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我的机械设计课程设计单级圆柱齿轮减速器说明书课程设计学生姓名：学号：年级：2007级专业：高分子模具院（系）：材料科学与工程学院指导教师：时间：2010年6月目录设计任务书第一章绪论Ll设计目的31. 2传动方案的分析与拟定3第二章减速器结构选择及有关性能参数计算1.1 电动机类型及结构的选择41.2 电动机选择41.3 确定电动机转速42. 4确定传动装置的总传动比与分配级传动比53. 5动力运动参数计算5第三章传动零件的设计计算4. 器外部零件的设计计算一普通V形带传动7第四章齿轮的设计计算5. 1直齿圆柱齿轮86. 2齿轮几何尺寸的设计计算4. 2.1按照接触疲劳强度计算85. 2.2按齿根弯曲接触强度校核计算96. 2.3齿轮几何尺寸的确定94. 3齿轮的结构设计9第五章轴的设计计算5.1输入轴的设计115. 2输出轴的设计135. 3轴强度的校核16第六章轴承、键与联轴器的选择6. 1轴承的选择及校核177. 2键的选择计算及校核188. 3联轴器的选择18第七章减速器润滑、密封7.1润滑的选择确定197. 1.1润滑方式198. 1.2润滑油牌号及用量191 .2密封的选择确定19第八章减速器附件的选择确定19第九章箱体的要紧结构尺寸计算20第十章减速器的绘制与结构分析10 .1拆卸减速器2110.2分析装配方案2110.3分析各零件作用、结构及类型2110.4减速器装配草图设计2110.5完成减速器装配草图2210.6减速器装配图绘制过程2210.7完成装配图2310.8零件图设计23第十一章设计总结24参考文献设计任务书设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续单向工作，一班工作制，载荷平稳，室内工作，有粉尘(运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑)。使用期限：10年。生产批量：20台。生产条件：中等规模机械厂，可加工78级齿轮与蜗轮。动力来源：电力，三相交流380/22OV题目数据：组号1运输带工作拉力F/(KN)1.5运输带速度V/(ms)1.1卷筒直径D(mm)220运输带同意速度误差为5%设计任务要求：1 .减速器装配图纸一张(1号图纸)一张2 .轴、齿轮零件图纸各一张(3号图纸)两张3 .设计说明书一分一份第一章绪论1.1设计目的(I)培养我们理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计课程与其他有关课程的基础理论并结合生产实际进行分析与解决工程实际问题的能力，巩固、深化与扩展了有关机械设计方面的知识。(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或者简单机械的设计，使我们掌握了通常机械设计的程序与方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力与创新能力。(3)另外培养了我们查阅与使用标准、规范、手册、图册及有关技术资料的能力与计算、绘图数据处理等设计方面的能力。1.2传动方案拟定1、传动系统的作用及传动方案的特点：机器通常是由原动机、传动装置与工作装置构成。传动装置是用来传递原动机的运动与动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要构成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量与成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高与使用保护方便。本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案使用了两级传动,第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓与冲击与振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率与速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计使用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体使用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。2、传动方案的分析与拟定1、工作条件：使用年限10年，工作为一班工作制，载荷平稳，室内工作。2、原始数据：滚筒圆周力F=1500N;带速V=Llm/s;滚筒直径D=220mm3、方案拟定：图1带式输送机传动系统简图计算及说使用V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，习惯大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用保护方便。第二章减速器结构选择及有关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择本减速器设计为水平剖分，选用Y系列三相异步电动机，封闭卧式结构。2.2 电动机选择(一)工作机的功率PWPW=FY八OOO=15000×1.1/1000=1.65kw(二)总效率"总总二带怖轮联轴器喔承二°96×°98×0.99X0.9952=0.91电动机额定 功率Ped = 3 kw(三)所需电动机功率与Pd=匕/总=1.65/0.91=1.81(KW)查机械零件设计手册得Ped=3kw2.3 确定电动机转速卷筒工作转速为：nttra=60×1000V/(D)=95.54r/min根据机械设计课程设计P7表2-3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i齿=3-6范围。