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1、机 械 设 计 课 程 设 计 设 计说 明 书课题名称 一级圆柱齿轮减速器 专 业 材料 1101 姓 名 学 号 指导老师 学期 2013 学年第二学期 目录一 课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目 1.2 主要技术参数说明 1.3 传动系统工作条件1.4 传动系统方案的选择 二 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构2.2 电动机选择2.3 传动比分配2.4 动力运动参数计算三 V 带传动设计3.1 确定计算功率3.2 确定 V 带型号3.3 确定带轮直径3.4 确定带长及中心距3.5 验算包角3.6 确定 V 带根数 Z3.7 确定粗拉力 F03.8 计算带轮轴所受压
2、力 Q四 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计五 轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核六 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择七 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定 7.2 密
3、封的选择确定 7.3 减速器附件的选择确定7.4 箱体主要结构尺寸计算 参考文献第一章 课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。1.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=3.4KN，输送带的工作速度V=1.1 m/s，输送机滚筒直径D=250 mm。1.3 传动系统工作条件带式输动机工作时有轻微震动，经常满载。空载起订，单向运转，单班制工作（每班工作8小时） ，要求减速器设计寿命为5年(每年按300天计算)三相交流电源的电压为380/220V。1.4 传动系统方案的选择图 1 带式输送机传动系统简图第二章
4、减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。2.2 电动机选择（一）工作机的功率 Pw=FV/1000=3400*1.1/1000=3.74kww（二）总效率 总=总 带 齿 轮 联 轴 器 滚 筒 3轴 承=0.960.980.990.960.990.990.99=0.868（三）所需电动机功率 dP)(4.3063.7/8/ KWPwd 总查机械零件设计手册得 Ped = 5.5 kw电动机选用 Y132S-4 n 满 = 1440r/min2.3 传动比分配工作机的转速 n=601000v/（ D）=6010001.1/(3.14250)=84
5、.076r/min127.06.84/1/ni满总取 则带 8.4/.带总齿 ii 电动机选用：Y132S-4 3带i=4.282齿计 算 及 说 明 结果2.4 动力运动参数计算（一）转速 n= =1440（r/min）0满= / = / =1440/4=360（r/min） = /I带i满 带i InI=360/4.282=84.073（r/min）齿i（二） 功率 P)(036.40kwd)(875.91 k带)(3.60.902 kwP轴 承齿 轮（三）转矩 T4./195/950n=26.766(Nm)(02.7953.87/6*1/1 mNPT 3495029502n= 427.1
6、05(Nm)计 算 及 说 明 结果将上述数据列表如下：轴号 功率P/kW N /(r.min-1) T/(Nm)i 0 4.036 1440 26.7661 3.875 360 102.7934 0.962 3.760 84.073 427.105 4.282 0.97第三章 V 带传动设计3.1 确定计算功率查表 13-8 得 KA=1.1，则PC=KAPed=1.15.5=6.05KW3.2 确定 V 带型号按照任务书得要求，选择普通 V 带。根据 PC=6.05KW 及 n1=360r/min，查图确定选用 B 型普通 V 带。3.3 确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据图推荐，小
7、带轮选用直径范围为 125140mm，选择dd1=140mm。（2）验算带速v = = =10.55m/s106nd60145m/sv25m/s,带速合适。（3）计算大带轮直径dd2= i dd1（1-）=4140（1-0.02）=558.88mm根据 GB/T 13575.1-9 规定，查表 13-9 选取 dd2=560mm3.4 确定带长及中心距PC=3.3KW选用 B 型普通 V 带dd1=140mmv =10.55m/s,带速合适dd2=558.（1）初取中心距 a02127.0dd得 489a 01397， 根据总体布局，取 ao=800 mm(2) 确定带长 Ld：根据几何关系计
