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機械設計課程設計
計算說明書
設計題目：閉式雙級圓柱齒輪減速器
帶式運輸機出動裝置中的雙級圓柱齒輪減速器
設計圖例：
設計要求：
單班制工作三年，載荷平穩(wěn)，小批量生產。
設計基本參數：
組號
2
滾筒圓周力（N）
2400
傳送帶速度（m/s）
0.75
滾筒直徑（mm）
330
目錄
一、 選擇電動機……………………………………………………………………………… 4
二、 計算、分配傳動比……………………………………………………………………… 4
三、 運動參數計算…………………………………………………………………………… 4
四、 各級傳動零件的設計計算……………………………………………………………… 5
1選定齒輪材料、熱處理及精度……………………………………………………………
2高速級斜齒圓柱齒輪設計計算……………………………………………………………
3低速級直齒圓柱齒輪設計計算……………………………………………………………
五、 軸的設計…………………………………………………………………………………
項目－內容
設計計算依據和過程
計算結果
一、 選擇電動機
1、選擇
2、計算電動機容量
二、計算、分配傳動比
1、滾筒轉速
2、總傳動比
3、分配傳動比
三、運動參數計算
1、運動和動力參數計算
Y型三相異步電動機，電動機額定電壓380伏，閉式。
查手冊取機械效率：
=0.96，=0.97，=0.99，=0.99
=0.96
（其中，各機械效率值分別對應依次為閉式齒輪傳動8級精度，滾子軸承，齒輪聯軸器）
輸出功率：
傳動裝置的總效率為
電動機所需功率：
=
滾筒轉速：
總傳動比：
分配傳動比： 取
齒輪減速器
；
0軸（電動機軸）
T
1軸（高速軸）
rpm
查手冊取Y100L1-4型三相異步電動機
額定功率2.2 kw
滿載時，轉速為1420rpm；電流為6.8A；效率為
82.5%；功率因數為0.81
2軸（
3軸（低速軸）
P
4軸（滾筒軸）
各種運動和動力參數
軸名 功率P/kw 轉矩T/N 轉速n(rmp) 傳動比i 效率
輸入 輸出 輸入 輸出
電動機軸 2..18 14.67 1420
1 0.99
1軸 2.16 2.14 14.53 14.38 1420
3.906 0.96
2軸 2.07 2.05 54.38 53.84 363.54
2.79 0.96
3軸 1.99 1.97 145.85 144.39 130.3
3 0.95
滾筒軸 1.89 1.87 415.60 407.09 43.43
四、各級傳動零件的設計計算
a、選定齒輪材料、熱處理及精度
(1) 齒輪材料及熱處理
(2) 齒輪精度
b、高速級斜齒圓柱齒輪設計計算
1、初步設計齒輪傳動的主要尺寸
(1) 計算小齒輪傳遞的轉矩
(2)確定齒數
(3) 初選齒寬系數
(4) 初選螺旋角
C低速級齒輪傳動的設計及強度校合
(8) 螺旋角系數
(9) 彎曲許用應力
(10) 計算模數
(11) 初算主要尺寸
(12) 驗算載荷系數
c、低速級直齒圓柱齒輪設計計算
六、 輸出軸校核
七、 深溝球軸承
1． 軸承設計
2． 軸承校核
3． 軸承壽命計算
八．鍵的校核
高速級大小齒輪均選用硬齒面漸開線斜齒輪
低速級大小齒輪均選用軟齒面漸開線直齒輪
高速級大齒輪（整鍛結構）材料為40鋼，調質，硬度為220~286HRC；小齒輪材料為40鋼，調質淬火，表面硬度為40~50HRC，有效硬化層深0.5~0.9mm。
低速級大齒輪材料為45鋼，調質處理，硬度為220~286HB；小齒輪材料為40鋼，調質處理，硬度為40~50HB。
根據圖9.55和圖9.58，
齒面最終成形工藝為磨齒。
按GB/T10095-1988，8級，齒面粗糙度，齒根噴丸強化，裝配后齒面接觸率為80%。
傳動比誤差
允許
非對稱布置，=0.6（表9.16）
初定螺旋角
當量齒數
初算中心
修正螺旋角
分度圓直徑
齒寬
齒寬系數
傳動比誤差
，
允許
非對稱布置，由表9.14查得=0.6
使用系數 表9.11查得=1.0
動載荷系數 估計齒輪圓周速度v=1.09m/s
由圖9.44查得=1.08
齒向載荷分布系數 預估齒寬b=40mm，由表9.13查得=1.172，初取b/h=6，再由圖9.46查得=1.14
齒間載荷分配系數，由表9.12查得==1.2
載荷系數K
K=
=
由圖9.53查得：=2.43，=2.18
由圖9.54查得：=1.67，=1.79
重合度為
則重合度系數為
安全系數由表9.15查得（按高可靠度）
小齒輪應力循環(huán)次數
大齒輪應力循環(huán)次數
由圖9.59查得壽命系數，
實驗齒輪應力修正系數，
由圖9.60預取尺寸系數
許用彎曲應力
=
=
比較與，
取==0.014
初算中心距
分度圓直徑
齒寬
齒寬系數
圓周速度
可查得各載荷系數均不變，即K=1.48不變
