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1、 . 机械设计课程设计计算说明书设计题目 带-单级斜齿圆柱齿轮减速器 信息与工程系班 设计者 指导老师 2012年 12 月 21 日目录一、传动方案拟定.3二、电动机的选择.4三、计算总传动比及分配各级的传动比.5四、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.13七、滚动轴承的选择及校核计算.26八、键联接的选择及计算.30九、联轴器的选择.31十、减速器附件的选择.32十一、润滑与密封.34计算过程及计算说明一、传动方案拟定（1） 设计题目：设计一用于带式运输机上的一级斜齿圆柱齿轮减速器。（2） 工作条件：两班制（16小时/天），连续单向传动，载荷较平稳，室工作
2、，有粉尘，环境最高温度35；（3） 使用折旧期：8年；（4） 动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；（5） 运输带速度允许误差：5%（6） 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产；（7） 原始数据：运输带工作拉力 F=1700N；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=230mm。一：传动方案拟定1）、外传动为v带传动 2）、减速器为一级圆柱斜齿轮减速器3）、方案简图如下： 4）、该工作机有轻微振动，由于V带具有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准程度高，大幅度降低了成本。二、电动机选择1、电
3、动机类型的选择： Y系列三相异步电动机，电压380V2、电动机功率选择：（1）电动机工作所需的有效功率为 KW（2）传动装置的总功率： V带传动的效率D=0.96 齿轮传动效率C=0.97 联轴器效率L=0.99 卷筒效率J=0.96 轴承效率Z=0.99a=D3ZCLJ =0.960.9930.970.990.96=0.86（3）电机所需的工作功率：Pd=2.77KW(4) 确定电动机转速卷筒的转速 n=601000v/(D) =6010001.4/3.14230 =116.3r/min额定功率相同的电动机有几种不同转速，常用有3000、1500、1000、750r/min。电动机转速低，输
4、出转矩大，但重量、尺寸大，价格较高；反之，则输出转矩小，且传动装置的传动比大，结构较大。本课程设计中推荐选用1500或1000r/min两种转速。 n=n式中： n电动机可选转速围； 带转动和单级圆柱齿轮减速器的传动比合理围。普通V带传动， =23; =36 （为避免大带轮直径太大， 不宜取大）；单级圆柱齿轮减速器， n=25n=1163r/min 根据Po选取电动机的额定功率Pw，使Pm=(11.3)Po=2.773.601KW查手册得Pw =3KW选电动机的型号：Y100L2-4则 n满=1430r/min型号额定功率kW同步转速r/min满载转速r/min中心高H mm轴伸尺寸DE mm
5、装键部位尺寸FGD mmY111L2-4315001430100286082428三、确定传动装置总传动比和各级传动比的分配 1. 确定总传动比=/n=1430/116.3=12.3式中： 电动机满载转速（按满载转速计算误差较小），r/min；2. 各级传动比分配 =式中：、 分别为带传动和减速器传动比。合理分配 ,使之在合适围。 =3.07 =4四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速=n满=1430（r/min）=/i1=1430/3.075=465.04(r/min)= /i2=465.04/4=116.3(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）=Pd=3KW=D=30.96=2.8
6、8KW=C=2.880.990.98=2.79KW3、 计算各轴扭矩（Nmm）=9.55PI/ =20035 =D=59143=C=229476项目轴轴轴N转速（r/min）1430465.04116.3P功率（kW）32.882.79转矩T（Nmm）2003559143229476 五、传动零件的设计计算1、带轮传动的设计计算(1)根据设计要求选择普通V带截型由表查得：kA=1.2Pca=KAP=1.23=3.6KW=1430r/min由图查得：选用A型V带(2)确定带轮基准直径，并验算带速由表8-6和表8-8取主动轮基准直径为d1=90mm 从动轮基准直径 d2= id1=3.07590=
