶起。起吊装置箱座吊耳+吊环螺钉M12经过估算减速器重量约为1.05-2.1kN，为了便于搬运，在箱体设置起吊装置，采用箱座吊耳+吊环螺钉M12，材料20钢正火。 第十一节、 润滑与密封一、润滑1，本设计采用油润滑原因：润滑冷却效果较好，f较小，但供油系统和密封装置均较复杂，适于高速场合。润滑方式：飞溅润滑，由于转速2m/s,不容易形成油雾，通过适当的油沟来把油引入各个轴承中。1）齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为50+1020。取为60。（2）滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。（3）润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。2， 滚动轴承内侧的挡油盘由于输入轴的齿轮直径小，设计为齿轮轴，齿顶圆小于轴承的外径，为防止啮合时所挤出的热油大量冲向轴承内部，增加轴承阻力，设置挡油盘（冲压件）二、密封选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10
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