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1、机械综合设计1XXXXX 大学课程设计说明书课程名称： 机械综合设计 题目名称： 二级同轴减速器 学 院： 工程学院 姓 名： XXXXX 学 号 200XXXXXXXX 班 级： XX 机制（X）班 指导老师： 机械综合设计2目录第一部分 机械综合设计任务书1第二部分 传动装置总体设计2.1 传动方案的确定42,2 电动机的选择42.3 传动比的计算及分配42.4 传动装置运动、动力参数的计算6第三部分 传动件设计计算3.1 联轴器的选择73.2 高速级圆柱齿轮的设计计算93.3 低速级圆柱齿轮的设计计算133.4 高、低速级齿轮参数校核173.5 结构设计173.6 润滑方式173.7 计
2、算运输带带速误差18第四部分 直齿圆柱齿轮上的作用力计算19第五部分 轴的设计计算5.1 高速轴的设计与计算205.2 低速轴的设计与计算275.3 中间轴的设计与计算34第六部分 减速器箱体的结构尺寸6.2 箱体的主要结构尺寸406.1 附件的设计与选择41第七部分 课程设计总结44第八部分 参考文献45机械综合设计3计算及说明 结果第一部分机械综合设计任务书1、原始数据：数据编号：A3 ； 传动方案编号：参 2、考传动方案图 1.13、3、用于带式运输机的传动装置4、工作条件：一班制，连续单向运转。载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支撑间，包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在 F数据编号
3、 运输带工作压力 F 运输带工作速度 V 卷筒直径 DA3 2300N 1.1m/s 300mm机械综合设计4中考虑） 。使用期限：十年，大修期三年。生产批量：10 台。生产条件：中等规模机械厂，可加工 78 级精度齿轮及涡轮。动力来源：电力，三相交流（220/380V）运输带速度允许误差： 。%5设计工作量：1、减速器装配图（A0 或 A1） 。2、零件图 13 张。3、设计说明书一份。第二部分 传动装置总体设计2.1 传动方案的确定选用两级同轴式圆柱齿轮减速器的传动方案，示意图见图 1.12,2 电动机的选择一、选择电动机电动机类型根据要求可选用 Y 系列封闭式三相异步电动机。（Y 系列封
4、闭式三相异步电动机特点可参考文献：阎邦椿. 机械设计手册. 第五版. 第5 卷. 北京：机械工业出版社，2010.32-16 页） 。二、电动机功率计算已知传输带的工作拉力 ,工作速度 ，卷NF230min/1.v筒直径 。mD30故，输送带所需功率为 KWPsmVs 53.210/.2310查机械原理表 5-1，可知 78 级圆柱齿轮传动效率，轴承的转动效率 ，联轴器的传动效率97.0齿 轮9.轴 承联故，从电动机到传输带的总效率为KWPs53.2机械综合设计585.09.7.09.4242 轴 承齿 轮联总 电动机的工作功率为KWPS92.3总根据 JB/T 96161999，选取电动机的
5、额定功率 P0.3额三、确定电动机的转速传输带的的工作转速 min/03.731.601rDvns 设根据机械设计表 18-1，可得两级同轴式圆柱齿轮减速器的传动比 8减i故，总传动比 减总 i电动机的转速范围为min/)8.4201.56()08(min/03.7n0 rris总根据 JB/T 96161999，可选取型号为 Y100L2-4 的三相异步电动机，满载时转速 。r/i14满表 2.2 Y100L2-4 三相异步电动机技术数据(摘自 JB/T 9616-1999)型号 Y100L2-4额定功率/KW 3.0转速/ 1minr1430电流/A 6.82效率（%） 82.5满载时功率
6、因素 cos0.81额 定 转 矩最 大 转 矩2.3飞轮力矩/ 2mN 0.067重量/kg 352.3 传动比的计算及分配一、总传动比计算KWP98.203额 min/03.7rs设 r/min1430满机械综合设计641.20min/3.7014nsri满总二、传动比的分配56.i总减高速级与低速级传动比 51.421减ii为高速级传动比， 低速级传动比。1i2i图 2.12.4 传动装置运动、动力参数的计算 （参考图 2.1）一、各轴的转速计算电动机的转速 min/1430n0r满in/30.7in/51.4037i/2310 rrin传输带的转速 m3s二、计算各轴的功率电动机的额定
7、功率 KWP0.3额各轴的功率分别为41.20总i5.21imin/1430rin/30.721rmi/.rs1i2i1234机械综合设计7KWKWP63.298.07.2.911.0.3231 轴 承齿 轮 轴 承齿 轮 轴 承联额 传输带的功率 S 5.3轴 承联三、计算各轴的转矩电动机的额定转矩 mNrnPT 03.2in/1430.950额各轴的转矩为mNrKWnPTr28.357in/0.762950431.i/4332211传输带的转矩为 rTSs 41.36in/0.9KWP63.2791S5T03.2857419s.6第三部分传动件设计计算3.1 联轴器的选择一、与电动机连接的
