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1、 机械零件设计（设计说明书）MACHINED COMPONENT DESIGN( Design specifications )题 目: 用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱设计学 院 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 机械零件设计课程设计任务书班级 姓名 学号 一、项目设计：用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱二、运动简图1.V带传动； 2.单级减速器；3.运输带；4.联轴器；5.电动机；6.卷筒。三、原始数据运输带工作拉力 1150 ；运输带工作速度 1.6 ；运输带速度允许误差 5% ；卷筒直径 260 ；工作年限 6 年 2 班制。四、设计工作量减速器装配图（A1号图纸） 1
2、张；零件工作图（A3号图纸） 3 张；1. 大带轮工作图1张；2. 低速轴工作图1张；3. 大齿轮工作图1张。 设计说明书 1 份。五、设计期限指导教师： 发题日期：目 录1传动参数计算42传动零件的设计计算 2.1带传动 2.2 齿轮传动3轴的设计及强度计算 3.1高速轴（小齿轮轴）设计 3.2低速轴（大齿轮轴）设计4轴承的寿命计算 4.1高速轴轴承寿命计算 4.2低速轴轴承寿命计算5其它零部件选用及强度校核 5.1键的强度校核 5.2联轴器的选用 5.3铸铁减速箱体的主要结构尺寸6技术要求7参考文献8设计小结计 算 及 说 明主 要 结 果1传动参数计算1.1工作机功率1) 原始数据：运输
3、带工作拉应力：F=1150 N 运输带工作速度： V=1.6 m/s工作年限6年2班制2) 传动效率：查【1】14页表2-3得V带传动效率：滚动轴承效率：8级精度一般齿轮传动效率：弹性联轴器传动效率：传动滚筒效率：3) 总效率：4) 输入电机功率：因为载荷平稳，所以电动机功Ped率略大于Pd即可，取 Ped=2.2kW。5) 确定电动机转速： 由【1】10页表2-1得：V带的传动比范围：24，由【1】 1014页表2-2得：一级圆柱齿轮减速器则总传动比的220，电动机转速的可选范围220,得电动机的可选范围为：（220）117.53=2362351 r/min符合这一范围的同步转速有750 r
4、/min、1000 r/min和1500 r/min，将这三种方案列表进行比较，由【1】203页表17-1得：方案电动机型号额定功率Ped/kW电动机转速n/(r/min)电动机质量m/kg总传动比ia同步转速满载转速1Y1325-82.2750720636.042Y112M-62.21000940458.003Y100L-42.2150014303412.17表中所列方案3电动机质量轻，价格便宜，但总传动比最大，转动装置外廓尺寸大，制造成本大，方案1中电动机质量最重，且价格昂贵，综合考虑，现选用方案2。即选定电动机型号为：Y112M-6。由【1】204页表17-3得：电动机轴伸出端长： E=
5、60mm电动机轴中心高： H=112mm电动机轴直径： D=28mm1.2确定传动系统的总传动比和分配各级传动比1) 总传动比：2) V带传动比取齿轮的传动比为i齿=3.5，得：1.3计算传动系统的运动和动力参数1) 0轴（电动机轴）P0=Pd=2.14kW n0=nm=940 r/min2) 轴（高速轴）3) 轴（低速轴） 4) 轴（滚筒轴） 各轴运动和动力参数轴名功率P/kW转矩T/(Nm)转速n/(r/min)传动比ia效率电机轴2.1421.749402.2860.96高速轴2.054447.71411.23.50.96低速轴1.973160.36117.510.98滚筒轴1.9341