8、算带长得 021210 42adddo = =2752.29mm85959482根据表 13-2，取 Ld =2800mm。 (3)计算实际中心距= =823.86mm2-d00a275.9-083.5.验算包角 oo3.571812ad= =150.48120，包角合适。oo.405603.6.确定 V 带根数 ZZ LcKP)(00根据 dd1=140mm 及 n1=1440r/min，查表 13-3.得 P0=2.81KW。传动比i=d2/d1(1-i)=560/140(1-0.02)=4.00.查表 13-5P 0=0.45KW包角 =150.48包角合适查表 13-2、13-7 得
9、K =0.92，K L,1.05则 Z =1.92，取 Z=205.192)45.081.2(63.7.确定粗拉力 F088mm取ao=800 mm取 Ld =2800mm中心距a=823.86mm包角=150.48包角合适F0=500 2)15.2(qvKvZPc查表 13-1 得 q = 0.17/m,则F0=500 =265.135N25.107.)92.05(.163.8.计算带轮轴所受压力 QQ=2ZF0sin =22265.135sin =848.432N21248.150o第四章 齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用 45 号钢，调质处理，齿面强度为 197-2
10、86HBS大齿轮选 45 号钢，正火处理，齿面强度为 156-217HBS4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由课本表 11-1 查得,SHlim = 1aHaHMPP380,602lim1lim.25,47limlili FFF S 由 aHMPS601lim1a38li22计 算 及 说 明结果aFMPS37625.1/40lim11 aF./li22（一）小齿轮的转矩 IT)(917.368021.75/90/95011 mNnPT （二） 选载荷系数 K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材
11、中表得，取 K1.1（三）计算尺数比 =360/84=4.286（四）选择齿宽系数 d根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查表 11-6 得，取 1d（五）计算小齿轮分度圆直径 1d查表 11-4 得 Ze=188,Zh=2.5 计 算 及 说 明 结果1duZhKTehZeHdI23 )1(*2=152.774 ( mm)（六）确定齿轮模数 mmda 79.403286.15.7312）（m =(0.0070.02)a = (0.0070.02) 403.779取 m=5（七）确定齿轮的齿数 和1Z2z取 Z1 = 30489.3057.1mdZ取 Z2 = 1326.412（八）实际齿数
12、比 4.3012 Z齿数比相对误差 026. 2.5% 允许（九） 计算齿轮的主要尺寸)(60321mZd42 Z1 = 30Z2 = 132=60mm1d=264m2m计 算 及 说 明 结果中心距 mda16240211齿轮宽度 )(1BB1 = B2 + (510) = 65 70(mm)取 B1 =68 (mm)（十）计算圆周转速 v 并选择齿轮精度smndv /13.064.3106根据设计要求齿轮的精度等级为 7 级。4.2.2 齿轮弯曲强度校核（一） 由 3.2.1 中的式子知两齿轮的许用弯曲应力aFMP376124（二）计算两齿轮齿根的弯曲应力由图 11-8，图 11-9 得=
13、2.65 =2.181FY2FYYs1=1.63 Ys2=1.82由公式 11-5728.305665.91.872.1*212 ZmBYKTsFF1)(69.03FMPaa=162mmB1=68mmB2=60mm V=1.13(m/s)定为 IT7计 算 及 说 明 结果396.716.*5287.212FYsF齿轮的弯曲强度足够4.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25ad)(1605)230(211 mmhZaa 72a齿距 P = 23.14=6.28(mm)齿根高 )(25.6mchaf 齿顶高 1齿根圆直径 fd)(5.2602
14、1 mhdff 614ff4.3 齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径 d= 50)(m轮毂直径 =1.6d=1.650=801D)(轮毂长度 )(482BL轮缘厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =80轮缘内径 = -2h-2 =204-24.5-282Dad0强度足够=1601admm=6752ammh=11.25mmS=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=43mmdf2=199mm计 算 及 说 明 结果= 179(mm)取 D2 = 180(mm) 腹板厚度 c=0.3 =0.348=14.4 2B取 c=15(mm)腹板中心孔直径 =0.5( + )=0.5(80+180)=130(mm)0D12腹板孔直径 =0.
