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1、-课程设计说明书课 程 名 称：机械设计课程设计题 目 名 称：单级圆柱齿轮减速器设计年级专业及班级：姓 名：学 号：指 导 教 师：评 定 成 绩：教 师 评 语： 指导教师签名： 20 年 月 日目录一、 设计题目、原始数据-3二、 电动机的选择-3三、 确定传动装置的总传动比和分配传动比- 5四、 计算传动装置的运动和动力参数- 6五、 传动零件的设计计算-71. 皮带轮的设计计算-72. 齿轮的设计计算- -10六、 轴的设计- -131. 输出轴的设计计算- -132. 输入轴的设计计算- -18七、 滚动轴承的设计计算-23八、 键的选择及设计计算-26九、 箱体的构造设计-27十
2、、 润滑与密封-28 设计结果十一、设计总结-30十二、参考资料目录-30设计计算一、设计题目、原始数据1、工作条件：a、传动不逆转 b、工作连续、平稳 c、启动载荷为公称载荷的1.25倍 D、每天工作16个小时，寿命6年 e、批量生产2、原始数据：输送带拉力F=900N;速度V=2.3m/s；鼓轮直径D=400m/s。3、设计方案:单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 本设计原动机为电动机。工作机为皮带输送机。传动方案采用了单级传动，为了估计传动装置的总传动比围，以便选择适宜的传动机构和拟订传动方案，可以由道条件计算驱动卷筒的转速：n筒 =601000V/D =6010002.3/400=109.
3、8 r/min二.电动机选择1、电动机类型的选择：卧式封闭型Y系列ZP44三相异步电动机2、电动机功率选择：传动装置的总功率：查表2-4取弹性连轴器、圆柱齿轮、滚动轴承、V带的效率分别为联轴器=0.99；齿轮=0.97;轴承=0.98;带=0.96;=0.95;总=带轴承3齿轮联轴器=0.824电机所需的工作功率：P工作=FV/1000带=9002.3/10000.824=2.51 kw按手册表推荐的传动比合理围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比I1=36。取V带传动比I2=24，那么总传动比围为I总=624。故电动机转速围为 n电动机=I总n筒=(624)109.8=658.8-2635.2
4、r/min符合这一围的同步转速有1000、和1500r/min。根据容量和转速，查有关手册有三种适用的电动机型号：现比拟 两种如下型号额定功率同步转速满载转速电动机质量总传动比Y132m-63kW1000 r/min960 r/min63 kg7.9Y100L2-43kW1500 r/min1430 r/min38 kg11.68根据传动方案：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2方案比拟适合，那么选Y100L2-4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Y100L2-4。 其主要性能：额定功率：3kW，满载转速
5、1430 r/min。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=1430/109.8=13.022、分配各级传动比:1).取V带i带=2.8(单级减速器i=24合理2).i总=i齿轮i带i齿轮=i总/ i带=13.02/2.8=4.65所得传动比符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮传动的常用围四、传动装置的运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速电动机轴为轴,减速器高速轴为轴,低速轴为轴nI=n电动机=1430 r/minnII=nI/i带=1430/2.8=510.71 r/minnIII=nII/i齿轮=510.71/4.65=109.83 r/min2、计算各轴的功
6、率PI= 3kwPII=PI带=2.510.96=2.41kwPIII=PII轴承齿轮=2.410.980.97=2.29kw3、计算各轴扭矩T1= 9550Po/nI=95502.51/1430=16.76 NmTII=9550PII/nII=95502.41/510.71=45.07 NmTIII=9550PIII/nIII=95502.29/109.83=199.12 Nm运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴2.5116.761430I轴2.412.361845.0743.72510.71II轴2.292.2443199.1
7、2193.15109.83五、传动零件的设计计算.皮带轮传动的设计计算1).确定计算功率Pc由于每天工作时间T=16h，运输装置工作时有轻度冲击，由机械设计根底表13-8查得工作情况系数KA=1.2，故Pc=KAP=1.23kW =3.6kW2).选择V带的带型根据Pc,n1由机械设计根底图13-5选择A型V带。3).确定带轮的基准直径并验算带由机械设计根底表13-9取小带轮的基准直径d1=95mmdmin=75。d2=id1(1-0.02)=260.68mm由机械设计根底表13-9得，取d2=265mmV带的速度V=d1n/601000=951430/601000=7.11 m/s其中速度在
8、5-25 m/s的围，带速合格。5).确定V带的中心距a和基准长度Ld根据式0.7(dd1+dd2)a2(dd1+dd2) 算得336a1200 7).计算带的根数z由d1=95mm和nI=1430r/min，查机械设计根底图13-3得Po=1.41kW.根据nI =960r/min，i=208和A型V带，查机械设计根底表13-5得Po=0.17kW查表13-7得K =0.96，Kl=0.99,V带根数z=Pc/Po+PoKKl=3.6/1.41+0.170.960.99=2.39根，取整z=3根9).计算单根V带的初拉力的最小值(Fo)min由机械设计根底表13-1得A型带的单位长度质量q=
9、0.10kg/m,所以(Fo)min=500(2.5-K)Pc/zK+q2=500(2.5-0.96)3.6/(0.9637.11)+0.17.112=140.4 N 实际处拉力Fo(Fo)min10).计算压轴力Fp最小值压轴力为(Fp)min=2z(Fo)min Sin(0.51)=23140.4Sin(160.9/2)=830.7N .齿轮设计计算1).选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。由传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。输送机为一般工作机，速度不高，应选用8级精度GB1009588。材料选择：由表10-1选择小齿轮材料为45号钢(调质)，硬度为260HBS, Hlim 1=610 MP
10、a，FE1=460 MPa。大齿轮材料为45钢(正火处理)，硬度为215 HBS，Hlim 2=400MPa，FE2=320 MPa两者材料硬度差为45HBS由机械设计根底表11-5，取SH=1.0, SF=1H1=Hlim 1/SH=610/1.0 MPa=610 MPaH2=Hlim 2/SH=4001.05/1.0 MPa=420 MPaF1=FE1/SF=460/1.0 MPa=460MPaF2=FE2/SF=320/1.0 MPa=320 MPa2).按齿面接触强度设计由机械设计根底表11-3试选载荷系数Kt=1.2. 由机械设计根底表11-6取齿宽系数d=0.9计算小齿轮传递的转矩。由公式T1=95.5105P1/n1 =95.51052.41/510.71=45066Nm 由表11-4查得材料的弹性影响系数ZE=188 MPa1/2。由公式10-13计算应力循环次数(一年按300计算) N1=60 n1jLh=60510.71(630016)=8.83108N2=8.83108/4.65 = 1.90108由设计计算公式10-9a进展试算，即d2(u+1)ZH2KtT1ZE2/u H2d1/3那么小齿轮分度圆直径d1t，代入H中较小的值得：d1t(21.2450665.652.521882/1.14.65420)1/3=53.9mm取小齿轮的齿
