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1、-*工程大学机械设计课程设计设计计算说明书题目: 双级展开式圆柱齿轮减速器专业: 机械电子工程班级：03班*: 陈倩*: 1203120302指导教师: 秦襄培*工程大学机电工程学院 2015年1月7日目 录一、设计任务书 2二、传动方案的分析与拟定 2三、电动机的选择与计算 3四、传动比的分配 3五、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 4六、传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择 6七、联轴器的选择及计算16八、键连接的选择及计算16九、轴的强度校核计算18十、润滑和密封21十一、箱体及附件的构造设计和选择22十二、设计小结24十三、参考资料24一 设计任务书设计带式传输机传动装置中的双
2、级圆柱齿轮减速器。设计数据及工作条件： T=370Nm; V=0.75m/s; D=330mm； 生产规模：中小批量； 工作环境：多尘； 载荷特性：平稳； 工作期限：8年，两班制。 设计本卷须知： 1.设计由减速器装配图1*，零件图2*包括低速轴和低速轴上大齿轮，以及设计计算说明书一份组成; 2.设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸*及格式编写;3. 设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师审查认可后，才能给予评分或辩论。二 传动方案的分析与拟定根据条件计算出工作机滚筒的转速为为防止过载以及过载而引起的平安事故，可拟定传动方案为：外部V带传动+内部双级圆柱齿轮传动。机构整
3、体布置如图一：图1. 传动方案简图T=370Nm; V=0.75m/s;D=330mmnw=43.41r/min三 电动机的选择与计算1 电动机的类型选择 根据动力源和工作条件，选用Y系列三相交流异步电动机。2 电动机的功率 工作机有效功率:Pw = Tnw/9550 =37043.41/9550 kW=1.68 kW 设电动机到工作机之间的总效率为，并设1，2，3，4，5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动设齿轮精度为8级、滚动轴承、V带传动以及滚筒的效率。查文献4表2-2可得：1=0.99，2=0.97，3=0.99，4=0.96，5=0.96，由此可得：总效率：=1223445=0.9720.
4、9940.960.96 =0.833 电动机所需功率：Pd=Pw/=1.68/0.833=2.02 kW 查文献4表16-1选取电动机的功率为2.2 kW。3 电动机转速的选择 在常用的同步转速为1500 r/min和1000r/min两者之间选择。前者虽然电动机转速高、价格低，但总传动比大。为了能合理地分配传动比，使传动装置构造紧凑，决定选用同步转速为1500 r/min 的电动机。4 电动机型号确定由功率和转速，查表20-1，选择电动机型号为：Y100L1-4,其满载转速为1420r/min，查表20-2，可得：中心高H=100 mm； 轴外伸轴径D=28 mm； 轴外伸长度E=60mm.
5、四 传动比的分配 计算得内外总的传动比取V带传动的传动比i1=2.5则减速器的总传动比因此，双级圆柱齿轮减速器高速级传动比总效率：=0.833电动机型号：Y100L1-4低速级的传动比五 传动装置的运动及动力参数的选择和计算1. 各轴的转速计算2. 各轴的输入功率计算3. 各轴的输入转矩计算将上述数据归纳总结如下表所示。表1. 各轴的运动和动力参数轴号转速r/min功 率kW转 矩Nm传动比i电动机输出轴014202.214.82.54.123.17高速轴I5682.11235.51中间轴II137.862.028140.49低速轴III43.491.947427.54减速器总传动比：i=13