故無需校核大小齒輪齒根彎曲疲勞強度
其中，=1.0，=1.08，=1.2，=1.172
K=
=
材料彈性系數，
由表9.14查得=189.8
節(jié)點區(qū)域系數，由圖9.48查得=2.5
重合度系數，由圖9.49查得=0.8667
試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限
壽命系數，由圖9.56查得，
工作硬化系數.13
尺寸系數，由圖9.57查得
安全系數，由表9.15查得
則許用接觸應力
取
分度圓直徑
，
標準中心距
嚙合角
齒頂高
齒根高
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
基圓直徑
選擇軸材料為45鋼、調質處理，硬度為217~255HBS。由表19.1查得對稱循環(huán)彎曲
許用應力。
據式19.3取，由表19.3選參數A=126，得：
因為軸端開鍵槽會削弱軸的強度，又因為電動機的規(guī)格和聯軸器的特性，故取軸的直徑為25mm
根據軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關系，周上零件的布置方案如下：
根據軸的受力，選取7206C角接觸球軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為25mm，左端軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為36mm，配合段長度14mm，右端采用軸套作軸向定位。
取齒輪安裝段直徑36mm（連軸齒輪），為了便于裝配，端部采用錐面導向結構。
因為軸的公稱直徑在大于22~30的范圍內所以鍵選，鍵長為50。
選擇軸材料為45鋼、調質處理，硬度為217~255HBS。由表19.1查得對稱循環(huán)彎曲
許用應力。據式19.3取，由表19.3選參數A=126，得：
因為軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故取軸的直徑為25mm
根據軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關系，周上零件的布置方案如下：
根據軸的受力，選取7205C角接觸球軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為25mm，左端軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為36mm，配合段長度14mm，右端采用軸套作軸向定位。
從左至右（兩個齒輪）取齒輪安裝段直徑36mm，35mm，配合為H7/r6，配合段長應比齒輪寬略短，從左至右（兩個齒輪）取36mm、35mm，為了便于裝配，端部采用錐面導向結構。
用于周向定位大斜齒輪采用的平鍵尺寸為，取軸端倒角為，按規(guī)定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上，按彎扭合成校核軸的強度，合格。
許用應力。據式19.3取，由表19.3選參數A=126，得：
因為軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故取軸的直徑為36mm
根據軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關系，周上零件的布置方案如下：
根據軸的受力，選取7210C角6207深溝球軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為42mm，左端軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為46mm，配合段長度12mm，右端采用軸套作軸向定位。
取齒輪安裝段直徑37mm，配合為H7/r6，配合段長應比齒輪寬略短，取40mm，為了便于裝配，端部采用錐面導向結構。
用于周向定位大直齒輪采用的平鍵尺寸為，取軸端倒角為，按規(guī)定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上，按彎扭合成校核軸的強度，合格。
1、 選用軸的材料為45鋼，經調制處理，硬度為217~255HBS，根據軸的常用材料及其主要力學性能知許用疲勞應力[] =180~207MPa。
2、 初選計算軸徑
因為軸端裝鏈輪需開鍵槽，故取軸的直徑為36mm。
3．按彎扭合成校核軸的強度。
軸上受力分析
齒輪圓周力
齒輪的徑向力
3．計算作用在軸上的支反力
C截面處：
B截面處：
所以C截面是危險截面。
取（實心軸考慮鍵槽影響）
選用6208深溝球軸承， 安裝尺寸
由表17.8得（軸承所受載荷平穩(wěn)）
因為它是一對之齒輪所以
由表17.7查
則
所以軸承6208符合。
設載荷分布均勻
由