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1、单级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书目 录1 .前言2 .设计方案拟定3 .电动机的选择计算24 .传动装置的运动和动力参数计算 35 .传动零件的设计计算46 .齿轮的设计计算 77 .轴的设计计算108 .减速器高速轴的校核 139 .减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 1510 .高速键联接的选择和验算1611 .减速箱箱体的设计 1712 .润滑与密封1913 .参考资料20第#页共22页机械设计基础这门课是培养学生机械设计能力的技术基 础课。机械设计基础课程设计是机械设计课程重要的环节， 是我们学习这门课程后进行的一项综合训练。 其主要目的是:(1) 通过课程设计综合运用机械设计
2、课程和其他先修课 程的理论和实际知识 掌握机械设计的一般规律，树立正确 的思想，培养分析和解决实际问题的能力(2) 学会从机器功能的要求出发，合理选择传动机构类型 制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的尺寸、形 状、结构、及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安 全问题等，培养设计能力。(3 )通过课程设计，学习运用标准、规范、手册、图册和 查阅有关的技术资料等培养机械设计的基本技能。通过这次设计使我巩固、加深了在机械技术课程中所学到 的知识，提高了我综合运用这些知识去分析和解决问题的能 力。同时学会了机械设计的一般方法，了解和掌握了常用机 械零部件、机械传动装置和简单机械的设计方
3、法与步骤，为 今后学习专业技术知识打下必要的基础。同时在这个过程中 我遇到了很多波折，有很多问题解决不了，让我学会了和同 学们的团结全作与交流 最终解决了问题。培养了我一种团队意识。也让我重新审视我的学习过程，眼高手低，让我知 道在今后的学习和工作中一定要踏实一、设计方案拟定（选择设计题目1）1,设计题目名称单级斜齿圆柱齿轮减速器2,运动简图IIH3,工作条件每日工作班数为1 ,传动工作年限为8年，工作场所为 车间，成批生产。4 ,原始数据1 ,输出轴的功率为5k w2,输出轴的转速为4 5r/min二、电动机的选择计算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，封闭自扇冷式
4、结构，电压为380V,Y系列2 .选择电动机功率传动装置的总效率：V带传动的效率X带=0.96闭式齿轮的传动效率T齿轮=0.97一对滚动轴承的效率T轴承=0.99传动总效率4=0.96X0.97 X 0.99 2=0.9127;所需电动机功率Pr=Pw/ x =5/0.9127=5.478KW可选用Y系列三相异步电动机Y160M-锂，额定功率P0=7.5kw,满足P0 Pro3 .选取电动机的转速输出轴的转速4 W=4 0 r/min根据滚筒所需的功率和转速，可选择功率为3.5KW同步转速为1000r/min型号的电动机。电动机数据及传动比电机型额定同步转速/满载转速总传动号功率/KW(r/m
5、in )/(r/min)比Y160M-67.510009707.6二、传动装置的运动及动力参数计算1、分配传动比电动机的满载转数no=970r/min总传动比i 总=no/nw= 970/130=7.46取i带=2,则减速器的传动比i齿轮=i总/i带=7.46/2=3.732、各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电机轴Pr=7.5kwnw=970r/minTr =9550X Pr/nw=95507.5/970=59.27N mI轴：即减速器高速轴采用带联接传动比i带=2,带传动效率刀带=0.96 ,P 1= P。刀 01= P。刀带=7.5 x 0.96=5.78kwni= n 0/i 01 =
6、970/2=485r/min丁=9550X R/n 1=9550X 5.78/485=113.81 N mII轴：即减速器的低速轴，一对滚动轴承的传动比效率为不轴 承=0.99闭式齿轮传动的效率为1齿轮=0.97 则刀12=0.99 0.97=0.96P2=P1 刀 12=5.78 x 0.96=5.55kwn2=n1/i 12=485/3.73=130.03r/minT2=9550X P2/n 2=9550X5.55/130.03=407.62 N m各轴运动及动力参数轴功率P/kw转速n/(r/min)转矩T/Nm传动型式比效率刀电动机7.597059.27V带传动20.96高速轴5.78