6、.08高速级传动比：i2=4.12低速级传动比i3=3.17 六 传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择1. 减速器外部传动V带传动的设计计算1、确定计算功率 两班制工作，即每天工作16h，查表8-8得工况系数KA=1.2，故 Pc = KAP = 1.22.2 kW =2.64 kW2、选择普通V带的型号 根据Pc=2.641 kW、n1=1420 r/min，选用A型带。3、选取带轮基准直径dd1和dd2 取dd1=90 mm，并取=0.02，则4、验算带速v 因v在525 m/s *围内，故带速适宜。5、确定中心距a和带的基准长度Ld 初定中心距a0的取值*围为 初选中心距a0=400
7、 mm。由此计算所需带长为 查表8-2，选择基准长度Ld=1250mm。由此计算实际中心距得6、验算小带轮包角1带轮基准直径：dd1=90 mmdd2=225 mm安装中心距：a=372 mm带的基准长度：Ld=1250 mm7、确定带的根数dd1=90 mm，i=2.5，v=6.69 m/s，查文献2表8-4得P0=1.05 kW，查文献2表8-5得P0=0.17 kW；因=159.2，查文献2表8-6得K=0.946；因Ld=1250 mm，查文献2表8-2得KL=0.93，因此取z=3根。8、确定初拉力F0单根普通V带的初拉力为9、计算压轴力FQ10、带轮的构造设计A、小带轮的构造设计由
8、于dd1=90mm300mm, 所以带轮采用腹板式构造，其顶圆直径da1=95.5mm，轮毂长度L1=45mm，故小带轮1的构造设计合理。B、大带轮的构造设计由于dd2=225mm300mm，所以带轮采用腹板式构造，其顶圆直径da2=230.5mm，轮毂长度L2=60mm。小带轮包角：1=159.2带的根数：Z=3初拉力：F0=170.7N压轴力：FQ=665.33N小带轮：顶圆直径：da1=90.5mm轮毂长度：L1=45mm大带轮：顶圆直径：da2=230.5mm轮毂长度：L2=60mm2高速级传动齿轮的设计计算高速级主动轮输入功率2.112 kW，转速569 r/min，转矩T1=35.
9、51 Nm，齿数比u=i2=4.12，单向运转，载荷平稳，每天工作16小时，预期寿命8年，电动机驱动。1、选择齿轮的材料及热处理方式小齿轮:40Cr,调质处理，齿面硬度280HBS;大齿轮:45钢,调质处理，齿面硬度240HBS。2、确定许用应力A. 确定极限应力Hlim和Flim许用接触应力Hlim1=548MPa，Hlim2=585.33MPa；许用弯曲应力Flim1=500MPa，Flim2=380MPa。B. 计算应力循环次数N，确定寿命系数ZN，YN查文献2图10-23和图10-22得，.C. 计算许用应力平安系数：，则：3、初步确定齿轮根本参数和主要尺寸A. 选择齿轮类型选用较平稳
10、、噪声小、承载能力较强的斜齿圆柱齿轮传动。B. 选用7级精度C. 初选参数初选参数：，ZZu=304.17=112， , 齿宽系数。D. 初步计算齿轮主要尺寸小齿轮1齿数：Z1=27大齿轮2齿数：Z2=112变位系数：齿宽系数：由于载荷平稳，取载荷系数K=1.1,根据螺旋角查得节点区域系数;弹性系数;取重合度系数;螺旋角系数为：；H=537.04MPa，因此，有： 故：取标准模数mn=2 mm，则中心距圆整后取a=143 mm。调整螺旋角：计算分度圆直径：计算圆周速度：法面模数：mn=1.5 mm中心距：a=130 mm螺旋角：分度圆直径：d1=55.55mm；d2=230.45mm圆周速度：
11、v=1.704 m/s计算齿宽：大齿轮：，小齿轮：;4、 验算轮齿的弯曲疲劳强度计算当量齿数:查图得，齿形系数：，；应力修正系数：，。取，则：齿根弯曲强度足够。5、齿轮构造设计齿顶圆直径：齿根圆直径：大齿轮齿宽：b2=45mm小齿轮齿宽：b1=50mm齿顶圆直径：da1=59.55mmda2=234.45mm高速级齿轮设计结果：，d1=55.55 mm, d2=230.45 mmda1=59.55mm , da2=234.45mmdf1=50.55mm , df2=225.45mmb1=50 mm, b2=45mm mn=2 mm , , a=143mm ， v=1.704m/s.3. 低速级传动齿轮的设计计算低速级主动轮输入功率1.947kW，转速43.49r/min，转矩T3=427.54 Nm，齿数比u=i3=3.17，单向运转，
