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1、 机械设计课程设计说明书设计题目： 带单级圆柱齿轮减速器 班 级： 机械系090826班 设 计 者： 周 彪 学 号： 07 号 指导教师： 魏玉兰 陈建清 二一一 年 十二 月 八 日目 录一、传动方案拟定.2二、电动机的选择.2三、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.4五、传动零件的设计及校核计算.5六、轴的设计及校核计算.15七、滚动轴承的选择及校核计算.24八、键联接的选择及校核计算.26九、联轴器、减速器附件的选择及箱体主要结构尺寸.27十、润滑与密封.29十一、感想.30参考文献另附CAD设计图计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减
2、速器和一级带传动（1） 工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷较平稳，工作环境有粉尘，最高温度35摄氏度。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=3300N；带速V=1.2m/s；滚筒直径D=350mm。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：（查机械设计课程设计手册表7-1可得）总=V带减速器有压紧平带弹性联轴器 =0.960.980.970.993=0.9062(2)电机所需的工作功率：P W= = =4.37KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=6010001.2/350=65.481r/min 查表1-8推荐的传动
3、比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I2=46，取V带传动比I17，取I1=5则总传动比理时范围为Ia=2030。故电动机转速的可选范围为nd=Ian筒=（2030）65.481r/min =1309.621964.43r/min如指导书P167页查表12-1，符合这一范围的同步转速有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Y132S-4。其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2。质量68kg。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1440/65.481
4、=21.99，由于运输带速度允许误差：5%，故取i总=222、分配各级伟动比（1） 查机械设计课程设计手册表7-1，取齿轮i齿轮=5.5（单级减速器i=46合理）（2） i总=i齿轮I带i带=i总/i齿轮=22/5.5=4四、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=1440/4=360(r/min)nIII=nII/i减速机=360/5.5=65.5(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=5.5KWPII=PI带=5.50.96=5.28KWPIII=PII减速器=5.280.98 =5.1744KW3、 计算各轴
5、扭矩（Nmm）TI=9.551065.5/1440=36476NmmTII=9.55106PII/nII=9.551065.28/360 =140067NmmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551065.1744/65.5 =754435Nmm 五、传动零件的设计计算1、 V带轮传动的设计计算（1） 选择普通V带截型由课本P156表8-7得：kA=1.1PC=KAP=1.15.5=6.05KW且小带轮转速为1440r/min查课本P157图8-11得：选用A型V带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速查课本图8-11得，推荐的小带轮基准直径为80100mm 则取dd1=100mm
6、dmin=75mm dd2=n1/n2dd1=1440/360100=400mm查课本P157表8-8，取dd2=400mm实际从动轮转速n2=n1dd1/dd2=1440100/400 =360r/min转速误差为：n2-n2/n2=（360-360）/360 =0(允许)带速V：V= =1001440/601000 =7.54m/s在525m/s范围内，带速合适。（3） 确定V带基准长度Ld和中心矩a根据课本P152式（8-20）得0. 7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0. 7(100+400)a02(100+400) 所以有：350mma01000mm 取a0=500mm 由
7、课本P158式（8-22）得：L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1) 2/4a0 =2500+1.57(100+400)+(400-100) 2 /4500 =1830mm根据课本P146表（8-2）取Ld=1800mm根据课本P158式（8-23）得：aa0+Ld-L0/2=500+1800-1830/2 =500-15=485mm(4)验算小带轮包角由课本公式（8-25）1=1800-（dd2-dd1）/a57.30 =1800-（400-100）/48557.30=1800-35.40 =144.601200（适用）（5）确定带的根数根据课本P152表（8-4a）P
8、1=1.32 KW根据课本P152表（8-4b）P1=0.17KW根据课本P155表（8-5）K=0.91根据课本P146表（8-2）KL=1.01 由课本P158式（8-26）得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL =6.05/(1.32+0.17) 0.911.01 =4.42故 取带的根数为5根由课本查表8-1，A型V带顶宽13mm，135=65，带间留一定间隙，故取带轮宽度75mm。(6)计算带的初拉力F0由课本P149表8-3查得q=0.1kg/m，由式（8-3）单根V带的初拉力：F0=500PC（2.5K）/（ KZV） +qV2=5006.05（2.50.91）/（ 0.91
9、57.54） +0.17.542N =145.88N则作用在轴承的压力FQ，由课本P159式（8-28）Fp=2ZF0sin（1/2）=25145.88sin（144.6/2）=1389.7N2、齿轮传动的设计计算及校核 （1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不高，所以齿轮采用软齿面。查课本191表10-1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P210表10-8选7级精度。齿面粗糙度Ra=1.63.2m （2） 确定有关参数如下：传动比i齿=5.5 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=5.520=1
10、10 实际传动比I0=110/20=5.5传动比误差：i-i0/I=5.5-5.5/5.5=0%2.5% 可用齿数比：u=i0=5.5试选k t=1.6 螺旋角应1020，初选螺旋角=14由课本P205表10-7取d=1转矩T1T1=9.55106P/n1=9.551065.5/1440=36476Nmm (3) 按齿面接触疲劳强度设计 由d12k t T1 (u+1)ZH2Z E2 /（d uH2）1/3=76.43k tT1 (u+1)/du（H）21/31）查课本P217图10-30，可知ZH=2.4333 表10-6，可知Z E=189.8 Mpa1/22）查课本P215图10-26，
11、可知1=0.75，2=0.9则=1+2=1.653）许用接触应力：H=（H 1+ H 2）/2 H=HlimKHN/S 由课本图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限Hlim1=600Mpa Hlim2=550Mpa 由课本10-13式N1=60n1jlhN1=6014401（283008）=3.318109 N2= N1/4=0.829109 由课本图10-19取KHN1=0.9，KHN2=0.95 取失效概率为1%，安全系数S=1 H 1=HlimZ1KHN1/S=6000.9=540 Mpa H 1=HlimZ2KHN2/S=5500.95=522.5 MpaH=（H 1+ H
12、 2）/2=（540 Mpa+522.5 Mpa）/2=531.25 Mpa 4）计算d1t=21.636476(4+1)2.4332189.82/（141.65531.252） 1/3=40.58mm 5）计算齿轮的圆周速度VV=d1tn1/（601000）=3.1440.581440/（601000）=3.06m/s 6）计算齿轮宽度b及模数mnt b=d d1t=140.58=40.58mm mnt=d1tcos/ Z1=40.58cos 14/20=1.97mm h=2.25 mnt=2.251.97=4.43mm b/h=40.58mm /4.43mm=9.16 7）计算纵向重合度=0.318d Z1tan=0.318120tan14=1.5868）计算载荷系数K KA =1， 根据V=3.06m/s 7级精度，查表10-8 KV=1.13，查表10-4，K H与直齿轮相同，取K H=1.417 据图10-13查得：K F=1.35 据图10-3查得：K H=K F=1.2 载荷系数：K= KA KV K HK H=11.131.21.417=1.92 9）按实际载荷系数校正分度圆直径 d1= d1t=40.58=43.12mm 10）计算模数m n m n= d1cos/ Z1=2.1mm（4）按齿根弯曲强度设计 由课本式（10-17） m n
