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1、武武汉汉东东湖湖学学院院机机械械设设计计课课程程设设计计说说明明书书课题名称课题名称 一级圆柱齿轮减速器一级圆柱齿轮减速器 专专 业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 目录目录一一 、课题题目及主要技术参数说明。、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。 二二 、减速器结构选择及相关性能参数计算。、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。三三 、V V 带传动设计。带传动设计。3.1 确定计算功率。3.2 确定 V
2、 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 Z。 3.7 确定粗拉力 F0。 3.8 计算带轮轴所受压力 Q。四、四、 齿轮的设计计算齿轮的设计计算( (包括小齿轮和大齿轮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、五、 轴的设计计算轴的设计计算( (从动轴从动轴) )。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
3、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、六、 轴承、键和联轴器的选择。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。、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。 参考文献参考文献第一章第一章 课题题目及主要技术参数说明课题题目及主要技术参数说明1.11.1 课题题目课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要
4、求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。1.21.2 主要技术参数说明主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=2300N，输送带的工作速度V=1。5m/s，输送机滚筒直径D=130mm。1.31.3 传动系统工作条件传动系统工作条件单班制工作（每班工作8小时） ，要求减速器设计寿命为10年(每年按360天计算)，三相交流电源的电压为380/220V。1.41.4 传动系统方案的选择传动系统方案的选择图 1 带式输送机传动系统简,第二章第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算2.12.1 减速器结构减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。2.22.
5、2 电动机选择电动机选择（一）工作机的功率 Pw.=FV/1000=23001.5/1000=3.45kwwP（二）总效率总=总带齿轮联轴器滚筒3 轴承=0.940.980.990.960.990.990.96=0.858（三）所需电动机功率dP)(4.023.45/0.858/KWPPwd总额定功率p=（1-1.3）po=4.02-5.23Kw查机械零件设计手册得 Ped = 5.5 kw 电动机选用Y132m-26 n满 = 1000r/min2.32.3 传动比分配传动比分配工作机的转速n=601000v/（ D）=71.65r/min40.1365.71/960/nni满总取 则3带i
6、47. 4/34 .13/带总齿iii将上述数据列表如下：轴号功率P/kWN /(r.min-1) T/(Nm)i04.209603990713.7832030.9423.6771.594.470.9733.671.5910.98第三章第三章 V V 带传动设计带传动设计 3.13.1确定计算功率确定计算功率查表得 KA=1.1，则根据 n=960r/min PCa=KAP=1.14.02=4.422KW 3.23.2 确定确定 V V 带型号带型号按照任务书得要求，查表 8-11 可知选择普通 V 带。根据PCa =4.422KW 及n1=960r/min，查图确定选用 A 型普通 V 带。
7、3.33.3 确定带轮直径确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据图推荐，由表 8-8 和 8-10 可知，取小齿轮的基准直径选择 dd1=150mm。（2）验算带速v =6.28m/s10006011 ndd 600009601255m/sv30m/s,带速合适。 （3）计算大带轮直径 dd2= i dd1（1-）=3125=375mm 根据 GB/T 13575.1-9 规定，选取 dd2=375mm 3.43.4 确定带长及中心距确定带长及中心距（1）初取中心距 a0 2102127 . 0ddddddadd得 315a01200， 根据总体布局，取 ao=500 mm (2) 确定带长
8、 Ld： 根据几何关系计算带长得02 21 210422addddaLdd dddo=1816mm 5004250450150250022根据标准手册，取 Ld =1800mm。 (3)计算实际中心距=492mm2L-Ld0d 0 aa21816-1800500中心距变化范围为 443-515mm 3.5.3.5.验算包角验算包角oo3 .5718012 1adddd=15190，包角合适。oo3 .574921253751803.6.3.6.确定确定 V V 带根数带根数 Z ZZ Lc KKPPP)(00根据 dd1=125mm 及 n1=960r/min，查表得 P0=1.382KW,P
9、0=0.11KWK=0.922 KL=1.01查表 8-4b pr=（po+P0)KKL=1.492x0.922x1.01=1.39kwZ=PCa pr =5.281.62=3.5 , 取 Z=43.7.3.7.计算单根计算单根 V V 带的初拉力的最小值带的初拉力的最小值 F F0min0minF0=5002) 15 . 2(qvKvZPc查表得 q = 0.10/m,则(F0)min=500=154N，228. 610. 028. 64922. 0.4224)922. 05 . 2(取(F0)min =160N 应使带的实际初拉力 FO1.5(F0)min=240N3.8.3.8.计算带轮
10、轴所受压力计算带轮轴所受压力 FpFpFp=2ZF0sin=24154sin=1193N21 2151o第第 4 4 章章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算(1) 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 按图所示，选用斜齿圆柱齿轮传动，采用软齿面。 运输机为一般机器，速度不高，选用 8 级精度（GB10095-88） 。 由表 10-1 选择小齿轮材料 40Cr(调质)，硬度为 280HBS；大齿轮 材料为 45 钢(调质)，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。 选小齿轮齿数为 Z1= 24， 大齿轮齿数为 Z2= 244= 107。（2） 按齿面
11、接触强度设计齿轮按齿面接触强度设计齿轮。由设计计算公式 d2.32KtT1Ze(u+1)/dHu ,确定有31关参数。 载荷系数 Kt=1.3 ； 小齿轮的转矩 T1=Nmm ；齿宽系数 d=1 ； Ze=189.8MPa；u=4 21由图 10-21d 查得小齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim1=600MPa , 大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim2=550MPa 。 由式 10-13 计算应力循环次数：N1=60 n1 jLh=603201(183008)=3.6864108N2=N1 / I 齿=3.68644.47=8.247108108计算接触疲劳许用应力：由图 10-19 取接触疲劳
12、寿命系数 KHN1=0.90，KHN2=0.95; 取失效概率 1%，安全系数 S=1 ，由式（10-12）得 H1=KHN1 Hlim1 / S=540MPa H2=KHN2 Hlim2 / S=522.5MPa （3） 计算计算：计算小齿轮分度圆直径 d1t，代入H中较小的值。 d1t2.321.35.47189.814.47522.5= 66.622mm 31许用接触应力 H=（552+528）/2=540MPa 计算圆周速度 V。 V= d1tn1/6001000 = 1.12m/s计算齿宽 b 及齿宽与齿高之比 b/h 。 b = d d1t = 166.622mm =66.622m
13、m 模数m1=d1t /Z1=71.9024=2.99mm 齿高h =2.25m1=2.252.78=6. 25 bh = 66.622 6.25 = 10.66 计算载荷系数。 根据 V= 1.12m/s，8 级精度。由图 10-8 查得动载系数 KV=1.12， 查表 10-3 可知斜齿轮 KH =KF=1 ；由表 10-2 查得使用系数 KA=1； 用插值法查得 7 级精度小齿轮相 对支承非对称布置时，由表 10-4 KH =1.459 ，由图 10-13 查的 KF=1.35 故载荷系数 K=KAKVKHKH=11.45911.12=1.634按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(10-10a)d1=d1t(K/Kt）=66.622(1.6341.3)=71.90mm 31 31计算模数。m=d1/Z1=71.9024=2.99mm （四）按弯曲强度校核轮齿（四）按弯曲强度校核轮齿。齿根弯曲强度的设计公式 m2KT1/dZ1（YFaYsa/f）31确定公式内的各计算数值： 由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=500MPa ,大齿轮的弯曲疲劳强度极限FE2=380MPa 。 ,由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 KFN1=0.85，KFN2=0.88。 计算弯曲疲劳许用应力：
