二级减速器课程设计指导

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1、机械交通学院机械设计课程设计 5501 设计任务书 2 电动机选择 3 传动比分配 4 带传动设计 5 齿轮传动设计 6 传动比校核 7 轴的结构设计 8 联轴器选择 9 轴的强度校核 10 键的强度校核 11 轴承的寿命校核 12 壳体设计课程设计机械交通学院机械设计课程设计 5501 设计任务书设计题目及简图：第1题机械交通学院机械设计课程设计 550原始数据：第1组组组号1 滚滚筒直径（mm）300 输输送带带速度（m/s）1 滚滚筒圆圆周力（N）2800机械交通学院机械设计课程设计 550设计条件：载荷均匀 工作场合：室内 使用年限：15年，2班工作制 总传动比误差：3%工作情况：定载

2、荷 生产批量：大批量量生产 应完成任务：减速器总装1图张，零件2图张， 设计说明书1份。 设计日期： 年 月 日至 年 月 日机械交通学院机械设计课程设计 5502 电动机选择2.2.1 确定滚筒输入功率P0=FvF滚筒圆周力2800（N）；v输送带速度1（m/s）；P=2.81=2.8kW2.1 选择电动机类型2.2 确定电动机额定功率一般工业常选择三相异步电动机，其结 构简单，价格低。机械交通学院机械设计课程设计 5502.2.2 确定传动系统输入功率传动系统输入功率：P=P0/=12345机械交通学院机械设计课程设计 5501联轴器传动效率，1=0.99；2带传动效率，2=0.96；3齿

3、轮传动效率，3=0.97；4一对轴承传动效率，4=0.99。=0.990.960.970.990.99=0.904P=P0/=2.8/0.904=3.01kW机械交通学院机械设计课程设计 5502.2.3 确定电动机额定功率由电机手册查得电动机额定功率为3kW。2.3 确定电动机转速范围电动机同步转速分为3000 rpm、1500 rpm和1000 rpm等几类，综合考虑选择同步 转速为1500 rpm。由电机手册查得3 kW电动机额定转速为 1420 rpm。机械交通学院机械设计课程设计 5502.4 确定电动机的型号由电机手册查得：电动机型号为Y100L1-4，额定功率为 3kW，额定转速

4、为1420rpm。轴颈直径为28+0.009-0.004mm机械交通学院机械设计课程设计 5503 传动比分配3.1 总传动比计算2）总传动比计算1）滚筒转速计算ng=601000v/d=6010001/300=63.7rpmi0=n0/ng=1420/63.7=22.3机械交通学院机械设计课程设计 5503.2 传动比分配机械交通学院机械设计课程设计 5502）带传动比计算1）齿轮传动比选择ig=5.5id=i/ig=22.3/5.5=4.05机械交通学院机械设计课程设计 5503.3 各轴的运动和动力参数 输输入功 率P（ kW）转转速n （r/min ）输输入转转 矩T（ Nm）传动传动

5、 比 i传动传动 效 率电动电动 机 输输出轴轴31420204.050.96带传动带传动 输输出轴轴2.88351785.50.93齿轮齿轮 箱 输输出轴轴2.6863.7401机械交通学院机械设计课程设计 5501）确定计计算功率Pc由表8.21查查得1.2，由式（8.21）得PC=KAP=1.23=3.6kW4 V带传动设计工作情况KA 软启动（小时数/h）硬启动（小时数/h） 1010161610101616 载荷变动微小1.01.11.21.11.21.3载荷变动小1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大1.21.31.41.41.51.6载荷变动大1.31.41.51.51

6、.61.8机械交通学院机械设计课程设计 5502）选选取普通V带带型号根据Pc=3.6 kW,n1=1420 rpm,由 图图8.12选选用A型普V 通带带。点击小图看大图机械交通学院机械设计课程设计 550大轮带轮轮带轮 基准直径dd2为为按表8.3，选选取标标准直径dd2=355mm3）确定带轮带轮 基准直径dd1、dd2根据表8.6和图图8.12选选取dd1=85mmdd2=dd1id=854.05=344mm4）验验算带带速V带带速度在525m/s范围围内。=6.4m/s机械交通学院机械设计课程设计 5505）确定带带的基准长长度Ld和实际实际 中心距a按结结构设计设计 要求初步确定中

7、心距：由式（8.15）得取中心距为为：400mm=1536.7mm按表8.2，选选取标长标长 度L=1600mm机械交通学院机械设计课程设计 550由表（8.16）的实际实际 中心距a为为=400+(1600-1536.4)/2432mm6）校验验小带轮带轮 包角1由式（8.17）得=180-35.8=144.2机械交通学院机械设计课程设计 5507）计计算V带带的根数z由式（8.18）得根据dd1=85mm，n=1420r/min，查查表 8.4a，用内插法得P0=0.92kW由式8.4b得功率增量：P0=0.168kW机械交通学院机械设计课程设计 550由表8-2查查得带长带长 度修正系数

8、Kl=0.99，由表8-5查查得包角系数Ka=0.91，得普通带带根数取z=4根Z=3.6/(0.92+0.168)0.990.91=3.5机械交通学院机械设计课程设计 5508）求初拉力F0及带轮轴带轮轴 上的压压力FQ由表查查得B型普通V带带的每米质质量 q=0.1kg/m，根据式(8.27)得单单根V带带的初拉力 为为机械交通学院机械设计课程设计 550由式(8.20)可的作用在轴轴上的压压力FQ机械交通学院机械设计课程设计 550dd19）带轮带轮 的结结构设计设计 （设计过设计过 程及带带 轮轮工作图图略）。选选用4根A- 1600GB1171-89V带带 ，中心距a=432mm ，

