课程设计直齿圆柱齿轮减速器的设计

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1、课 程 设 计 课程名称 机械设计/机械设计基础课程设计题目名称 直齿圆柱齿轮减速器的设计学生学院 信息工程学院专业班级 学 号 _ 学生姓名 指导教师 目 录一、设计任务书3二、传动方案的拟定及说明4三、电动机的选择5四、计算传动装置的运动和动力参数6五、带的设计7六、齿轮传动设计8七、轴的设计10八、轴承的选择与寿命校核12九、键的选择与计算13十、联轴器的选择14十一、减速器附件的选择14十二、润滑与密封17十三、设计总结17十四、参考资料目录18计算项目计算过程步骤计算结果二、 传动方案的拟定及说明1、任务要求：设计一带式输送机，该输送机每日工作8小时，每年工作250天，使用年限伟10

2、年，其工作工作过程中载荷稳定。2、原始数据：滚筒直径：310mm； 滚筒转矩：125NM；输送带速度：1.55 m/s； 传动装置总效率：0.85；3、基本设计方案：机器通常由原动机、传动装置和工作机等三部分组成。传动装置位于原动机和工作机之间，用来传递运动和动力的，并可用以转速、转距的大小或改变运动形式，以适应工作机动功能要求。传动装置的设计对整台机器的性能、尺寸重量和成本都有很大的影响。一个好的传动方案，除了首先应满足机器的功能外，还应当工作可靠、结果简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及使用维护方便。估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构，由已知计算驱动卷筒的转速： nw

3、= 601000v/(D)=6010001.55/(3.14310)=95 r/min选择1000r/min或1500r/min的电机作为原动机，则总传动比约为12或18。而由课程设计课本表21可查得：带传动传动比为24，圆柱齿轮传动比为36，初步拟定以二级传动为主。由于其宽度尺寸大，带的寿命短，不宜在恶劣的条件下工作，但a方案的制造成本低，结构比较简单，所以还是符合了我们设计的要求，所以在这个设计中确定选择a方案。其方案如下所示： D310mmT125 NMV1.55m/s0.85nw95 r/min三、电动机的选择目前应用最广泛的是Y系列三相异步电动机，其结构简单，起动性能好，工作可靠，价

4、格低廉，维护方便适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体，无特殊要求的场合，如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。确定电动机的功率电动机功率的选择直接影响到电动机的工选择电动机型号1.选择电动机类型，按已知工作条件和要求选用效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低的Y型卧式封闭结构三相异步电动机。2.选择电动机功率，工作机所需的电动机输出功率为：卷筒转速：Nw95r/min卷筒功率：PwT Nw /955013588/95501.25KW传动装置的总效率总=带滚滚齿轮联滑卷由表24可查得：V带传动10.96， 滚动轴承20.99， 齿轮传动30.97，弹性联轴器40.99，卷筒轴滑动轴承50.

5、97，则0.970.9950.9950.960.9950.970.883. 电动机的额定功率Pd=Pw/=1.24/0.88=1.47 KWPed=Pd=1.5KW查表20-1可选额定功率为1.5KW 的电动机4. 电动机的转速为了选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表21查得V带传动常用传动比范围i124，单级圆柱齿轮传动比范围i236，则电动机转速可选范围为nd=nwi1i2=5282112 r/min可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min的电动机均符合。这里初选同步转速为1000r/min和1500r/min的电机进行比较，如下表：一般常选用同步

6、转速为1000r/min或1500r/min的电动机为原动机因此传动装置总传动比约为9.79和14.79比较1000r/min和1500r/min的电动机参数方案电动机型号额定功率(KW)电动机转速电机质量（kg）传动装置的传动比同步异步总传动比i一级传动比i1二级传动比i21Y100L-61.51000940331068273962Y90L-41.5150014002715913.6442由表中数据可知两个方案均可行，但方案1的传动比较小，传动装置尺寸较小。因此采用方案1，选电机型号为Y112M6。 Pw1.25KWPed1.5 KW四、 计算传动装置的远动和动力参数 1、总传动比： i=n