7、480113.81闭式齿轮传动3.730.97低速轴5.55130.08407.62三、传动零件的设计计算1、V带传动的设计算(1)确定设计功率R ,载荷有轻度冲击，2班制，KA = 1.2FC=KAxp=7.22kw选取V带的型号根据Pc和n。，因工作点处于B型区，故选B型带。(3)确定带轮基准直径dd1、dd2选择小带轮直径dd1确定 dd1=125mm验算带速V二 ddinV=60 1000 =6.35m/s在5m/s25m/s之间，故合乎要求。确定从动轮基准直径dd2(书P211)nidd2 = n2 dd1(1- &)=2 x 125M(1-0.02)=245mm取从动轮基准直径为d
8、d2 =250mm确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心a0 (书P220)取初定中心距 0.7(d d1+dd2) a0120符合要求(6)确定带根数z根据电机的转速n=970和小带轮直径125mm查得 P0=1.67kw ,P0=0.30 (i=2) , Ka =0.95 , KL=0.90PcZ=(B +AP。)Ka 凡=72=4.29 根(1.67 0.03) 0.95 0.90取Z=5根(7)、计算作用于轴上的载荷FR单根V带的初拉力：立空F0=500 z ( Ka -1)+q 2 =500 7.22 (-2.5- -1) 0.17 6.352 =192.6.35 50.9537N式
9、中q查得q=0.17Kg/m。sin 3FR=2F0Z2 =1900.90N(8)带轮结构设计dd1300mm用孔板式轮缘与小轮相同，轮毂与轴同时设计。四、齿轮的设计计算：1 .选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料选用45钢，调质处理，小齿轮45钢调质，硬度210220HB取220HBS大齿轮45钢正火，硬度170210HB取200HBS计算循环次数NN=60n1j 必=60父485父1父（10 父365M16）=1.27 X109NN2= i =3.42 108取载荷系数SHmin=1.1由图 11-1 （书 166页）查得 仃Him1=500Mpa , %im2 =460M
10、Pa计算许用接触应力H lim 1S SH 1= SHmin =454.55MpaH lim 2L h 2 = SH min =418.18Mpa取:H=420MPa2 .按齿面接触强度确定中心距小轮轮距PT1=9.55 父106 2=9.55X10X578=1.14 X 105N m485取得K=1.4,得中a=1,=133.66mm取中心距a=140mm取小轮齿数乙=20 则大齿轮数Z2=75所以屋=75/20=3.75计算得到 Ai = (3.75-3.72 ) /3.72=0.8%也在正负5炕间，故合理。模数 mn = 2a cos =2.87mm取 m=3mm 乙2a=m(Z1Z2)
11、 =142.5mm2齿宽 b= a d1 =60mm分度圆直径：d1=m 乙=60mmd2=m Z2=225mm圆周速度 v=3.14 60 485/60 1000=1.52m/s应选用9级精度3 .验算齿面接触疲劳强度按电机驱动载荷轻度冲击由表11-3得kA=1.25由图 11-2(b)按9级精度和 vZ1/100=1.024 x25/100=0.256m/s得 kv=1.02齿宽b= a a =0.35 155 = 54.25mm由图113（a）（指导书 177页）按 b/di =54.25/50.987 = 1.064考虑到轴的刚度较大和 齿轮相对轴承为非对称 布置，得kp = 1.18
12、 由表11 一4（指导书178页）得k1.2载荷系数 K = KAKVK .K ： =1.25 1.02 1.18 1.2 =1.80533由表 11 一4（指导书 178页）Zv1 =ZcosP =25/cos11.29 =26.51一 一3 - 一3 一 Zv2 =Z2/cos ; 127/cos 11.29 =134.7得:1 二0.796, =0.822二=1H =0.796 0.822 = 1.61854.25 sin11.293.14 2= 1.69由图11 -6（指导书180页）得Z, = 0.754入nZhZeZ Z： 2KT1（u 1） =2.45 188.9 0.754 0
13、.98、2 馋5 吗/08。 :bd12u54.25 50.9872 5.08-611MPa ”二h -632.8MPa4校核齿根弯曲疲劳强度按Zv1 =26.51,Zv2 =134.7由图 11 8（书 173M）查得 YFa1 = 2.9,YFa2 =2.23 由图11 -11（指导书 184页）查得 Ysa1 =1.58,Ysa2 =1.82由表 11 -1（书 166页）查的 Yfe1 = 450MPa, Yfe2 = 300MPa, Sf =1.25由图11-16（b）（指导书 187页）查得 c，m1 =290MPa,；Mm2 -220MPa 由图11 -18 指导书 188页）查得 Yxi =Yx2 =1.0,取 Yst =2.0,SFmin =1.4 由图11 -17（指导书188页）查得Yni =Yn2 =1.045011 L=1.25=360MPa300入2 L1.25 =240MPa2KT1二 fi
