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1、 一级圆柱齿轮减速器设计说明书目录一. 课程设计的目的 2二. 课程设计的内容和任务 3 三. 课程设计的步骤 4四. 电动机的选择 4五. 传动零件的设计计算 8 1. 带传动的设计计算 82. 齿轮传动的设计计算 11六. 轴的计算 15七. 轴承的选择和校核 21八. 联轴器的选择及校核 22九. 键联接的选择及校核 22十. 减速器箱体的主要结构尺寸 23十一. 润滑方式的选择 24十二. 技术要求 24十三. 参考资料 25十四. 致谢 26一. 课程设计的目的机械设计基础课程设计是机械设计基础课程设计的重要实践环节，是第一次较全面的设计能力训练，在实践学生总体培养目标中占有重要地位
2、。本课程设计的教学目的是：1. 综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固和扩张。2. 学习和掌握设计机械传动和和简单机械的基本方法和步骤，培养学生工程能力及分析问题解决问题的能力。3. 提高学生在计算、制图、计算机绘图、运用设计资料、进行经验估算、机械设计方面的基本技能。二. 课程设计的内容及任务1. 课程设计的内容应包括传动装置、全部设计计算和结构设计。具体如下：1) 阅读设计任务书，分析传动装置的设计方案。2) 选择电动机，计算传动装置的运动参数和动力参数。3) 进行传动零件的设计计算。4) 减速器装置草图的设计。5) 计算机
3、绘制减速器装配图及零件图。2.课程设计的主要任务1） 设计减速器装配草图一张2） 计算机绘制减速器装配图一张，零件图两张（齿轮、轴等）3） 答辩三. 课程设计的步骤 1.设计准备 准备好设计资料、手册、图册绘图用具、计算用具、坐标纸号。阅读设计任务书,明确设计要求,工作条件,内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟定计划。2.传动装置的总体设计 根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；记算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。3.传动装置的总体方案分析传动装置的设计方案直观的反映了工作机
4、传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。满足工作机性能的传动方案可以由不同的传动机构类型以不同的组合形式和顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠并且结构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。四. 电动机的选择电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、功率和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。选择电动机类型、型号、结构等，确定额定功率、满载功率、结构尺寸等。1. 选择电动机的类型电动机有交流和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因而，多采用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动
5、机又分位笼型和绕线型两种，其中以普通笼型电动机应用最多，目前应用最广的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单，启动性能好，工作可靠，价格低廉，维护方便，使用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体，无特殊要求的场合，如:起重机、风机、农机、轻工机械等。在经常需要起动、制动和正反转的场合（如起重机），则要求电动机转动惯性小，过载能力大，应选用起重及冶金用的三相异步电动机YZ型（笼型）或YZR型（绕线型）。 按已知的工作要求条件,选择Y型全封闭笼型三相异步电动机2. 电动机功率的选择1) 工作机所需的电动机输出功率为:(1)P / (2)P Fv/1000wP Fv / 1000 .w .0.960
6、.990.970.970.980.960.83p Fv /10000.8316001.5 / 10000.832.89Kw2) 确定电动机的转速 卷筒轴的工作转速为n 60 1000v / D 60 1000 1.5 / 230 124.6 r/min 按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比i 2 4,单级齿轮的传动比i35, 则合理总传动比的范围为i620，故电动机转速的可选范围为： n in (620)124.6 r/min 747.6 2492 r/min符合这一范围的同步转速有750 r/min 1000 r/min 1500 r/min,再根据计算出的容量,由附表8-1查出有三种
7、适用的电动机型号,其技术参数及传动比的比较情况见下表。方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min） 传动装置的传动比P/kW同步转速满载转速总传动比带齿轮1Y132M-837507105.7022.852Y132S-6310009607.702.53.083Y100L2-431500142011.4033.8综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较两个方案可知：选择方案3比较合适。因此选定电动机型号为Y100L2-4，所选电动机的额定功率P3KW,满载转速n1420 r/min，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示中心高H
8、外形尺寸L(AC/2AD)HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径D(k)轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD10038282.5245161401228608413.计算总传动比和分配传动比由选定电动机的满载转速n和工作机主动轴的转速n可得传动装置的总传动比i n/ n,对于各级传动为i为ii.i.ii 4.计算传动装置的运动和动力参数1)各轴转速I 轴 n n/i1420 / 3 473.33 r/min 轴 n n/i1420 / 11.4124.6 r/min卷筒轴n n124.6 r/min2)各轴的输入功率I 轴 PP. 2.890.962.77 kW 轴 P P.2.770.990.972.
9、66 kW卷筒轴P P.2.660.990.972.55Kw3) 各轴的输入转矩I 轴 TT. i. 19.4430.9655.99 N. m 轴T T. i.55.993.80.990.97204.32N.m卷筒轴 T T. .204.320.990.97196.21N.m运动和动力参数的计算结果列于下表： 轴名参数电动机轴I 轴 轴卷筒轴转速n/(r/min)输入功率P/Kw输入转矩T/ N. m14202.8919.44473.332.7755.99124.62.66204.32124.62.55196.21传动比I效率30.963.80.9610.96五.传动零件的设计与计算（一.）V
10、带设计:已知P额3kW 转速n473.33 r/min 两班制1. 计算功率：PKP1.233.6 kW 选取K1.2 P3.6 kW2. 选择带型：根据P3.6 kW和n1420 r/min由表10-12选取A型3. 确定带轮基准直径：由表10-9确定d，did（1-）1420/473.33100（1-0.02）=294mm，查表10-9取标准值 选取d100mm ， d280mm4. 验算带速： V.d. n/601000 1001420/601000 7.43m/s因为5m/s v 120,故符合要求。8.单根V带传递的额定功率：根据d和n，查图10-9得P1.4 kW9.i1时单根V带
11、传递的额定功率增量：据带型及i查表10-5得P0.17 kW10.确定带的根数：查表10-6：K0.95 查表10-7:K0.99 ZP/( PP) K K3.6/(1.40.17)0.950.992.44故取Z311.单根V带的初拉力：查表10-1: q0.01kg/mF500(2.5/0.95)-1( P/Z)qv500（2.5/0.95）-1（3.6/37.43）0.107.43N137.3N 12.作用在轴上的力：F2Z Fsin（/2）23137.3sin(159/2)N=810N 13.带轮的结构和尺寸： 以小带轮为例确定其结构和尺寸，由图10-7选定小带轮为实心轮，轮槽尺寸及轮宽
12、按表10-3计算，并参查简明机械零件设计实用手册，从而画出小带轮工作图，见图10-14。 (二)直尺圆柱齿轮的设计已知：i3.8, n473.33r/min 传动功率P2.89kW, 两班制工作,工作期限10年,单方向传动,载荷平稳。 1. 选材料与热处理方式。所设计的齿轮传动属于闭式传动，通常采用软齿面的钢制齿轮，查阅表6-7，选用价格便宜便于制造的材料；小齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为260HBW，大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBW，硬度差为45HBW较合适。2. 选择精度等级。运输机是一般机械，速度不高，故选择8级精度。3按齿面接触疲劳强度设计。本传动为闭式传动，软齿面，因此主要失效形式为疲劳点蚀，应根据齿面接触疲劳强度设计，根据式（6-41） d 1) 载荷因数K。圆周速度不大，精度不高，齿轮关于轴承对称布置，按表6-9取K1.22) . 转矩T T9.5510P/n9.5510