6、57.2117.52传动零件的设计计算2.1带传动1) 计算功率：已知传动载荷平稳，为两班制工作，工作机为轻载荷输送机。由【2】218页表13-8查的：KA=1.2故计算功率：2) 选用V带型号:选用普通V带 已知：PC=2.64 kW,n0=940 r/min由【2】219页图13-15得点位于A型区域，故选用A型 3) 大、小带轮直径：已知为A型带轮由【2】219页表13-9得：，现选取d1=125mm取d2=280mm4) 验算带速V：在520m/s内，所以带轮直径是合适的。5) 求V带基准长度Ld和中心距a：初步选取中心距: a0=1.5(125+280)=607.5mm,取a0=60
7、0mm符合： 初步确定V带基准长度： 由【2】212213表13-2得： Ld=1800mm再计算实际中心距：6) 验算小带轮包角：所以合适。7) 求V带根数：已知n1=940 r/min,d1=125mm,由【2】214215页表13-3,得：传动比： 已知i带2，且为A型带轮，小轮转速为940 r/min由【2】216页表13-5，查得： 已知=164.6，由【2】表13-7，并结合线性校正得：已知Ld=1800mm，由【2】212213页表13-2得：KL=1.01取Z=2。 8) 求作用在带轮上的预紧力和压力已知为普通A型V带，由【2】212页表13-1查得： q=0.1 kg/m单根
8、V带的预紧力为：作用在轴上的压力FQ皮带轮名称结果名称结果名称结果带型A型传动比i带=2.286根数2基准直径dd1=125mm基准长度Ld=1800mm预紧力174.83Ndd2=280mm中心距a=576.91mm压轴力693N9) V带结构参数由【2】224页表13-10得：槽型Abd11mmhamin2.75mme15mmfmin9mmhmin8.7mmmin6mm34由【3】149页表12-3得： 选用板孔式带轮2.2 齿轮传动1) 选择材料许用应力小齿轮选用45#钢，选用调制处理；大齿轮选用45#钢，选用正火处理。 由【2】166页表11-1得： 2) 计算大小齿轮的许用接触应力和
9、弯曲应力已知齿轮为一般可靠度，再由【2】171页表11-5得：其中两齿面的接触应力应是相等的，所以取其中较危险的，即较小的许用接触接触应力： 3) 按齿面接触强度设计 已知装置原动机为电动机，载荷为有中等冲击的载荷，由【2】169页表11-3得：K=1.3 已经求得T1=4.77104 Nm 已知齿轮相对于轴承为对称布置，齿轮所选材料为软齿面，由【2】175页表11-6得：d=1 已经求得U=3.50 已知45#钢为锻钢，由【2】171页表11-4得：ZE=189.8 已知齿轮均为标准齿轮，所以ZH=2.5 已求得H=341 MPa将上述值代入公式得：取齿数z1=30，则z2=303.5=10
10、5 再由【2】57页表4-1，选用第一系列，取m=2.5，则：齿宽：中心距：4) 验算齿轮弯曲强度已知z1=30,z=105由【2】173页图11-8得： YFa1=2.52 YFa2=2.18已知z1=30,z=105由【2】173页图11-8得：YSa1=1.65 YSa2=1.795) 齿轮的圆周速度 由【2】168页表11-2,得知可选用8级精度。6) 大、小齿轮齿顶圆、和齿根圆大小已知所选齿轮为正常齿制，由【2】58页表4-2得：齿顶圆：齿根圆： 3 轴的设计及强度计算3.1高速轴（小齿轮轴）设计1) 选用材料选用45，且经过调质处理。2) 结构设计根据轴上零件的安装和固定要求，将轴
11、分为七段轴段：安装V带轮；轴段：轴肩；轴段：安装轴承；轴段：过渡段；轴段：齿轮；轴段：过渡段；轴段：安装轴承。3) 各轴段轴径最小轴径已选用45钢，由【2】245页表14-2得C=118107。已知P=2.0544 kW，n=411.2 r/min,带入公式得考虑到一个键的存在轴径应该扩大5%7%， 再考虑到与V带的配合及由【1】82页表9-3中的标准数据选取d1=25mm。轴径由【2】243页图14-10中公式： 由【1】37页表5-1得：其中C1一般取1.6或2，可以得到：现综合考虑两种情况，取d2=33 mm轴径和d2=33mm，所以初选用深沟球轴承6207。由【1】120121页表12-1得其内径为35mm，所以d3=d7=35mm。轴径和这一部分为轴承和齿轮的过渡段，齿轮分度圆大小为75mm选取d4=d6=45mm。轴径这一部分为小齿轮，其分度圆大小为75mm，齿顶
