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1、 机械机械设计课设计课程程设计设计设计题目： 齿轮减速器的设计机电工程学院学院 院（系） 机械电子工程 专业班级：14 机电（1）班学号：1420142407学生姓名：李丰灏指导教师：黄跃飞完成日期： 2017 年 1 月 7 日目录1.题目 ,技术数据条件，传动示意图32.电动机的选择及传动比分配343.齿轮传动设计6144.带传动设计14165.轴系机构设计16216.轴及轴承的校核21247.减速器箱体设计24268.减速器附件的选择及位置尺寸26279.参考文献2710.小结及体会28题目： V 带单级圆柱减速器给定条件和数据: （1）工作条件：使用年限 12 年，工作为一班工作制，载
2、荷较大冲击，环境灰尘较少，生产 批量为单件。 （2）技术数据：滚筒圆周力 F=1000N；带速 V=2.2m/s；滚筒直径 D=500mm。计算项目计算过程结果2.电动一、传动方案拟定（参照 P12 机械设计指导）为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择适合的传动机构和拟订传动方案，可先由 已知条件计算其驱动卷筒的转速nw=601000v/（D）=6010002.2/（500）84.07（r/min）一般常选用同步转速为 960r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为 11.419。根据总传动比数值，可初步拟订出以二级传动为主的多种传动方案。根据课程设计 要求我们选择图 1-5
3、 所示的方案(机械设计指导) 二、电动机选择 1、电动机类型和结构形式。按工作要求和工作条件和工作条件，选用一般用途的 Y 系列三相异步电动机。它为卧式 封闭结构。1.卷筒 的转速 nw84.0 7（r/ min）;2.卷筒 轴的输 出功率Pw=2. 2kW;3.总效 率： =0.8 75；机的选择及传动比分配2、电动机容量。 (1)卷筒轴的输出功率 Pw：Pw=Fv/1000=2.2kW (2)电机输出功率 Pd 传动装置的总效率：=12234 式中，1、2为从电动机至卷筒轴之间的各级传动机构和轴承的效率。由表 1-2 查得: V 带传动效率 1=0.95、滚动轴承传动效率（一对）2=0.9
4、9、圆柱齿轮开式传动效率 3=0.95、弹性联轴器效率 4=0.99、则=0.960.9920.960.99=0.875故 Pd=Pw/=2.2/0.8752.51kW)(3)电动机额定功率deP由机械设计指导第 14 章表 14-1应略大于 Pd，选取电动机额定功率=3kW。 dePdeP 3、电动机的转速 为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表 1-4(机械设计指导)查 得 V 带传动常用传动比范围 i1=24，单级圆柱齿轮传动比范围 i2=36，则电机转速可 选范围为nd=nwi1i2=504.461681.53r/min可见，同步转速为 710r/min、960r/m
5、in 和 1420r/min 的电动机均符合。这里初选同步 转速分别为 710r/min 和 960r/min 的两种电动机进行比较，如表所示。电动机转速/（r/min）传动装置的传动比方案电动机型号额定功率/kW 同步满载mn总传动比/mnwn1Y132m-837106818.102Y132S-63100096011.41由表中数据可知两个方案均可行，但方案 1 的传动比较小，传动装置结构尺寸较小。因此，可采用方案 2，选定电动机的型号为 Y132s-6。4.电动 机额定 功率 =3deP kW5.电动机的型号Y132s- 66.分配各级传动比：V 带的传动比i1= 3 单级圆柱齿轮的传动比
6、为i2=3.8 067.各轴转速n0=96 0r/minn1= =320r /minn2=84.07 （r/min）8.各轴4、电动机的技术数据和外形、安装尺寸。由表 14-3、14-4 (机械设计指导)查出型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备用.三、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1、传动装置总传动比：i=nm/nw=960/84.0711.4192、分配各级传动比取 V 带的传动比 i1=3，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为i2=i/i1=11.412/3.23.806由于 i2/i1=3.806/31.3 故正确所得 i2值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比
7、的常用范围。四、计算传动装置运动和动力参数计算1、各轴转速（r/min）电动机为 0 轴，减速器高速轴为 1 轴，低速轴为 2 轴，各轴转速为n0=nm=960r/minn1= n0/i1=960/3=320（r/min）n2=n1/i2=320/3.806=84.07（r/min）2、各轴输入功率（kW）按电动机额定功率 Ped计算各轴输入功率，则P0=Ped=3KWP1= P001=30.95=2.85KWP2= P123=2.880.990.95=2.68KW3、各轴转矩（Nm）T0=9550P0/ n0=95503/960=29.84（Nm）T1=9550P1/ n1=95502.85
