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1、第一章 绪 论本文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了机械设计基础 、 机械制图 、 材料力学 、 理论力学等多门课程知识，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其它相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面
2、、科学的工程设计能力和创新能力。（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术数据的能力以及计算、绘图数据处理方面的能力。（4）加强了我们对Office软件及auto CAD的认识和运用。第 2 章 课题题目及相关分析1.设计任务（1）单级斜齿圆柱齿轮减速器装配草图A0 1张（2）单级斜齿圆柱齿轮减速器装配图A0 1张（3）零件图（轴、齿轮）A3 2张（4）设计计算说明书 1份2.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。3.主要技术参数说明 运输机主动鼓轮输入端转矩T= 500Nm，主动鼓轮直径D=350 mm，输送带的工作速度 V
3、m=1.5m/s。4.传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；工作载荷较平稳；每日两班制；要求减速器设计寿命为5年。5.题目分析运输机以电动机为动力，通过减速器到达需要的转速输出。减速器由题意可知为一级齿轮减速器，因斜齿轮较之直齿轮具有传动平稳，承载能力高等优点，故该减速器为一级斜齿轮传动。根据后续计算，若需要可增加带传动、链传动等其他传动方式。值得注意的是带传动有过载保护作用，为获得较为紧凑的结构，应布置在高速齿轮端，而链传动不平稳，有冲击，易布置在低速齿轮端。第 3 章 机械传动装置的总体设计1.确定传动方案电动机的同步转速初选1500r/min初估总传动比 i工作机的输入转
4、速= 60Vw /Dn= 601.5 / (0.35)= 81.851 r / mini= nD / nw = 1500 / 81.851 = 18.326确定传动系统由带、齿轮、链传动组成，平面简图如附图 1 所示。n w = 81.851r/mini= 18.3262.选择电动机选择电动机类型一般采用全封闭自扇冷式笼型 Y 系列三相异步电动机确定电动机型号工作机输入功率的计算Pw = Tw nw / 9550 = 500 81.851 / 9550 = 4.285 kw电动机所需的输出功率 P0Po = Pw / 总24总 带 轮 联 轴 器 轴 承 链 条= 0.95 0.97 0.96
5、 0.9932 0.994 = 0.838注：Pw = 4.285 kw 总 = 0.838 = 0.95 V 带传动带= 0.98 选 8 级精度（稀油润滑）斜齿轮传动轮= 0.96 滚子链（闭式）链 条= 0.993 非金属弹性联轴器联 轴 器= 0.99 球轴承轴 承Po = Pw / 总 = 4.285 /0.838 = 5.114 kw确定电动机型号由 Po = 5.114 kw no = 1500r/min 查机械设计课程设计表 2-3 知选用 Y132S-4 型电动机Pm= 5.5 kw nm = 1440r/min 查机械设计课程设计表 2-4 知D= mm H=132 mm+
6、0.18233.传动装置总传动比的计算及其分配计算总传动比= 1440 / 81.851 = 17.593/mwin总分配传动比 取 i 带 =1.8 ，i 齿 = 4，则 i 链 = i 总 /i 齿 *i 带 =17.593 /（41.8）= 2.4434.传动装置的运动参数和动力参数的计算P0 = 5.114 kw各轴输入功率P0 = 5.114KwP1 = P0P2 = P1 = 5.114 0.95 = 4.859 kw带P3 = P2 = 4.859 0.970.99 = 4.666 kw轮 轴 承P4 = P3 = 4.666 0.990.993 = 4.587 kw轴 承 联
7、轴 器P5 = P4 = 4.587 0.990.96 = 4.359 kw轴 承 链 条P6 = P5 = 4.359 0.9930.99 = 4.285 kw联 轴 器 轴 承各轴转速n1=n0=1440 r/minn2=n1/i 带 =1440/1.8=800 r/minn3=n2/i 减 =800/4=200 r/minn4=n3=200 r/minn5=n4/i 链 =200/2.443=81.851 r/minn6=n5=81.851 r/minP1 = P0 = 5.114 kwP2 = 4.859 kwP3 = 4.666 kw P4 = 4.587 kwP5 = 4.359
