【正文】 機械設(shè)計 課程設(shè)計 任務(wù)書 設(shè)計任務(wù) ：螺旋運輸機兩級斜齒輪圓柱齒輪減速箱傳動方案。電動機 皮帶輪（?。? 大帶輪 4 、皮帶 減速箱 6高速級齒輪傳動 7 低速級齒輪傳動 8 聯(lián)軸器 9 圓錐齒輪傳動 10 螺旋運輸機原始數(shù)據(jù)1 螺旋運輸機上圓周力P=4000N2 螺旋運輸機上圓周速度V=3 螺旋運輸機直徑 D=250mm4 圓錐齒輪傳動比 　i=1：15 工作年限為五年（每年按300天計算），兩班制生產(chǎn)，每班工作八小時，運輸機工作平穩(wěn)轉(zhuǎn)向不變。6 批量生產(chǎn)。目 錄設(shè)計任務(wù)書第一章 減速箱傳動方案的擬定及說明一、工作機器特征的分析二、傳動方案的擬定第二章 運動參數(shù)計算一、電機的選擇 二、傳動比的分配 三、運動參數(shù)的計算第三章 各傳動零件的設(shè)計計算一、 皮帶輪的設(shè)計計算二、 皮帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計三、 齒輪的設(shè)計 四、 各軸的設(shè)計 五、 軸承的選擇與校核 六、 鍵的選擇與校核第四章 減速箱的箱體設(shè)計第五章 減速器的潤滑第六章 減速箱的附件第七章 設(shè)計小結(jié)附錄附表一 減速箱中的標準件附表二 減速箱中的非標準件附表三 箱體的結(jié)構(gòu)圖附表四 參考文獻第一章 減速箱傳動方案的擬定及說明一 、工作機器特征的分析 由設(shè)計任務(wù)書可知：該減速箱用于螺旋運輸機，工作速度不高（V=）,圓周力不大(P=4000N),轉(zhuǎn)向不變,使用壽命不長(5年),故減速箱應(yīng)盡量設(shè)計成閉式,箱體內(nèi)用油液潤滑,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,造價低廉,生產(chǎn)周期短,效率高。二、傳動方案的擬定及說明 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中已給定的傳動方案及傳動簡圖，分析其有優(yōu)缺點如下：優(yōu)點： (1)、電動機與減速器是通過皮帶進行傳動的，在同樣的張緊力下，三角皮帶較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，而且三角皮帶允許的中心中距較平帶大，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便，價格低廉。故在第一級（高速級）采用三角皮帶傳動較為合理，這樣還可以減輕電動機因過載產(chǎn)生的熱量，以免燒壞電機，當嚴重超載或有卡死現(xiàn)象時，皮帶打滑，可以起保護電機的作用。（2）、斜齒圓柱齒輪較直齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)，承載能力大、噪音小，能減輕振動和沖擊，若設(shè)計時旋向選擇合理，可減輕軸的負荷，延長使用壽命，故此減速器的兩對齒輪均采用斜齒圓柱齒輪傳動。（3）、高速級齒輪布置在遠離扭矩輸入端，這樣可以減小軸在扭矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形，以及彎曲變形引起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象。缺點：（1）、皮帶傳動穩(wěn)定性不夠好，不能保證精確的傳動比，外廓尺寸較大。（2）、齒輪相對軸和軸承不能對稱分布，因而對軸的要求更高，給制造帶來一定麻煩。綜上所述，這種傳動方案的優(yōu)點多，缺點少，且不是危險性的缺點，故這種傳動方案是可行的。 第二章 運動參數(shù)計算一、 電機的選擇選擇電機型號：按設(shè)計任務(wù)書要求，螺旋運輸機是運送粉粒狀物質(zhì)，工作過程平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變，故宜采用防塵的電機。根據(jù)【1】*表121介紹，J02型電機為封閉扇風自冷式鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動機。