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1、前 言 本书是根据学校课程安排，在学习了机械设计基础这门课的基础上，为了完成作业编写而成。书内主要设计的是两级圆柱齿轮减速器，适用于机械加工过程中使用，可供机械加工人员参考。减速器设计书系列是由2007级交通运输专业全体学生在老师的指导下编写，本书是此系列之一，可对比其他减速器设计书一起使用。本书是按设计的进程，编写了电机的选择，带传动的设计，齿轮的设计，轴的设计，箱体的设计和减速器附件的设计等。对各部分的尺寸和结构选择均有详细的说明并加有设计图。同时，为使机械设计基础课程能够与现代计算机技术结合起来，本书的编写设计过程应用了机械CAD、画图工具等软件技术。本书参考的资料有：机械设计基础(高等
2、教育出版社)第六版，机械设计课程设计（东北大学出版社），机械设计师手册（机械工程出版）等。承蒙韩旭东老师审阅书稿，提出了许多宝贵建议，在此谨致谢意。谨请读者对书中不妥之处提出宝贵意见。编者2008年1月5号目 录第一项、电机的选择 4第二项、传动装置的运动和动力参数计算 5第三项、V带的设计并选择8第四项、直齿轮设计和强度校核 12第五项、高速轴的结构设计和强度计算 20第六项、中间轴设计计算和强度计算 24第七项、低速轴的结构设计和强度计算 29第八项、减速器附件 33第九项、后记44设计任务书低 速 级：直齿轮 高 速 级：直齿轮 设计条件：设计热处理车间零件情况传输设备，该设备传动系有电
3、机，减速器，主传送带。两班工作制，工作期限八年。 设计参数：题号项目 1 2 3 4 5 6鼓轮直径（mm） 300 330 350 350 380 300传送带运转速度m/s 0.63 0.75 0.25 0.8 0.8 0.7传送带从动轴所要扭矩（Nm） 700 670 650 950 1050 900 本组选用第一组数据。 传动装置简图：项目计算过程备注第一项电机的选择确定电动机的转速(1)选择电动机系列：按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。(2)确定选择电动机功率：卷筒所需有效功率：P=FV/1000=2TV/1000D=KW=3.639KW传动装
4、置的总功率：=皮带传动效率：=0.95齿轮啮合效率：=0.97（齿轮精度为八级）滚动轴承效率：=0.99 （球轴承）联轴器效率： =0.99（齿式联轴器）滚筒效率： =0.96则传动总功率：=0.950.970.990.990.96=0.825所需电机功率：P=KW=2.18KW机械设计课程设计 P109 表4.29项目计算过程备注第二项传动装置的运动和动力参数计算选Y系列三相异步电动机Y112M-6型，额定功率P=2.2KW。(3) 确定电动机的转速： 滚筒轴转速 n=40.1r/min电动机数据及总传动比方案号电动机型号额定功率/kw同步转速/(r/min)满载转速/（r/min）电动机质
5、量/kg总传动比1Y112M-62.2100094023.44由表4.12-2查得电动机中心高H=112mm,外伸轴段DE=28mm60mm.(4)分配传动比根据表4.2-9得 i=24依次取i=2.5，3，3.5列表如下：i2.533.5i7.819.3766.7i13.253.563i22.402.632.23其中：减速器的传动比为i=机械设计课程设计P193表4.12-1据机械设计课程设计P109表4.2-9项目计算过程备注两级齿轮减速器高速级的传动比 i1= 低速级的传动比：i2=(5)传动装置的运动和动力参数计算 0 轴：0轴即电动机轴P0=Pr=2.18kw n0=940r/min
6、T0=9.55=9.55N=22.15N I轴：I轴即减速器高速轴 P1=p001=p0带=2.180.95=2.071kw n1=313.33r/min T=9.55=9.55 N=63.12N轴：轴即减速器中间轴 p=p=p=2.071=1.989 kw n= r/min =96.41 r/min项目计算过程备注T=9.55=9.55N=197.02N轴：轴即减速器低速轴： p=p=p=1.989 kw =1.91 kw n= r/min = 40.17r/min；T=9.55=9.55 N=454.087 N轴：轴即传滚筒轴：p=p=p=1.91 kw =1.87 kw n=n=40.1
7、7r/min ； T=9.55=9.55 N=444.57 N将上述结果汇总列于下表：轴序号功率P/Kw转速n/(rmin)转矩T/(Nm)传动形式传动比效率02.1894022.15带传动30.952.071313.3363.121.98996.41197.02齿轮传动3.250.961.9140.17454.08齿轮传动2.40.961.8740.17444.57联轴器1.00.98项目计算过程备注第三项V带的设计并选择已知条件：Y112M-6 型电动机 满载n=940 r/min i=3，从动轴 r/min 1计算功率 P K=1.2 P=KP=1.22.2 kW =2.64kW2选取V
8、带型号 根据P=2.64KW和小带轮转速n1=940r/min，由图8-10可知，工作点处于A、Z 型相邻区间之间，A型和Z型分别计算d类型123456A7590100106125140505663717580由机械设计基础138页可取=0.010.0选取=0.01; d=106mm则大轮的基准直径： d=(1-)d=(1-0.01)=313.取d=315mm。查表83 工况系数（高等教育出版社机械设计基础第六版 P136P133表82a项目计算过程备注从动轮实际转速 n= n (1-)d/ d=315.5 r/min转速误差=0.056%5%合适验算带速 V= = =5.2175m/s120
9、满足8 单根V带 n=940 r/min d=106mm利用插值法 P=1.04kw9 单根V带 B型V带 小带轮 n=940 r/min i=3 查得 10 V带根数 K K=0.83 Z= 取Z=3根 采用V带A-94011 作用在轴上的张紧力 查得 q=0.10kg/m P133表8-2 aP134表8-2b表8-5 , 8-2bP144表8-8项目计算过程备注F=155.2N取带的基准长度L=1400mm满足选带要求由V带设计可知，选取的是3根A型带再根据经验公式推出结构尺寸hSSSBdd106412186502040结构图形如下图所示 高等教育出版社机械设计基础第六版P142项目计算
10、过程备注第四项直齿轮设计和强度校核齿轮齿面接触强度计算：(1)确定作用在小齿轮上的转矩T，根据前面的计算可知T63.12 N.mm(2)选择齿轮材料，确定许用接触应力 ，根据工作要求，采用齿面硬度350HBS 小齿轮选用45钢，调质，硬度为260HBS.大齿轮选用45钢质.硬度为220HBS可确定许用接触应力 小齿轮=380+0.7HBS=380+0.7260=562MPa大齿轮=380+0.7HBS=380+0.7220=534MPa(3)选用齿宽系数 =0.4(4)确定载荷系数K， 因齿轮相对轴承不对称布置,故取K=1.6(5)计算中心距a(6)选择齿数并确定模数.取Z=26.则， Z=3.2526=84.5取84由机械设计基础（高等教育出版）P195表9-5项目计算过程备注取标准模数m=2.5(7)齿轮几何尺寸计算小齿轮分度圆直径及齿顶圆直径:d=mZ=65mm da=d+2m=70mm大齿轮分度圆直径及齿顶圆直径:d=mZ=210m da=d+2m=215m 中心距:大齿轮宽度小齿轮宽度 因小齿轮齿面硬度高,为补偿装配