8、kwP6 = 4.285 kwn1=1440 r/minn2=800 r/minn3=200 r/min n4=200 r/minn5=81.851 各轴输入转矩T1=9550P1/n1=95505.114 / 1440=33.918 NmT2=9550P2/n2=95504.859 / 800=58.004 NmT3=9550P3/n3=95504.666 / 200=222.787 NmT4=9550P4/n4= 95504.587 /200=219.015 NmT5=9550P5/n5=95504.359 / 81.851=508.611 NmT6=9550P6/n6=95504.285
9、 / 81.851=500.001 Nm轴号功率 kw/转速 1min/r转矩 mN/1 5.114 1440 33.9182 4.859 800 58.0043 4.666 200 222.7874 4.587 200 219.015r/minn6=81.851 r/minT1=33.918 Nm T2=58.004 NmT3=222.787 NmT4=219.015 NmT5=508.611 NmT6=500.001 Nm第 4 章 普通 V 带的设计1.确定计算功率，选择普通 V 带的型号计算功率 Pc工作机为带式运输机,电动机为普通笼型异步电动机查机械设计基础表 13-6 得：KA=1
10、.3Pc= KAP=1.35.114 = 6.649 KW选择带的型号根据 Pc= 6.649 kw 和 nm=1440r/min 查图 13-12 得：选用普通 V 带的 A 型号，且 dd1=112140mm2.确定带轮的基准直径 dd1 和 dd2选择小带轮基准直径 dd1查机械设计基础表 13-4 得： 1mind75,由机械设计基础表 13-5，13-7 及图 13-12 得：dd1=112mm（取 4 根 V 带）确定大带轮基准直径 dd2=197.568mm)02.1(804)1(2 ddn5 4.359 81.851 508.6116 4.285 81.851 500.001d
11、d1=112mm为非标准尺寸，由机械设计基础表 13-7 取=200mm.2d3.验算带速1dn2140v8.5m/s606因为带速在 525m/s 范围内，所以带速合适。4.确定中心距和带长初步确定中心距 a0即 ，217.0d）（ ）（ 21d可得 218.4a0624mm，可取 =560mm；0a初定 V 带基准长度0204)()(21221addaL=2560+ (112+200)+ =1613.546 56-2 mm由机械设计基础表 13-2，选取接近的基准长度 1600 mmdL实际中心距为 mLad 73.5624.13605200 =200mm2d5.验算小带轮包角 1203.
12、7.518012ad故包角符合要求。6.确定 V 带的根数(1)由机械设计基础 表 13-5 查得， ，A 型 V 带md12in/140rn得 kwP6.0(2)传动比 21 1.82()(0.)di由机械设计基础表 13-8 得， 30.bK由机械设计基础表 13-9 得， 12.i(3)由机械设计基础 表 13-10 得 ，98由机械设计基础表 13-2 得 .0LK则 V 带根数 ：301 1.01400.59.2biPKn87.39.8.759.6)(0LcZ由上所得：取 Z=4 根.V 带轮宽 B=(z-1)e+2f=(4-1)15 +210 =65mmZ=47.计算张紧力 F0
13、由机械设计基础表 13-1 查得 q=0.10kg/mNqvKzvPc21.5945.810982.0546.52208.计算作用在轴上的压轴力由机械设计基础式（13-24）NzFQ 857.126903.7sin21.5942sin10 故选用 A-1600GB11544-89 V 带。中心距 566.773 mm.小带轮基准直径 ，1d2m大带轮基准直径 dd2=200 mm.参数 结果 参数 结果/kwcP6.649 /mm1d112/mm2d200 /vsm8.445/mm0a560 Z/根 4/NF159.212 /NQF1269.857第五章 齿轮传动的设计B=65mm结构：选用闭
14、式斜齿圆柱齿轮 材料：小齿轮选用 45 钢，调质处理 230HBS大齿轮选用 45 钢，正火处理 200HBS精度：8 级精度工作环境：载荷平稳，齿轮在轴上作对称布置，工作有中等冲击，单向转动P2=4.859kw n2=800r/min =4 T2=58.004Nm齿i取小齿轮齿数为 301Z102Z，初设 v 1， pf=1.13. 计算所需的径向基本额定动负荷由机械设计基础式（17-4）得：12 013671.358.505.27kprhrTfPnLCN 由机械设计常用标准表5-1查得，选用7208AC轴承其中，d=40mm D=80mm B=18mm第八章 键连接的选择与计算1、 轴与大
15、带轮的键联接（1）选择类型、材料、尺寸选择 A 型普通平键，材料用 45 钢由于带轮处轴径 18.832mm，取d=32mmDd查机械设计基础表10-10得：b=10mm,h=8mm因为B=65mm轮毂长L=(11.5)d 取L=35.2mm键长L=L （510）=25.230.2mm查机械设计基础P232表13-15取键长L=56mm 实际工作长度 l=L-b=18mm (2）强度校核材料为45钢，轻微冲击，按其挤压应力进行校核。查机械设计基础表10-11，许用挤压应力,T2=59.771NmMPap103459.751.80.2180p pTaMPadlh 再查表 机械设计常用标准表3-19 可知键 符合设计