9、带轮带轮 直径dd1=85 mm，10）设计结设计结 果dd2=355 mm，宽宽度Bb=63 mm，轴轴上压压力 FQ=776N。机械交通学院机械设计课程设计 5505 齿轮传动设计（直齿软齿面）5.1 齿轮传动比计算ig=i/id ig=22.385/355=5.34nd1=142085/355=340 rpmT1=9550P/nd1=95502.88/340=80.9 Nm机械交通学院机械设计课程设计 5505.2 齿轮精度、材料、热处理及齿数选择1）精度选择运输机为一般工作机器，速度不高，因 此选择7级精度。2）材料与热处理选择（软齿面）选择小齿轮材料为40Cr，调制处理，硬 度为28

10、0HBS；大齿轮材料为45，调制处理， 硬度为240HBS ，两者硬度差40HBS。机械交通学院机械设计课程设计 5503）齿轮齿数选择选择小齿轮齿数Z1=21计算大齿轮齿数 Z2=Z1ig=215.34=112.14取Z2=112 ig=Z2/Z1=112/21=5.33机械交通学院机械设计课程设计 5505.3 按齿面接触疲劳强度设计齿轮传动1）试选载荷系数 K=1.32）齿轮箱输入扭矩 T1=80.9Nm3）由表10-7选择齿宽系数d=14）由表10-6查得材料弹性影响系数 ZE=189.8机械交通学院机械设计课程设计 5505）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接 触疲劳强度极限Hl

11、im1=750 MPa；大齿轮接触 疲劳强度极限Hlim2=550 MPa。6）由公式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=6034012822015=1.077109 N2=60n2jLh=6063.712822015=2.018108机械交通学院机械设计课程设计 5507）由图10-19查得小齿轮接触疲劳寿命 系数KHN1=0.95；大齿轮接触疲劳寿命系数 KHN2=1.1。机械交通学院机械设计课程设计 5508）选择接触疲劳强度安全系数取失效概率为1%，S=19）计算接触疲劳需用应力H 1=KHN1Hlim1/S=0.95750/1=713 MPaH 2=KHN2Hlim2/S

12、=1.1550/1=605 MPa机械交通学院机械设计课程设计 55010）计算小齿轮分度圆直径d1t48 mm机械交通学院机械设计课程设计 55012）计算齿宽b=dd1t=152.5=52.511）计算齿轮模数m=d1t/z1=48/21=2.3由齿轮模数系列值取m=2.5d1t=mz1=2.521=52.5 mm机械交通学院机械设计课程设计 55014）计算圆周速度v=d1tn1/60000=2.521340/60000=0.93 m/s13）计算齿高比b/h=52.5/（2.52.25）=9.3机械交通学院机械设计课程设计 55015）计算载荷系数由表10-2查得使用系数KA=1；根据

13、圆周速度由图10-8查得Kv=1.05；直齿齿轮齿间载荷分布不均匀系数 KH= KF=1； 机械交通学院机械设计课程设计 550查表10-4并使 用插值法计算，得 KH=1.314；查图10-13并 使用插值法计算， 得KF=1.28。机械交通学院机械设计课程设计 55016）分度圆修正=49.552.5K=KAKvKHKH=11.0511.314=1.38机械交通学院机械设计课程设计 5505.4 按齿根弯曲疲劳强度校核齿轮传动1）齿轮箱输入扭矩 T1=80.9Nm2）齿宽系数d=14）小齿轮齿数z1=213）齿轮模数m=2.5机械交通学院机械设计课程设计 5505）计算载荷系数由表10-2

14、查得使用系数KA=1；根据圆周速度由图10-8查得Kv=1.05；直齿齿轮齿间载荷分布不均匀系数KH= KF=1； 机械交通学院机械设计课程设计 550查表10-4并 使用插值法计算， 得KH=1.314；查图10-13并 使用插值法计算， 得KF=1.28。K=KAKvKFKF=11.0511. 28=1.34机械交通学院机械设计课程设计 5506）由图10-20d按齿面硬度查得小齿轮 齿根弯曲强度极限Flim1=600 MPa；大齿轮齿 根弯曲强度极限Flim2=400 MPa。机械交通学院机械设计课程设计 5507）弯曲疲劳寿命系数计算N1=1.077109N2=2.018108由图10

15、-18查得小齿轮弯曲疲劳寿命系 数KFN1=0.95；大齿轮弯曲疲劳寿命系数KFN2=1 。机械交通学院机械设计课程设计 5508）选择弯曲疲劳强度安全系数S=1.49）计算弯曲疲劳需用应力F 1=KFN1Flim1/S=0.95600/1.4=407 MPaF 2=KFN2Flim2/S=1400/1.4=286 MPa机械交通学院机械设计课程设计 55011）应力校正系数 由表10-5查得YSa1=1.56，YFa2=1.79510）齿形系数 由表10-5查得YFa1=2.76，YFa2=2.17512）计算YFaYSa YFa1YSa1=2.761.56=4.31 YFa2YSa2=2.1751.795=3.9 将4.31代入公式计算机械交通学院机械设计课程设计 55013）计算齿轮模数=136min（407、286）所选齿轮模数m=2.5合适。机械交通学院机械设计课程设计 5505.5 几何尺寸计算1）分度圆直径 d1=z1m=212.5=52.5 mm d2=z2m=1122.5=280 mm2）中心距 a=（z1+z2）m/2=（21+112）2.5/2=166.25 mm3）