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1、机械设计减速器设计说明书系 别：航空工程学院专 业：学生姓名：学 号：指导教师：职 称：目 录第一部分 设计任务书.4第二部分 传动装置总体设计方案.5第三部分 电动机的选择.53.1 电动机的选择.53.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比.6第四部分 计算传动装置的运动和动力参数.7第五部分 V 带的设计.85.1 V 带的设计与计算.85.2 带轮的结构设计.11第六部分 齿轮传动的设计.12第七部分 传动轴和传动轴承及联轴器的设计.187.1 输入轴的设计.187.2 输出轴的设计.23第八部分 键联接的选择及校核计算.298.1 输入轴键选择与校核.298.2 输出轴键选择与校核.
2、29第九部分 轴承的选择及校核计算.309.1 输入轴的轴承计算与校核.309.2 输出轴的轴承计算与校核.30第十部分 联轴器的选择.31第十一部分 减速器的润滑和密封.3311.1 减速器的润滑.3211.2 减速器的密封.33第十二部分 减速器附件及箱体主要结构尺寸.33设计小结.36参考文献.36第一部分 设计任务书一、初始数据设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据 F = 2800 N，V = 1.5m/s，D = 400mm，设计年限（寿命）：8 年，每天工作班制（8 小时/班）：2 班制，每年工作天数：300 天，三相交流电源,电压 380/220V。二. 设计步骤1. 传动装置总
3、体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计 V 带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分 传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成：传动装置由电机、V 带、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承对称分布。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，V 带具有缓冲吸振能力，将 V 带设置在高速级。选择 V 带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。二. 计算传动装置总效率a=0.960.9920.970.990.96=0.8671 为 V 带
4、的效率, 2 为轴承的效率, 3 为齿轮啮合传动的效率, 4 为联轴器的效率, 5 为工作装置的效率。第三部分 电动机的选择3.1 电动机的选择已知速度 v:v=1.5m/s工作机的功率 pw:pw= 4.2 KWFV1000 = 28001.51000 =电动机所需工作功率为:pd= 4.84 KWp a = 4.20.867 =执行机构的转速为:n = 71.7 r/min601000V D = 6010001.5 400 =经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i1=24，一级圆柱直齿轮减速器传动比 i2=36，则总传动比合理范围为 ia=624，电动机转速的可选范围为 nd
5、 = ian = (624)71.7 = 430.21720.8r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为 Y132M2-6的三相异步电动机，额定功率为 5.5KW,满载转速 nm=960r/min，同步转速1000r/min。电动机主要外形尺寸：中心高 外形尺寸 地脚螺栓安装尺寸地脚螺栓孔直径电动机轴伸出段尺寸键尺寸H LHD AB K DE FG132mm 515315 216178 12mm 3880 10333.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比：由选定的电动机满载转速 n 和工作机主动轴转速 n，可得传动装置总传动比为
6、:ia=nm/n=960/71.7=13.39（2）分配传动装置传动比:ia=i0i式中 i0、i 分别为带传动和减速器的传动比。为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取 i0=2.8，则减速器传动比为 :i=ia/i0=13.39/2.8=4.78第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:输入轴：n I = nm/i0 = 960/2.8 = 342.86 r/min输出轴：n II = nI/i = 342.86/4.78 = 71.73 r/min工作机轴： nIII = nII = 71.73 r/min（2)各轴输入功率:输入轴： PI = Pd = 4.840.96 =
7、 4.65 KW输出轴：P II = PI = 4.650.990.97 = 4.47 KW工作机轴：P III = PII = 4.470.990.99 = 4.38 KW则各轴的输出功率：输入轴：P I = PI0.99 = 4.6 KW输出轴：P II = PII0.99 = 4.43 KW工作机轴：P III = PIII0.99 = 4.34 KW(3)各轴输入转矩:输入轴：T I = Tdi0电动机轴的输出转矩:Td = = 48.15 Nm9550pn 95504.84960 =所以：输入轴： TI = Tdi0 = 48.152.80.96 = 129.43 Nm输出轴：T I
8、I = TIi = 129.434.780.990.97 = 594.11 Nm工作机轴：T III = TII = 594.110.990.99 = 582.29 Nm输出转矩为：输入轴： TI = TI0.99 = 128.14 Nm输出轴： TII = TII0.99 = 588.17 Nm工作机轴： TIII = TIII0.99 = 576.47 Nm第五部分 V 带的设计5.1 V 带的设计与计算1.确定计算功率 Pca由表查得工作情况系数 KA = 1.1，故Pca = KAPd = 1.14.84 kW = 5.32 kW2.选择 V 带的带型根据 Pca、n m 由图选用 A
9、 型。3.确定带轮的基准直径 dd 并验算带速 v1）初选小带轮的基准直径 dd1。由表，取小带轮的基准直径 dd1 = 112 mm。2）验算带速 v。按课本公式验算带的速度5.63 m/s dn601000 = 112960601000 m/s =因为 5 m/s 1206.计算带的根数 z1）计算单根 V 带的额定功率 Pr。 由 dd1 = 112 mm 和 nm = 960 r/min，查表得 P0 = 1.96 kW。根据 nm = 960 r/min，i 0 = 2.8 和 A 型带，查表得 P0 = 0.12 kW。查表得 K = 0.93，查表得 KL = 0.99，于是Pr
10、 = (P0 + P0)KKL = (1.96 + 0.12)0.930.99 kW = 1.92 kW2）计算 V 带的根数 zz = Pca/Pr = 5.32/1.92 = 2.77取 3 根。7.计算单根 V 带的初拉力 F0由表查得 A 型带的单位长度质量 q = 0.105 kg/m，所以F0 = 500(2.5-Ks( , )PKzv + qv= = 269.2 N500(2.5-0.93)5.320.9335.63 + 0.1055.63 N8.计算压轴力 FPFP = 2zF0sin(1/2) = 23269.2sin(154.4/2) = 1574.82 N9.主要设计结论
11、带型 A 型 根数 3 根小带轮基准直径dd1112mm 大带轮基准直径dd2315mmV 带中心距 a 454mm 带基准长度 Ld 1600mm小带轮包角 1 154.4 带速 5.63m/s单根 V 带初拉力F0269.2N 压轴力 Fp 1574.82N5.2 带轮结构设计1.小带轮的结构设计1）小带轮的结构图2）小带轮主要尺寸计算代号名称 计算公式 代入数据 尺寸取值内孔直径 d 电动机轴直径 D D = 38mm 38mm分度圆直径 dd1 112mmda dd1+2ha 112+22.75 117.5mmd1 (1.82)d (1.82)38 76mmB (z-1)e+2f (3
12、-1)15+29 48mmL (1.52)d (1.52)38 76mm2.大带轮的结构设计 1）大带轮的结构图2）大带轮主要尺寸计算代号名称 计算公式 代入数据 尺寸取值内孔直径 d 输入轴最小直径 D = 28mm 28mm分度圆直径 dd1 315mmda dd1+2ha 315+22.75 320.5mmd1 (1.82)d (1.82)28 56mmB (z-1)e+2f (3-1)15+29 48mmL (1.52)d (1.52)28 56mm第六部分 齿轮传动的设计1.选精度等级、材料及齿数（1）选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，齿面硬度 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，齿面硬度为 240HBS。（2）一般工作机器，选用 8 级精度。（3）选小齿轮齿数 z1 = 23，大齿轮齿数 z2 = 234.78 = 109.94，取 z2= 111。（4）压力角 = 20。2.按齿面接触疲劳强度设计（1）由式试算小齿轮
