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1、机械基础课程设计计算说明书机械基础课程设计计算说明书设计题目：设计题目：单级圆柱减速器的设计单级圆柱减速器的设计姓姓 名：名： 曾曾 斌斌 斌斌 学学 号：号： 200910530104 指导教师：指导教师： 黄黄 志志 诚诚 时时 间：间： 2011 年年 12 月月 28 日日 设计任务书设计任务书设计一用于带式运输机上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单 向运转载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限 5 年，一班制 工作，新卷筒不包括其轴承效率为 97%，运输带允许速度误差为 5%。原始数据如下表：题号ZDL-4运输带拉力 F（KN）1.8运输带速度 V(m/s)1.
2、5卷筒直径（mm）300设计任务要求：1、减速器装配图一张（A0 图纸） 2、输出轴和齿轮零件图纸各一张（A2 图纸） 3、设计说明书一份目目 录录一、传动方案拟定一、传动方案拟定.2二、电动机的选择二、电动机的选择.2三、计算总传动比及分配各级的传动比三、计算总传动比及分配各级的传动比.4四、运动参数及动力参数计算四、运动参数及动力参数计算.5五、传动零件的设计计算五、传动零件的设计计算.6六、轴的设计计算六、轴的设计计算.12七、滚动轴承的选择及校核计算七、滚动轴承的选择及校核计算.19八、键联接的选择及计算八、键联接的选择及计算22九、联轴器的选择九、联轴器的选择 十、设计小结十、设计小
3、结十一、参考文献十一、参考文献计算过程及计算说明计算过程及计算说明一、传动方案拟定一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动动（1） 工作条件：使用年限 8 年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2） 原始数据：滚筒圆周力 F=1800N；带速V=1.5m/s；滚筒直径 D=300mm；滚筒长度L=500mm。二、电动机选择二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒=0.960.9820.970.990.96F=1800NV=1.5 m/sD=3
4、00mmL=500mmn=95.49r/min总=0.8412P工作=3.2KW=0.85(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000总=18001.5/10000.8412=3.2KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010001.5/300=95.49r/min按手册 P7 表 1 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 Ia=36。取 V 带传动比 I1=24，则总传动比理时范围为 Ia=624。故电动机转速的可选范围为 nd=Ian筒=（624）95.49=572.942291.76r/min符合这一范围的同步转速有 750、100
5、0 和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有两种适用的电动机型号：因此有三种传动比方案：如指导书 P15 页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第 3 方案比较适合，则选n=1500r/min 。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y112M-4。其主要性能：额定功率：4KW，满载转速1440r/min，额定转矩 2.2。质量 73kg。三、计算总传动比及分配各级的传动比三、计算总传动比及分配各级的传动比电动机型号Y112M-4i总=15.08据手册得i齿轮=61、总传动比：i总=n电动
6、/n筒=1440/95.49=15.082、分配各级传动比（1） 据指导书 P7 表 1，取齿轮 i齿轮=6（单级减速器 i=36 合理）（2） i总=i齿轮I 带i带=i总/i齿轮=15.08/6=2.51四、运动参数及动力参数计算四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n 电机=1440r/minnII=nI/i带=1440/2.51=573.70(r/min)nIII=nII/i齿轮=573.70/6=95.61(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=3.2KWPII=PI带=3.20.96=3.072KWPIII=PII轴承齿轮=3.0720.98
7、0.96=2.89KW3、 计算各轴扭矩（Nmm）TI=9.55106PI/nI=9.551063.2/1440=21222.22Nmmi带=2.51nI =1440r/minnII=573.7r/minnIII=95.61r/minPI=3.2KWPII=3.072KWPIII=2.89KWTI=21222.2NmmTII=51137.5NmmTIII=288667.5NmmTII=9.55106PII/nII=9.551063.072/573.70=51137.53NmmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551062.89/95.61=288667.50Nmm五、传动零件的设