8、/320=85.05（Nm）T2=9550P2/ n2=95502.68/84.07=304.43（Nm）将计算结果汇总列表备用。输入功率（kW）P0=3KW P1=2.85K W P2=2.68K W9.各轴转矩（Nm）T0=29.84 （Nm）T1=85.05 （Nm）T2=304.43 （Nm）1、齿轮传动的设计计算(1) 选择精度等级、材料及齿数1) 材料及热处理由机械设计表 10-1，选择小齿轮材料为 40Cr(调质)，齿面硬 280HBS，大齿轮材料为 45 钢(调质)，齿面硬度 240HBS。2) 齿轮精度参考机械设计表 10-6，机器类型是通用减速器，故精度等级选用 7 级精度
9、。3)初选齿数选小齿轮齿数 z1=24，则大齿轮齿数z2=i2z1=3.80624=90.856故取 z2=91。实际传动比 i = z2/ z1=91/24=传动比误差：（3.806-3.791）/3.806=0.3%120（6）计算带的根数 z1）计算单根 V 带的额定功率 Pr。由 dd1=100mm 和 n0=960r/min，查机械设计表 8-4 得 P0=0.95kW。根据 n0=960r/min，i=3 和 A 带型，查机械设计表 8-5 得P0=0.11 kW。查机械设计表 8-6 得 K=0.95，表机械设计8-2 得 KL=1.00，于是Pr=（P0+P0）KKL带 轮主要
10、设计结论：选用A 型普通 V带 3根，带基准长度 Ld= 1750m m。带轮直径dd1= 132m m,采用腹板式， dd2= =（0.95+0.11）0.951.00 kW=1.007 kW2）计算 V 带的根数 z。z=Pca/Pr=3.9/1.007=3.87取 4 根（7）计算单根 V 带的初拉力 F0。由机械设计表 8-3 得 A 型带的单位长度质量 q=0.105kg/m，所以F0=500（2.5- K）Pca/ (Kzv)+qv2=500(2.5- 0.95)3.9/(0.9545.03)+0.1055.032=137 N(8)计算压轴力 FpFp=2zF0sin（1/2）=2
11、4137sin（158.699/2）=1077.12 N(9)带轮结构设计（略）(10)主要设计结论选用 A 型普通 V 带 4 根，带基准长度 Ld=1750mm。带轮直径 dd1=100mm,采用腹板式， dd2=300mm，采用轮辐式，中心距控制在 411.75590.50mm。单根带初拉力 F0=137N。轴的设计计算1、输入轴（减速器高速轴）的设计计算（1）输入轴上的功率 P1、转速 n1、转矩 T1P1=2.85 KWn1=320 r/minT1=8.5104 Nmm（2）求作用在齿轮上的力已知小齿轮的分度圆直径为d1=62.347 mm所以，圆周力355m m，采用轮辐式，中心距
12、控制在453.75 532.5 mm。单根带初拉力：F0= 181.84 N5. 轴系机构设计Ft=2T1/d1=28.5104/62.347=2722.74 N径向力Fr= Ft tann/cos=2722.74tan20/cos165216”=1035.56 N轴向力Fa= Ft tan=2722.74tan165216”=825.73 N （3）初步确定轴的最小直径先按机械设计式 15-2 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 40Cr(调质)。根据机械设计表 15-3，取 A0=110，于是得dmin=25.03 mm取 d1=28 mm（4）确定各节轴的直径 d第二节轴 d2处的轴肩
13、是定位轴肩，轴肩处的直径可取（1.141.2）d1 mm=31.9233.6mm。再由机械设计指导表 11-6 毡圈的选择，来确定 d2，所以，d2=32 mm因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用圆锥滚子轴承。所以，第三节轴的直径应按轴承的安装尺寸确定。查机械设计指导表 10-3 选用轴承代号为 30307 的轴承，所以d3=35 mm第四节轴处是一个定位轴肩，轴肩处的直径差可取 14 mm。d4=35+(14)=3638 mm 根据优先数序取 d4=37.5mm第五节轴 d5处的轴肩是定位轴肩，轴肩处的直径可取（1.141.2）d4 mm=41.7545mm 所以取 d5=42.5mm
14、高速轴各段直径：d1=28 mm d2=32 mm d3=35 mmd4=37 .5mm d5=42 .5mm d6=d3 =35 mm高速轴各节轴的长度L 结论：L1=44 mm、L2=50 mm、L3=45第六节轴的直径和第三节轴的直径相等，即d6=d3=35 mm（5）确定各节轴的长度 L由于大带轮采用轮辐式，选用 A 型普通 V 带 3 根，L1=（1.52）d=（1.52）*24=3648,以保证固定可靠，所以取第一节轴的长度 L1=44 mm。通过轴的安装确定轴的各段长度查机械设计指导表 2-2 得箱座壁厚 =0.025a+=0.025150+1=4.75e。2、初步计算当量动载荷 P，根据机械设计式 13-8aP=fd(XFr+YFa)轴承的校核结按照机械设计表 13-6，取 fd=3.0。