7、276.75mm 取dd2=280mm带速V：V=d1n1/601000=901430/601000 =6m/s在525m/s围，带速合适。（3）确定带长和中心矩初步选取中心距：由 0.7(90+280)a02(90+280)初取a0=600mm，符合：231a0740由 L0=2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1) 2/4a0得：L0=2600+(90+280)/2+(280-90)2/4600=1796mm由书表8-2确定基准长度Ld=1800mm计算实际中心距aa0+( Ld-L0) /2=600+（1800-1796）/2=602mm 取a=602mm Ld=1800mm(4) 验
8、算小带轮包角1=1800-( d2-d1) /a57.30 =1800-（280-90）/60257.30 =161.90900（适用）（5）确定带的根数由=1430r/min d1=90mm =/(1-)=2.04查表得P0=1.07kw P0=0.17kw查表8-5得K=0.95 查表8-2得KL=1.01 由Z=Pc/p= Pc/(P0+P1)KKL得： =3.6/(1.07+0.17) 0.951.01=3.02 取Z=4(6) 计算紧力F0由表8-3查得q=0.10kg/m，则：F0=500Pc（2.5- k a）/ k a ZV+qV2=5003.6（2.5-0.95）/(0.95
9、46)+0.1062N=125.97N则作用在轴承的压轴力FQ：2、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级 参考表10-1初选材料。小齿轮选用40Cr,调质;齿面硬度为280HBW大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度240HBW；初选螺旋角 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。 初选小齿轮的齿数为，大齿轮的齿数为 式10-21 (1) 确定公式中的各计算数值试选：由图10-30 得区域系数由图10-26 得断面重合度由表10-6 得弹性影响系数 由图10-21d得接触疲劳强度极限Hlim1 =600MPa Hlim2=550Mpa计算应力循环次数由图10-19得 取失效概率为
10、1% 安全系数S=1.1 由式（10-12）得 根据齿轮为软齿面和齿轮在两轴承间为非对称布置由表10-7取d=1转矩T1T1=95.510 5P/ n 1=95.510 53/465.04 =59143Nm2）计算试算小齿轮分度圆直径计算圆周速度： 计算齿宽b及模数计算纵向重合度2) 载荷系数k 由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间不对称布置。试选K=1.2由表10-2 得使用系数 根据v=1.16m/s 8级精度 由图10-8查得动载系数由表10-4查得（接)齿向载荷分布系数由图10-13查得（弯)齿向载荷分布系数由表10-3查得 齿间载荷分布系数故：载荷系数： 按
11、实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，计算模数:按齿根弯曲强度设计：由式 确定计算参数计算载荷系数：根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数计算当量齿数由表10-5查得齿形系数由表10-5查得应力校正系数由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲强度极限由图10-18取弯曲疲劳寿命系数计算轮齿弯曲强度:取弯曲疲劳安全系数S=1.4计算大、小齿轮的并加以比较。大齿轮的数值大设计计算：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取=2.0已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于
12、是由 取则：中心距： 圆整后取a=129mm按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。计算大、小齿轮的分度圆直径计算齿宽系数 圆整后六、轴的设计计算 输入轴的设计计算1.选择轴的材料确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，旋转方向假设左旋，属于一般轴的设计问题，查表15-1得，选用45钢 调质处理 硬度217255HBS 取250 HBS，取用弯曲应力-1=60Mpa，弯曲疲劳极限，扭转疲劳极限155MPa，许用静应力=260MPa,抗拉强度极限，屈服强度极限2.初步确定轴上的最小直径 查表15-3得，取由试15-2得主动轴，=21.4mm考虑有键槽，将直径增大5%，则=，取=24mm3、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，主动轴采用齿轮轴.（2）确定轴各段直径和长度 初选用7206C型角接触球轴承，其径为30mm,宽度为16mm。要安装挡油盘所以取d1=30mm L1=26mm。由于该处是齿轮轴处,齿轮的长度为L=65mm，d=52mm，为了防止应力集中所以d2= d3 =36mm L2=L3=15mm，安装
