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1、下载可编辑机械课程设计说明书单级直齿圆柱齿轮减速器设计设计题目单级直齿圆柱齿轮减速器设计学院 _专业班级 _ 设 计 人 _学号 _指导教师 _完成日期 _.专业.整理.目录一、前言.2二、设计任务.2三、计算过程及计算说明.3（一）电动机选择.3（二）计算总传动比及分配各级的传动比.4(三)运动参数及动力参数计算.4(四）传动零件的设计计算.5（五）轴的设计计算及轴承的选择计算.9(六) 键联接的选择及校核计算.13四、减速器的润滑与密封.14五 减速器箱体及其附件.15六、设计小结17七、参考资料19一、前言（一)设计目的：通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算
2、能力，熟悉一般的机械装置设计过程。(二)传动方案的分析：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了一级传动，传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。二、设计任务设计一台用带式
3、运输的直齿圆柱齿轮减速器运输机运送沙子单向连续运转载荷，有轻微冲击，环境有轻度粉尘，使用期限八年，两班制工作（每班8小时，每年按300天计算）。原始数据：运输带工作拉力F=1800N；带速V=1m/s；滚筒直径D=200mm，带速允许误差5%。具体要求：1、电动机类型确定2、单机减速器的齿轮、轴、轴承、箱体等的设计及强度计算3、A1装配图一张4、编写一份设计说明书三、计算过程及计算说明（一）电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择（1）传动装置的总功率：总=0.960.990.990.970.990.96=0.86(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000
4、总=18001/10000.86=2.09KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010001/200=95.49r/min 按手册推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I1=36。取V带传动比I2=24，则总传动比理时范围为Ia=624。故电动机转速的可选范围为nd=Ian筒=5732291r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min等。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。4、确定电
5、动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y112M-6。其主要性能：额定功率：2.2KW，满载转速940r/min，质量45kg（二）计算总传动比及分配各级的传动比总传动比：i总=n电动/n筒=940/95.49=10 i2=i/2.5=4(三)、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）V带高速轴 nI=n电机=940r/min减速器高速轴nII=nI/iV带=940/2.5=376(r/min)减速器低速轴nIII=nII/ i减速器=376/4=94(r/min)2、计算各轴的输入功率（KW）V带低速轴PI=P工作=2.2KW减速器高速轴 P
6、II=PI带=2.20.96=2.11KW减速器低速轴 PIII=PII轴承齿轮= 2.03KW3、计算各轴扭矩（Nm）电动机输出轴TI=9550PI/nI=9550202/940=22.35Nm减速器高速轴TII=9550PII/nII=95502.11/376=53.59Nm减速器低速轴TIII=9550PIII/nIII=95502.03/94=206.23Nm(四）传动零件的设计计算1、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240260HBS，取260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220
7、HBS；根据课本P74表6-5选8级精度。齿面精糙度Ra1.63.2m(2)按齿面接触疲劳强度设计由d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=4取小齿轮齿数Z1=24。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=424=96齿数比：u=i0=4由课本取d=0.75(3)转矩T1T1=22350Nmm(4)载荷系数k由课本取k=1.2(5)许用接触应力HH= HlimZNT/SH由课本查得：HlimZ1=710Mpa HlimZ2=620Mpa由课本P133式6-52计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=60458.21(163658)=1.28109NL2=NL1
8、/i=1.28109/6=2.14108由课本P135图6-34查得接触疲劳的寿命系数：ZNT1=0.92 ZNT2=0.98通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0H1=Hlim1ZNT1/SH=7100.92/1.0Mpa=653.2MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=6200.98/1.0Mpa=607.6Mpa故得：d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3=76.431.222350(6+1)/0.7546071/3mm=46.21mm模数：m=d1/Z1=46.21/24=1.93mm根据课本取标准模数：m=2mm(6)校核齿根弯曲疲劳强度根据课本
9、 式F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ1=224mm=48mmd2=mZ2=296mm=192mm齿宽：b=dd1=0.7548mm=36mm取b=40mm b1=45mm(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=20,Z2=120由表6-9相得YFa1=2.80 YSa1=1.55YFa2=2.14 YSa2=1.83(8)许用弯曲应力F根据课本 式：F= Flim YSTYNT/SF由课本图 查得：Flim1=290MpaFlim2 =210Mpa由图6-36查得：YNT1=0.88 YNT2=0.9试验齿轮的应力修正系数YST=
10、2按一般可靠度选取安全系数SF=1.25计算两轮的许用弯曲应力F1=Flim1 YSTYNT1/SF=29020.88/1.25Mpa=408.32MpaF2=Flim2 YSTYNT2/SF =21020.9/1.25Mpa=302.4Mpa将求得的各参数代入式（6-49）F1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(2150021.8/452.5220) 2.801.55Mpa=77.2Mpa F1F2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1=(2150021.8/452.52120) 2.141.83Mpa=11.6Mpa F2故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩a
11、a=m/2(Z1+Z2)=2/2(24+96)=100mm(10)计算齿轮的圆周速度VV=d1n1/601000=3.1448940/601000=2.36 m/s（五）轴的设计计算及轴承的选择计算输入轴的设计计算1、按扭矩初算轴径选用40Cr调质，硬度217255HBS根据课本 ，取c=110d110 (2.11/382.1)1/3mm=19.44mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=19.7(1+5%)mm=20.69选d=25mm2、轴的结构设计（1）轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡
12、配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定（2）确定轴各段直径和长度工段：d1=25mm 长度取L1=50mmh=2cc=1.5mmII段:d2=d1+2h=25+221.5=31mmd2=31mm初选用6207型深沟球轴承，其内径为35mm,宽度为16mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：L2=（2+20+16+55）=93mmIII段直径d3=35mmL3=L1-L=50-2=48mm段直径d4=45mm由手册得：c=1.5 h=2c=21.5=3mmd4=d3+2h=35+23=41mm长度与右面的套筒相同，即L4=20mm但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：（30+32）=36m
