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1、 机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定.3二、电动机的选择.4三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比.6四、传动装置的运动和动力设计.7五、普通V带的设计.10六、齿轮传动的设计.15七、传动轴的设计.18八、箱体的设计.27九、键连接的设计29十、滚动轴承的设计31十一、润滑和密封的设计32十二、联轴器的设计33十三、设计小结.33设计题目：单级圆柱齿轮减速器机械系：设计者：学 号：指导教师：一、设计课题：设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单向运荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限10年，一班制工作，卷筒不包括其轴承效率为96%，运输带允许速
2、度误差为5%。 原始数据 编号1运输带拉力F（N）1500运输带速度V（m/s）1.1卷筒直径D（mm） 220设计任务要求：1. 减速器装配图纸一（A1图纸）2. 轴、传动零件图纸各一（号图纸）3. 设计说明书一分计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1）已知条件：1. 工作环境：一般条件，通风良好；2. 载荷特性：工作平稳、单向运转；3. 使用期限：8年，大修期3年，单班工作；4. 卷筒效率：=0.96；5. 运输带允许速度误差：5%；6. 生产规模：一般规模厂中小批量生产。（）、原始数据：滚筒圆周力F=1500N；带速V=1.1m/s；滚筒直径D=220m
3、m；方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5.滚筒 6.运输带二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：da(kw)由式(2)：V/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000a (KW)由电动机至运输带的
4、传动总效率为：总=5式中：1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取=0.95，0.96，0.97，.则：总=0.960.980.970.990.96 =0.7827所以：电机所需的工作功率：Pd= FV/1000总=(30001.1)/(10000.83) =2.108 (kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒601000V/（D）=(6010001.1)/（220） =95.49r/min根据手册表推荐的传动比合理围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比围=3。取带传动比= 。则总传动比理论围为：a。故电动机转速的可选为 Nd=Ian卷筒 =(624)95
5、.49 =572.962291.83 r/min则符合这一围的同步转速有：1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）方案电 动机 型号额定功率电动机转速(r/min)同步转速满载转速1Y100L 1-42.2150014202Y112M-62.21000960综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，方案1计算后带速小于5m/s,相比之下第2方案比较适合。此选定电动机型号为Y112M-2，中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸 FGD13252034531
6、521614012286087三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为： ia=nm/n=nm/n卷筒=940/95.49=9.84总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0i（式中i0、i分别为带传动和减速器的传动比）2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书P7表1，取i0=2.8（普通V带 i=24）因为：iai0i所以：iiai09.84/2.83.5四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，.以及i0,i1，.为相邻两轴间的传动比01，12，.为相邻两轴的传动效率P，P，
7、.为各轴的输入功率（KW）T，T，.为各轴的输入转矩（Nm）n,n,.为各轴的输入转矩（r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数1、 运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转数：轴：n=nm/ i0=940/2.8=335.7（r/min）轴：n= n/ i1 =335.7/3.5=95.92r/min 卷筒轴：n= n（2）计算各轴的功率：轴： P=Pd01 =Pd1=2.20.96=2.112（KW）轴： P= P12= P23=2.1120.960.96 =1.95（KW）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：Td=9550Pd/nm=95502.2/
8、940=22.35 Nm轴T= 9550P1/n1 =75.1 Nm轴T= 9550P2/n2 =194.15 Nm由指导书的表1得到：1=0.962=0.983=0.974=0.99i0为带传动传动比i1为减速器传动比滚动轴承的效率为0.980.995在本设计中取0.98综合以上数据，得表如下：功率（KW）转速（r/min）传动比效率扭矩（N.M）电动机轴2.29602.80.9622.35轴2.112335.53.50.9660.1轴1.9595.921.000.96194.2五. V带的设计（1）选择普通V带型号由PC=KAP=1.22.1=2.52（ KW）根据课本P134表9-7得知
9、其交点在A、B型交界线处，故A、B型两方案待定：方案1：取A型V带确定带轮的基准直径，并验算带速：则取小带轮 d1=100mmd2=n1d1(1-)/n2=id1(1-) =2.8100(1-0.02)=274.4mm由表9-2取d2=280mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%，故允许)带速验算： V=n1d1/（100060）由课本P134表9-5查得KA=1.2由课本P132表9-2得，推荐的A型小带轮基准直径为75mm125mm =940100/（100060） =4.9m/s不介于525m/s围，故不合适取d1=106mmd2=n1d1(1-)/n2=id1(1-) =2.810
10、6(1-0.02)=290.9mm由表9-2取d2=300mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%，故允许)带速验算： V=n1d1/（100060）=940106/（100060） = 5.22/s介于525m/s围，故合适确定带长和中心距a：a0=1.5（d1+d2）=1.5（106+300）=649.6取a0=650满足：0.7（d1+d2）a02（d1+d2）0.7（106+300）a02（106+300） 284.2a0812初定中心距a0=650，则带长为 L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0) =2650+（106+300）/2+（300-106）2/(46
11、50)=1952.2 mm由表9-3选用Ld=2050mm的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=650+(2050-1952.2)/2=698.9 mm验算小带轮上的包角11=180-(d2-d1)57.3/a =180-(300-106)57.3/698.9=164.1120 合适确定带的根数 Z=PC/（(P0+P0)KLK） =2.52/（0.95+0.11）0.971.01） = 2.43故要取3根A型V带计算轴上的压力由书9-18的初拉力公式有F0=500PC（2.5/K-1）/z c+q v2 =5002.52（2.5/0.97-1）/（35.22）+0.175.022 =1126.9 N由课本9-19得作用在轴上的压力FQ=2zF0sin(/2) =23126.9sin(164.1/2)=754.1 N合适由机械设计书表9-4查得P0=0.95由表9-6查得P0=0.11 由表9-7查得K=0.95由表9-3查得KL=0.96由课本表9-2得，推荐的B型小带轮基准直径125mm280mm