該型號電機可以直接接入三相交流電網(wǎng)，壽命長，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便，而且體積小，重量輕，價格便宜，能防止灰塵侵入電機內(nèi)部，適用于灰塵多，工作環(huán)境不太好的場合，故選用J02型電動機為原動機。電動機功率的確定由于該電動機按工作機的要求須長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，載荷變化小，在常溫下工作，故按電動機的額定功率等于或略大于所需功率來選擇電動機。⑴、工作機構(gòu)所需的功率Nw 由【4】*（21）式 Nw= (kw)∴ Nw== kw Nw= kw ⑵、電動機及工作機的總效率η：η=由【1】*表132查得η皮= (三角皮帶傳動)η軸承= (滾動軸承) η齒= (斜齒圓柱齒輪η錐= (一對開式)η聯(lián)= (聯(lián)軸器)η滑= (潤滑正常)η減速器= (雙級圓柱齒輪減速器)故η= = η=⑶、電動機所需的功率Nm＇由【4】*（23）Nm＇=K K：過載系數(shù)，按說明書書要求取K= 則：Nm＇ ==按Nm Nm＇的原則，由【1】*表122 取Nm= Nm=一般地最常用、市場上供應(yīng)最多的是周期轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機，故在滿足額定功率的情況下優(yōu)先選用之。電動機選擇結(jié)果如下：型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩重量JO242474kg⑷、電動機的重要數(shù)據(jù)如下表：由【1】*表123查得安裝尺寸ABCD（gc）EF(jz)GHK2161788932801013213外形尺寸bB1b2HL1Lh1b32752101403155052501855⑸、所選電機外形 `、傳動比的分配 分配原則⑴、各級傳動的傳動比不應(yīng)超過其傳動比的最大值。⑵、使所設(shè)計的傳動系統(tǒng)的各級傳動機構(gòu)具有最小的外部尺寸。⑶、使二級齒輪減速器中，各級大齒輪的浸油深度大致相等，以利實現(xiàn)油池潤滑。⑷、 使各級圓柱齒輪傳動的中心距保持一定比例。設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié)果計算總傳動比i由【4】* (24) 式i=n電：電動機的轉(zhuǎn)速Nw：工作機構(gòu)的轉(zhuǎn)速.∴i==i=分配各級傳動比：檢驗由【4】*表21,可知i皮=2～4考慮到傳動大則皮帶輪大輪與小輪直徑相差較大,小皮帶包角小,故取i皮=2 由【4】*(26)式 if=if減速器高速級傳動比is減速器低速級傳動比∵ i= i皮ifisi錐 = i皮is2i錐∴ is=≈3則 if =i實=231=i=△ i==≈≈%并且，所求Is、If均在斜齒圓柱齒輪許可的范圍i＝３～５之內(nèi)。i皮=2is=3if =合理 三、運動參數(shù)的計算由于減速器是通用減速器，大批量生產(chǎn)。各零件的承載能力與電動機承載能力相對應(yīng)。因此以電動機的額定功率作為設(shè)計功率來計算。NⅠ, NⅡ,NⅢ__分別表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸輸入功率（Kw） nⅠ,nⅡ,nⅢ—分別表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速（r/min） TⅠ,TⅡ,TⅢ—分別表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的扭矩（Nm）根據(jù)【4】* （2—11）式 NⅠ=Nmη皮== KwNⅡ=NⅠη滾η齒== kwNⅢ=NⅡη滾η齒== Kw由【4】*（210）式nⅠ===720r/minnⅡ===≈185 r/minnⅢ= =1440/=62 r/min由【4】*(212)式TⅠ=9550NⅠ/nⅠ=9550≈TⅡ=9550NⅡ/nⅡ=9550≈TⅢ=9550NⅢ/nⅢ=9550≈735 軸號轉(zhuǎn)速( r/min) 功率(KW) 扭矩()Ⅰ72070Ⅱ185260Ⅲ62735第三章 各傳動零件的設(shè)計計算一、皮帶輪的設(shè)計計算.