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1、机械设计基础课程设计计算说明书姓名 _班级 _学号 _指导老师 _成绩_目录机械设计课程设计任务书11传动方案拟定21.1工作条件21.2原始数据22电动机选择22.1电动机类型的选择22.2电动机功率选择23计算总传动比及分配各级的传动比33.1总传动比33.2分配各级传动比34运动参数及动力参数计算34.1计算各轴转速34.2计算各轴的功率34.3计算各轴扭矩35传动零件的设计计算45.1皮带轮传动的设计计算45.2齿轮传动的设计计算66轴的设计86.1输入轴的设计86.2输出轴的设计117滚动轴承的选择及校核计算147.1计算轴承参数并校核158键联接的选择及校核计算168.1主动轴与齿
2、轮1联接采用平键联接168.2从动轴与齿轮2联接用平键联接169联轴器得选择和计算16210箱体主要结构尺寸计算1611减速器附件的选择1712润滑与密封1712.1齿轮的润滑1712.2滚动轴承的润滑1712.3润滑油的选择1812.4密封方法的选取1813设计小结18参考文献192机械设计课程设计任务书1、设计题目设计用于带式运输机的单级圆柱直齿减速器，图示如下，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5%2、设计数据运输带工作拉力F（N）运输带工作速度V(m/s)卷筒直径D(mm)6801.42503、设计要求1、每人单独一组数据，要
3、求独立认真完成。2、图纸要求：减速器装配图一张（A1），零件工作图两张（A3，传动零件、轴）。3、设计计算说明书1份。11传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动1.1工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年， 小批量生产，两班制工作;1.2原始数据：运输带工作拉力F（N）运输带工作速度V(m/s)卷筒直径D(mm)6801.42502电动机选择2.1电动机类型的选择：Y系列0三相异步电动机2.2电动机功率选择：2.2.1传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒 =0.960.9820.970.990.96=0.8502.2.2电机所需的工作功率：P工作=FV/（1
4、000总）=6801.4/（10000.850）=1.120KW2.2.3确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/（D）=6010001.4/（250）=106.95r/min 据手册P196表14-2推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围ic=35。取V带传动比iv=24，则总传动比理时范围为iz=620。故电动机转速的可选范围为nd=Izn筒=（620）106.95=641.712139.04r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案,综合考虑电动机
5、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方案比较适合，则选n=1000r/min。2.2.4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Y100L-6。 其主要性能：额定功率：1.5KW，满载转速940r/min。3计算总传动比及分配各级的传动比3.1总传动比：i总=n电动/n筒=940/106.95=8.793.2分配各级传动比：3.2.1据手册P196表14-2，取齿轮i齿轮=3（单级减速器i=35合理）3.2.2i总=i齿轮I带i带=i总/i齿轮=8.79/3=2.934运动参数及动力参数计算4.1计算各轴转速（r/min）n0
6、=n电机=940r/minnI=n0/i带=940/2.93=320.82(r/min)nII=nI/i齿轮=106.94(r/min)nIII= nII=106.94(r/min)4.2计算各轴的功率（KW） P0= P工作=1.120KWPI=P0带=1.1200.96=1.0752KWPII=PI齿承=1.07520.970.98=1.0221KWPIII=PII承联=1.02210.980.99 =0.9426KW4.3计算各轴扭矩（Nm） To = 9.55P0/n0= 95501.120KW/940 =11.38Nm TI=9550PI/nI=95501.0752KW/320.82
7、=32.01Nm TII=9550PII/nII=95501.0221KW/106.94=91.28Nm TIII=9550PIII/nIII=95500.9426KW/106.94=84.18Nm5传动零件的设计计算5.1皮带轮传动的设计计算5.1.1选择普通V选带截型根据其工况：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作,结合教材P122表8.16得：kA=1.1PC=KAP=1.11.5=1.65KW再结合计算功率PC=1.65KW和带轮转速n0=940(r/min)，由教材P119表8.10得：选用B型V带。5.1.2确定带轮基准直径，并验算带速由教材P1
8、19表8.10得，推荐的小带轮基准直径为125140mm 则取dd1=140mmdmin=125, dd2=n0/nIdd1=940/320.82140=410.2mm由教材P110表8.3，取dd2=400mm实际从动轮转速n1=n0dd1/dd2=940140/400 =329r/min转速误差为：（n1-n1）/n1=（320.82-329）/320.82 =-0.0251200（适用）5.1.5确定带的根数根据dd1=140mm和n0=940r/min结合教材P119表8.10查得 P0=2.13KW 根据教材P121式8.11结合i=-2.93和表8.14和表8.15计算得 P0=0
9、.1650KW根据教材P121图8.11查得K=0.95 根据教材P111表8.4查得KL=1.00Z=PC/P=PC/(P0+P0)KKL =1.65/(2.13+0.1650)0.951.00 =0.7568圆整得z=1。5.1.6计算初拉力F0及带轴上压力FQ由教材表 8.6 查得q=0.17kg/m，根据式（8.19）得单根V带的初拉力：F0=500PC/（ZV）（2.5/K-1）+0qV2=5001.56/（16.89）(2.5/0.95-1)+0.176.892N =192.78N则作用在轴承的压力FQ，FQ=2ZF0sin（1/2）=21192.78sin（158.230/2）=
10、378.62N5.2齿轮传动的设计计算5.2.1选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为220250HBW。软大齿轮选用45钢正火，齿面硬度170210HBW；根据表10.21选9级精度。齿面精糙度Ra3.26.3m5.2.2按齿面接触疲劳强度设计 参照教材P195有：d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3 由式（6-15）确定有关参数如下：1)转矩T1T1=9.55106P/n1=9.551061.0752/320.82 =32.01Nmm2)载荷系数k 根据教材P174表（10.11）取k=13)齿数和齿宽系数d 取小齿轮齿数Z1=20，传动比i齿=3 则大齿轮齿数：Z2=iZ1=320=60 实际传动比i0=60/20=3传动比误差：（i-i0）/i=(3-3)/3=0%2.5% 可用齿数比：u=i0=3由教材P192表（10.20） 取d=14)许用接触应力HH= HlimZNT/SH由教材P171图（10.24）查得：HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa由表10.10查得SH=1，计算应力循环次数NLNL1=60njLh=60320.821(1636510)=1.124109NL2=NL1/i=1.124109/
