《机械设计一级圆柱齿轮减速器.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计一级圆柱齿轮减速器.doc（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计基础一级圆柱齿轮减速器设计说明书池州职业技术学院08机电（1）班机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定.2二、电动机的选择.2三、计算总传动比及分配各级的传动比.4四、运动参数及动力参数计算.5五、传动零件的设计计算.6六、轴的设计计算.12七、滚动轴承的选择及校核计算.19八、键联接的选择及计算.22设计题目：V带单级圆柱减速器计算过程及计算说明一、传动方案拟定（1） 工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=6500N；带速V=1.2m/s；滚筒直径D=400mm；滚筒长度L=400mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y
2、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=带2轴承齿轮联轴器滚筒=0.960.9820.970.990.96=0.85(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000总=65001.2/10000.85=9.18KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=606500V/D=6065001.2/40=372.61r/min按手册P7表1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Ia=36。取V带传动比I1=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=（624）372.61=22368943r/min符合这一范围的同步
3、转速有3000r/min。根据容量和转速，则选n=1000r/min。4、确定电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Y160M1-2。其主要性能：额定功率：11KW，满载转速2930r/min，额定转矩2.0。质量63kg。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=2930/372.6=7.862、分配各级伟动比（1） 据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=36合理）（2） i总=i齿轮I带i带=i总/i齿轮=7.86/6=1.31四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n电机=2930r/mi
4、nnII=nI/i带=2930/1.31=2236.6(r/min)nIII=nII/i齿轮=2236/6=372.7(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=9.18KWPII=PI带=9.180.96=8.8128KWPIII=PII轴承齿轮=8.81280.980.96=8.291KW3、 计算各轴扭矩（N;mm）TI=9.55106PI/nI=9.551069.18/2930=31716N;mmTII=9.55106PII/nII=9.551069.18/2236=41560N;mmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551068.291/372.61=225
5、248N;mm五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通V带截型由课本P83表8-2得：kA=1.2PC=KAP=1.23=3.9KW由课本P116图8-6得：选用A型V带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速由课本图8-6得，推荐的小带轮基准直径为75100mm则取dd1=100mmdmin=75dd2=n1/n2;dd1=2930/2236.6100=131mm由课本P116表83，取dd2=200mm实际从动轮转速n2=n1dd1/dd2=2930100/200=1465r/min转速误差为：n2-n2/n2=2236.6-1465/2236.6=-0.2641200
6、（适用）（5）确定带的根数根据课本表P1=0.95KW根据课本表P1=0.11KW根据课本表K=0.96根据课本表KL=0.96由课本式得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL=3.9/(0.95+0.11)0.960.96=3.99(6)计算轴上压力由课本表查得q=0.1kg/m，由式单根V带的初拉力：F0=500PC/ZV（2.5/K-1）+qV2=5003.9/45.03(2.5/0.96-1)+0.15.032N=158.01N则作用在轴承的压力FQ，由课本式）FQ=2ZF0sin1/2=24158.01sin167.6/2=1256.7N2、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精
7、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。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本表选7级精度。齿面粗糙度Ra1.63.2m(2)按齿面接触疲劳强度设计由d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3由式确定有关参数如下：传动比i齿=6取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=620=120实际传动比I0=120/2=60传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%2.5%可用齿数比：u=i0=6由课本表取d=0.9(3)转矩T1T1=9.55106P/n1=9.551062.4/458.2=50021.8
8、N;mm(4)载荷系数k由课本表取k=1(5)许用接触应力HH=HlimZNT/SH由课本图查得：HlimZ1=570MpaHlimZ2=350Mpa由课本式计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=60458.21(163658)=1.28109NL2=NL1/i=1.28109/6=2.14108由课本图查得接触疲劳的寿命系数：ZNT1=0.92ZNT2=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=5700.92/1.0Mpa=524.4MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=3500.98/1.0Mpa=343Mpa故得：d17
9、6.43(kT1(u+1)/duH2)1/3=76.43150021.8(6+1)/0.9634321/3mm=48.97mm模数：m=d1/Z1=48.97/20=2.45mm根据课本表取标准模数：m=2.5mm(6)校核齿根弯曲疲劳强度根据课本式F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ1=2.520mm=50mmd2=mZ2=2.5120mm=300mm齿宽：b=dd1=0.950mm=45mm取b=45mmb1=50mm(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=20,Z2=120由表相得YFa1=2.80YSa1=1.55YFa2=2
10、.14YSa2=1.83(8)许用弯曲应力F根据课本式：F=FlimYSTYNT/SF由课本图查得：Flim1=290MpaFlim2=210Mpa由图查得：YNT1=0.88YNT2=0.9试验齿轮的应力修正系数YST=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=Flim1YSTYNT1/SF=29020.88/1.25Mpa=408.32MpaF2=Flim2YSTYNT2/SF=21020.9/1.25Mpa=302.4Mpa将求得的各参数代入式F1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(2150021.8/452.5220)2.801.55Mpa=77.2
11、MpaF1F2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1=(2150021.8/452.52120)2.141.83Mpa=11.6MpaF2故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩aa=m/2(Z1+Z2)=2.5/2(20+120)=175mm(10)计算齿轮的圆周速度VV=d1n1/601000=3.1450458.2/601000=1.2m/s六、轴的设计计算输入轴的设计计算1、按扭矩初算轴径选用45#调质，硬度217255HBS根据课本，并查表，取c=115d115(2.304/458.2)1/3mm=19.7mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=19.7(1+5%)mm=20.69选d=22mm2、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=22mm长度取L1=50mmh=2cc=1.5mmII段:d2=d1+2h=22+221.5=28mmd2=28mm初选用7206c型角接触球轴承，其内径为30mm,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