取V带传动比%=24。则总传动比理论范围为：i总=624。故电动机转速的可选范为nd=QX11h.=573.24-1910.8r/min则符合这一范围的同步转速有：750、I(MM)与1500rmin,由标准查出三种适用的电动机型号：方案机号动电型定率额功电动机转速(r/min)同步满载1Y100L-43kw100014202Y132S-63kw15009603Y132M-83kw3000710综合考虑电动机与传动装置的尺寸、结构与带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。因此选定电动机型号为Y132S-6,n满=960r/min。2.4确定传动装置的总传动比与分配级传动比1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速n满与工作机主动轴转速nl可得传动装置总传动比为：»总二11满/九1二960/95.54=10.052、分配各级传动装置传动比：总传动比等于各传动比的乘积=%取“二2.5(普通V带i=24)由于：=因此：i齿=i总/%=10.05/2.5=4.022.5动力运动参数计算(一)转速n“0=n满=960zi=no/=11满/=960/2.5=384(r/min)二/i齿=384/4.02=95.52(r/min)"川=""=95.52(r/min)(二)功率PP0=Pd=LSUkw)I轴：P1=L带=1.81×0.95=1.72(ZW)II轴：P2=齿轮轴承=1.72X0.995X0.98=1.68(kw)卷筒轴鸟=鸟联轴器轴承=1.68×0.995×0.99=1.65(公。(三)转矩T选定电动机型号为Y132S-6=2.5=4.02%=384(r/min)11u=95.52(r/min)/=95.52(r/min)%=1.81攵WPl=1.72AWP2=1.68IwG=I.65AW计算及说明结果"=955Ono=18(Nm)I轴带%=42.78(Nm)II轴7>7轮轴”齿=167.96(Nm)卷筒轴4=心联轴器轴承”齿带=164.97(Nm)将上述数据列表如下：To=18(Nm)T=42.78(Nm)T2=167.96(Nm)T3=164.97(Nm)轴号功率P/kWN/(r.min-1)Tl(N.m)i0L81960182.511.7238442.7821.6895.52167.964.0231.6595.52164.971计算及说明结果第三章传动零件的设计计算减速器外部零件的设计计算一一普通V形带传动设计普通V形带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度与轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小与方向1、选择带的型号：查表64得KA=I.0,则计算功率为PC=KAP=1×3=3KW根据1、查表与图68,选取A型带。2、确定带轮基准直径、验算带速查资料表65,6-6,选取4n=112加"2带速带速验算：V=nldl/(1000×60)=3.14×112×9601000×60=5.63ms介于525ms范围内，故合适大带轮基准直径d2=nln2×dl=2.5×l12=280mm3、确定带长与中心距a：0.7(dl+d2)<a<2(dl+d2)0.7×(112÷280)<a<2×(112+280)274.4mm<a0<784mm初定中心距a0=500,则带长为1.0=2a0÷(dl+d2)+(d2-dl)2(4a0)=2×500+(112+280)/2+(280-112)2(4×500)=1629.55mm查62表，按标准选带的基准长度Ld=1600mm的实际中心距a=a0+(Ld-L0)2=500+(1600-1629.55)/2=485.23mm4、验算小带轮上的包角lal=l80-(d2-dl)×57.3a=160.16>120小轮包角合适5、确定带的根数由式z%+7)k/确定V带根数,查63表得4=1.18kW,查67表得A=0.1IkW查62表得=0.99,Ka=O.89则Z=PC/(PO÷PO)KlKa=2.71(0.97÷0.11)×0.99×0.89=2.47故要取3根A型V带选A型带dl=112mmd2=280mm带中心距a=485.23mm小轮包角合适选3根V带计算及说明结果第四章齿轮的设计计算4.1 直齿圆柱齿轮按输入的转速384rmin,传动比4.02计算，传动功率1.72kw,连续单向运转，载荷平稳来计算。(1)选定齿轮材料、热处理方式与精度等级因载荷平稳，小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为40Gr钢调质，齿面硬度为250HBS,大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为220HBS。齿轮精度初选8级(2)初选齿数与齿宽系数。Z1=25Z2=Zlil=25×4.02=100取Wd=I滑动率及修正：=l-(d2)d2n满=0%带实际传动比：i'=d2dl(1-£)=2.5从动轮转速：力=n满/1二384修正后齿轮传动比：i=100/250=4输入转矩为42.78Nm传动比误差：=(4.02-4)/4=0.5%符合误差要求4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按齿面接触疲劳强度计算小齿轮的转矩为42.78Nm确定各参数值：1 .载荷系数因K取值在1.2-2.4之间，由于载荷平稳，取K=1.52 .许用应力：。Hliml=700MPa。Hlim2=560