7、 m /n w940/889.844取单级圆柱齿轮的传动比i12.7，则 i2i/i110.68/2.73.6462、传动装置的运动和动力参数1）各轴转速。电机轴为0轴，高速轴为轴，低速轴为轴n0nm940 r/minnn0 /i1940/2.7348r/minnn/i2348/3.9695 r/min 2) 各轴输入功率P0Ped1.5 kwPP011.50.961.44 kwPP231.440.990.971.38 kw 3）各轴转矩T09550P0/n095501.5/94015.24 NmT9550P/n95501.44/34839.52 NmT9550P/n95501.38/8811

8、38.31 Nmi=10.68i12.7i23.96n0940r/minn348r/minn88 r/minP01.5 kwP1.44 kwP1.38 kwT015.24 NmT39.52NmT149.76 Nm五、带的设计1）选择V带型号 根据上面计算结果，考虑到载荷变动较小，由精密机械设计表75查得KA1.0。则Pd=PKA=1.51.01.5kw根据Pd1.5 kw和n0940rmin-1，由精密机械设计图717可查到这次设计选择Z型普通V带。2）确定带轮直径D1、D2。 带轮速度一般限制525 m/s范围内，因为n0940 r/min，所以带轮直径限制在80100mm，为了减小机构体积

9、选带轮直径为80mm。大轮直径D2=n0/n2D1(1-)=212 mm（取0.02）由精密机械设计表77，取D2265mm。3）验算带速vvd1n0/60/10003.14100940/60/10003.94 ms-125 ms-14)确定带的基准长度 根据题意，初定中心距a01.5（D1D2）518mm，按精密机械设计式（712）计算带的近似长度LL=2a0/2（D1+D2）+(D2-D1)2/4a0=1258mm由精密机械设计表73选取Ld1800mm。5）确定实际中心矩aaa0（Ld-L）/2=398mm6）验算小带轮包角11180（D2-D1）/a57.3=1611207）计算V带的

10、根数z。 由精密机械设计表78查得P0=0.3kW，由精密机械设计表79查得Ka0.96，由精密机械设计表73查得KL1.18,由精密机械设计表710查得P00.03kW,则V带的根数zPd/（P0P0）/Ka/KL5.08 取z68）计算作用在轴上的载荷Fz。 由精密机械设计表711查得Z型V带单位长度质量q0.06kg/m，按精密机械设计式（733）计算单根V带张紧力F0500(2.5/Ka-1）Pd/z/v+qv2=52.695N按精密机械设计式（732）计算作用在轴上载荷Fz2zF0sin(a1/2)=622.7N9)带轮的设计 由精密机械设计表（91）查得小带轮用复板式B（z-1）e

11、+2f=63.2，大带轮用椭圆轮辐式Pd=1.5带轮直径：D1=100mmD2=265mm带的基准长度：Ld1258mm实际中心矩：a398mm小带轮包角:1=161V带的根数:z6V带张紧力：F052.695N轴上载荷：Fz622.7N六、齿轮传动设计1） 选择齿轮材料和类型根据工作条件与已知条件知减速器采用闭式软齿面,考虑减速器外轮廓尺寸不宜过大，所以，小齿轮选用40Cr， 表面淬火， 4056HRC，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为300HBS， 二者材料硬度差为40HBS。精度等级选用7级精度，两个齿轮均为直齿齿轮。2） 确定许用应力（1） 许用接触应力：由精密机械设计式（839）知

12、HHlimb/SHKHL按表810查得 Hlimb117HRC+20 N/nm2（174820）N/nm2836 N/nm2Hlimb22HBS+69 N/nm2（230069）N/nm2669N/nm2故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出H2。对于调质处理的齿轮，SH1.1由于载荷稳定，故按式（841）求齿轮的应力循环次数NHNH60n2t其中n2n1/i348/3.9688 r/min ，t102508h20000 hNH6088200001.146108循环基数NH0由图841中查得，当HBS为300时，NH02.5107。因NH NH0，所以KHL1。H2669/1.1N/mm2608 N/mm2