8、计计算五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通 V 带截型由课本 P83 表 5-9 得：kA=1.1PC=KAP=1.14=4.4KW由课本 P82 图 5-10 得：选用 A 型 V 带（2）确定带轮基准直径，并验算带速由课本图 5-10 得，推荐的小带轮基准直径为75100mm则取 dd1=90mmdmin=75mmdd2=n1/n2dd1=1440/573.7090=224mm由课本 P74 表 5-4，取 dd2=224mm实际从动轮转速 n2=n1dd1/dd2=144090/224=578.57r/mindd2=224mm取标准值dd2=224mmn2=57
9、8.6r/minV=6.79m/s转速误差为：n2-n2/n2=573.70-578.57/573.70=-0.0081200（适用）（5）确定带的根数根据课本 P78 表（5-5）P1=1.06KW根据课本 P79 表（5-6）P1=0.16KW根据课本 P81 表（5-7）K=0.953kw根据课本 P81 表（5-8）KL=0.96由课本 P83 式（5-12）得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL=4.4/(1.06+0.16) 0.9530.96=3.3(6)计算轴上压力由课本 P70 表 5-1 查得 q=0.1kg/m，由式（5-18）单根 V 带的初拉力：F0=500PC/
10、ZV（2.5/K-1）+qV2=5004.4/36.79(2.5/0.95-1)+0.16.792N=180.65N则作用在轴承的压力 FQ，由课本 P87 式（5-19）FQ=2ZF0sin1/2=23180.65sin163.90/2Z=3 根F0=180.65NFQ =1073.22N=1073.22N2、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 40Cr 调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用 45 钢，调质，齿面硬度 220HBS；根据课本 P139 表 6-12 选 7 级精度。齿面精糙度 Ra1.63.2m(2)
11、按齿面接触疲劳强度设计由 d195.49(kT1(u+1)/duH2)1/3 由式（6-15）确定有关参数如下：传动比 i齿=6取小齿轮齿数 Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=620=120实际传动比 I0=120/2=60传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%48720h预期寿命足够2、计算输出轴承(1)已知 n=95.61r/min Fa=0 FR=FAZ=802.79N试选 7207AC 型角接触球轴承根据课本 P265 表（11-12）得 FS=0.063FR,则FS1=FS2=0.63FR=0.63802.79=505.76N(2)计算轴向载荷 FA1、FA2FS1+Fa=
12、FS2 Fa=0任意用一端为压紧端，1 为压紧端，2 为放松端两轴承轴向载荷：FA1=FA2=FS1=505.76N(3)求系数 x、yFA1/FR1=505.76/802.79=0.63FA2/FR2=505.76/802.79=0.63FR =802.79NFS1=505.76Nx1=1y1=0x2=1y2=0根据课本 P263 表（11-8）得：e=0.68FA1/FR148720h此轴承合格八、键联接的选择及校核计算八、键联接的选择及校核计算轴径 d1=23mm,L1=50mm查手册得，选用 C 型平键，得：P1=1204.185NP2=1204.185NLh =2836596.6h故
13、轴承合格A 型平键 87p=32.88Mpa键 A 87 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mmT2=51.1Nm h=7mm根据课本 P243（10-5）式得p=4T2/dhl=455100/23742=32.88MpaR(110Mpa)2、输入轴与齿轮联接采用平键联接轴径 d3=35mm L3=48mm T=289Nm查手册 P51 选 A 型平键键 108 GB1096-79l=L3-b=48-10=38mm h=8mmp=4T/dhl=4289000/35838=108.67Mpap(110Mpa)3、输出轴与齿轮 2 联接用平键联接轴径 d2=51mm L2=50mm T=61.5Nm查手册 P51 选用 A 型平键键 1610 GB1096-79l=L2-b=50-16=34mm h=10mm据课本 P243 式（10-5）得p=4T/dhl=46100/511034=60.3MpapA 型平键108p=108.67MpaA 型平键1610p =60.3Mpa九、联轴器的选择九、联轴器的选择查表选择合适的联轴器查表选择合适的联轴器十、设计小结十、设计小结（本部分内容写设计的认识体会）（本部分内容写设计的认识体会）十一、参考文献十一、参考文献（本部分内容列出你查阅的参考文献）