根據(jù)【3】*167。123 P356~P360所列計算步驟及參考P360例題作如下設(shè)計：設(shè)計內(nèi)容計算與說明結(jié)果確定計算功率Nca.Nca= Kw——工作情況系數(shù) 由【3】*表124得Kw=Nca=KwNm == KwNca= 選擇皮帶型號根據(jù)Nca及主動輪轉(zhuǎn)速 ，由 【3】*圖129 查得：皮帶輪型號為A型A型確定帶輪的計算直徑D1和D2①確定主動輪的直徑D1②驗算V③確定大帶輪的直徑D2④ 確定中心距a和皮帶長度Ｌ⑤ 驗算主動輪上的包角a1⑥驗算181。（繞轉(zhuǎn)次數(shù)）⑦確定皮帶的根數(shù)Ｚ⑧計算皮帶輪的拉力S0⑨計算皮帶傳動作用在軸上的壓力Ｑ根據(jù)D1≧Dmin的原則，由【3】*表125查得： D1=100mmV===根據(jù)【3】*167。123推薦V=10～20m/s。V過少，D1就小，將使所需的有效圓周力P過大，所需皮帶根 過多，故將D1取為D1=140mm這時V==適合書推薦要求，且：V≤Vmax=25m/s D2=i皮D1 =2140=280mma0＝ＫaＤ2a0——理論中心距K a——中心距計算系數(shù)由【3】﹡表達12—6查得K a=∴a0=280= 由【3】﹡(12－20)式L0≈2a0＋ (D2＋D1)＋ =3＋(280＋140)＋= 由【3】﹡表12－2查得,對應(yīng)的標準長度L和公稱長度LiL=1275mm, Li=1250mm a≈a0＋=＋ ≈300mm amin=a－ =300－1275 =≈281mmamax=a＋=300＋1275=a1=180－160176。=180－160 =152176。＞120176。由【3】*公式（1223）得 μ= = ＝＜μmax μmax=20Ｓ1由【3】*（1224）式Ｚ=Kα:考慮包角不同時的影響系數(shù)由【3】*表127，并用插入法求得Kα=－()=KL：考慮皮帶長度不同時的影響系數(shù)，即長度系數(shù)由【3】*表128，KL=又：Ne=β（NO+△NO）β：考慮皮帶材質(zhì)情況的材質(zhì)系數(shù)，因為一般用途的傳動機構(gòu)中，多用棉線繩結(jié)構(gòu)的皮帶，取β=No：單根皮帶的許用功率。查【3】*表123 ， 并用插入法∵V=，∴No=＋=△N0：計入傳動比的影響時，單根皮帶所傳遞的功率增量?！鱊0=Kb n1(1－1/ki) kwkb:考慮不同型號皮帶的撓性不同對彎曲時的影響系數(shù),即彎曲時的影響系數(shù)。由[3]* 表129查得：Kb =103103n1 —主動輪轉(zhuǎn)速 1440r/minki —傳動比影響系數(shù)由[3]*表1210 ki =∴△Ne=kbn1(1－1/ki)=1031440(1－1/)= kw故Ne=β(N0+△N0) =(+)=∴Z==≈4（根）由[3] * (1225) S0=由[3] *表1211 取G=10N ∴S0=156NＱ=2ZSOsinα1／2 =24156sin76o=1211NV=D1=140mm 合格D2=280mma0=L0=L=1275mmLi=1250mma=300mma1=152176。合格Ne=Z=4根S0=156NQ=1211N 二、皮帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計對三角皮帶帶輪設(shè)計的要求：⑴、重量輕；⑵、結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大鑄造內(nèi)應(yīng)力，便于制造；⑶、質(zhì)量分布均勻；⑷、輪槽工作面要精細加工▽5～▽6，以減少皮帶的磨損；⑸、應(yīng)保證一定的幾何尺寸精度，以使載荷分布均勻；⑹、要有足夠的強度和剛度；⑺、盡可能的從經(jīng)濟角度加以考慮。皮帶輪的材料 根據(jù)V=／s≦30m／s ,考慮到加工方便及經(jīng)濟性的原則，采用HT1530的鑄鐵帶輪。結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計 ⑴、輪槽的設(shè)計對與A型皮帶由【3