8、联轴器的选择Y100L2-4 三相异步电动机轴伸的直径 md28（数据来源：阎邦椿. 机械设计手册. 第五版. 第 5 卷. 北京：机械工业出版社，2010.32-18 页）电动机连续单向转动，载荷平稳，可选用滑块联轴器。联轴器公称转矩 mNT03.2查机械设计表 14-1 可得工作情况系数 5.1AK联轴器的计算转矩 mNKAca 043.51从 GB4323-84 中查得 KL4 型滑块联轴器的许用转矩为160N.m，许用最大转速 5700r/min，孔径为 2028mm，故合用。二、与传输带卷筒连接的联轴器的选择初定低速轴轴伸直径为 md401mNTca045.3KL4 型机械综合设计8
9、联轴器公称转矩 ，查机械设计表 14-1mNT28.357可得工作情况系数 .1AK联轴器的计算转矩 mNAca 92.53.从 GB4323-84 中查得 KL7 型滑块联轴器的许用转矩为900N.m，许用最大转速为 3200r/min，孔径为 4055mm，故合用。如表 3-1.图 3.1表 3.1 KL4 和 KL7 型滑块联轴器技术数据型号许用转矩T/N.m许用转速 n/r/min轴孔直径/m21d、m轴孔长度L/mmD1B2KL4160 570020，22，24，25，285262384480 50 64126,146KL7900 320040,42,45，4850,55112841
10、50100120266（数据来源 2：阎邦椿. 机械设计手册. 第五版. 第 3 卷. 北京：机械工业出版社，2010.15-19 页）NTca92.53KL7 型机械综合设计93.2、高速级圆柱齿轮的设计计算一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1、 减速器的工作转速平稳，载荷不大，可选用直齿圆柱齿轮传动。2、运输机为一般工作机器，速度不高，可选用 7 级精度。3、材料选择。根据机械设计表 10-1，大、小齿轮均可采用 45 钢，小齿轮调质处理， HBW 值取 250，大齿轮正火处理，HBW 值取 200，两者相差 50HBW。（齿轮工作齿面硬度及其组合数据来源：阎邦椿. 机械设计手册. 第
11、五版. 第 2 卷. 北京：机械工业出版社，2010.8-85 页） 。4、初选小齿轮齿数 ，由传动比 ，得齿数比201z51.4i，故大齿轮齿数 ，取整后， 。51.u.9902z二、按齿面接触强度设计设计计算公式为 3 21)(2.HEdlt ZuKTd1、小齿轮传递的转矩 mN4.912、因圆周速度 未知，动载系数 不能确定，可试选一载荷1vv系数 =1.21.4，初选 =1.3.tKtK3、两支承相对于小齿轮做对称布置，由机械设计表 10-7可得，齿宽系数 为 0.91.4，取d0.1d4、由机械设计表 10-6 可得，齿轮材料的弹性影响系数128.9MPaZE5、由机械设计图 10-
12、21d 按齿面接触强度，取小齿轮的接触疲劳极限 aH501lim由机械设计图 10-21c 按齿面接触强度，取大齿轮的接触疲7 级精度45 钢小齿轮调质处理大齿轮正火处理机械综合设计10劳极限 MPaH320lim6、计算应力循环次数小齿轮： 91 1054.2)10368(in/4300 rjLnNh大齿轮： 8912 51.5u7、由机械设计图 10-19 取接触疲劳寿命系数小齿轮： 0.1HNK大齿轮： 9528、取齿轮的失效概率为 1%，而对接触疲劳强度计算，由于点蚀破坏发生后只引起噪声、振动增大，并不立即导致不能继续工作的后果，故疲劳强度安全系数 S 可取为 1.齿轮的许用应力小齿轮
13、： MPaKHN450190.1lim1 大齿轮： S325li29、小齿轮分度圆直径（ 中取小值代入计算）21H，mPamNZuKTdHEdlt 158.)3048.9(50.493.)(13. 212 10、圆周速度 srnvlt /.16in/58.106111、齿宽 dblt 158.3.012、计算齿宽与齿高比 89.9.513m2.h657.20.5tbzltt齿 高模 数Q13、计算载荷系数 K根据 ，齿轮精度等级为 7，由机械设计图 10-sv/.3机械综合设计118，取动载系 。12.vK齿尖载荷分配系数，对直齿轮，取 。1FHK齿向载荷分布系数按齿面接触强度计算时，由机械设
14、计表10-4，可取 。31.H再由机械设计图 10-13，按弯曲疲劳强度计算时，取。28.1FK由机械设计表 10-2，取使用系数 。0.1AK46723.12.0HvA14、载荷系数 与初选 =1.3 相差较大，应校正试算467Kt所得的分度圆直径 。ltdmmdtlt 346.5.1258.3331 此时，模数 zd70461三、按齿根弯曲强度设计1、设计计算公式为 31)(2FSadYZKTm2、由机械设计图 10-20c，按齿根弯曲疲劳强度，取小齿轮的弯曲疲劳疲劳极限 MPaFE4951由机械设计图 10-20b，按齿根弯曲疲劳强度，取大齿轮的弯曲疲劳极限 FE203、由机械设计图 10-18 取齿轮的弯曲疲劳寿命系数小齿轮： 9.1FNK大齿轮： 5024、
