一级减速器..doc
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安徽文达信息工程学院
机械设计课程设计说明书
目录
一、课程设计任务书----------------------------2
二、传动装置总体设计方案----------------------3
三、电动机的选择------------------------------4
四、确定传动装置的总传动比和分配传动比--------5
五、带轮设计----------------------------------7
六、传动零件齿轮的设计计算--------------------9
七、传动轴的设计-----------------------------12
八、键的设计和计算---------------------------14
九、轴承的选择及寿命计算---------------------15
十、箱体设计：
-------------------------------16
十一、润滑设计-------------------------------19
十二、附件设计-------------------------------19
十三、设计小结-------------------------------20
十四、参考文献-------------------------------21
一、课程设计任务书
1、运动简图：
2、原始数据：
题号
参数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
直径（mm）
320
300
300
280
300
260
250
250
200
200
350
拉力（KF）
3.5
3.2
3.2
3
2.8
3
2.8
2.8
2.8
2.5
2.8
速度（m/s）
1.6
1.6
1.5
1.4
1.3
1.35
1.35
1.3
1.25
1.2
1.3
使用年限
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
3、已知条件：
1、工作情况：
单项运转，载荷平稳，空载启动，工作轴转速误差为+5%；
2、使用10年（每年300个工作日）;
3、小批量生产，两班制工作；
4、设计工作量：
1、减速器装配图1张（A1）；
2、零件工作图2张；
3、设计说明书1份。
二、传动装置总体设计方案:
1、组成：
传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2、确定传动方案：
3、其传动方案如下：
三、电动机的选择：
1、选择电动机的类型：
按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。
选择V带传动和一级圆柱直齿轮减速器（展开式）。
传动装置的总效率
；
根据《机械设计课程设计手册》表1-7查得：
——为V带的效率=0.96,
——闭式齿轮传动效率=0.97
——联轴器的效率=0.99
——滚动球轴承的效率==0.98,
——运输机的效率=0.9。
2、电动机的选择
负载功率:
折算到电动机的功率为:
3、确定电动机转速：
卷筒轴工作转速为：
根据《机械设计课程设计指导书》表1，可选择V带传动的传动比，一级圆柱直齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，电动机转速的可选范围为＝×n＝（6～24）×95.54＝573.24～2292.96r/min。
根据《机械设计课程设计手册》表12-1，可供选择电机有：
序号
电动机型号
同步转速/（r/min）
额定功率/kW
满载转/（r/min）
堵转转矩
最大转矩
额定转矩
额定转矩
1
YB2S1-2
3000
5.5
2900
2.2
2.2
2
Y132S-4
1500
5.5
1440
2.2
2.2
3
Y132M2-6
1000
5.5
960
2.0
2.0
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可以选择的电机型号为Y132M2-6，其主要性能如上表。
四、确定传动装置的总传动比和分配传动比
1、确定传动装置的总传动比和分配传动比：
（1）减速器总传动比
由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为
（2）分配传动装置传动比
＝×
式中分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取＝3，则减速器传动比为＝＝10.05/3＝3.35
2、计算传动装置的运动和动力参数：
（1）各轴转速
0号轴转速r/min
1号轴转速
2号轴转速
3号轴转速
（2）各轴输入功率
0号轴
1号轴
2号轴
3号轴
各轴输出功率
0号轴
1号轴
2号轴
3号轴
（3）各轴转矩
0轴：
1轴：
2轴：
3轴：
3、运动和动力参数计算结果整理表：
轴名
功率P/KW
转距T/N*M
转速n
r/min
转动比i
效率
输入
输出
0轴
4.84
4.84
48.15
960
1
1
1轴
4.65
4.47
133.40
320
3
0.96
2轴
4.47
4.42
441.91
95.52
3.35
0.99
3轴
4.42
4.24
423.91
95.521
1
0.96
五、带轮设计
1、确定计算功率：
根据《机械设计基础》表12-6查得工作情况系数=1.1，故
2、选取V带型号：
根据功率6.05kw，960r/min，由《机械设计》图7-11选取V带型号为A型。
3、确定带轮基准直径D1和D2：
根据《机械设计》表7-6选取=132mm
mm
根据《机械设计》表7-7选取=400mm。
4、验算带速v：
在5-25m/s的范围内，带速合适。
5、确定带长和中心距：
由0.7（+）≤≤2（+）初步确定=600mm
根据《机械设计基础》第246页得到
由《机械设计》表7-2选用基准长度
计算实际中心距：
6、验算小带轮包角：
7、确定V带根数Z：
根据《机械设计》表7-3，表7-4，表7-2，表7-8查得
单根普通V带的基本额定功率
根数
取根数为4根。
8、求作用在带轮轴上的压力：
由《机械设计》表7-1查得q=0.10kg/m
单根V带张紧力
小带轮轴上压力为
9、带轮主要参数：
小轮直径（mm）
大轮直径（mm）
中心距a（mm）
基准长度（mm）
带速（m/s）
带的根数z
132
400
567.42
2000
6.63
4
六、传动零件齿轮的设计计算
1、材料选择：
假设工作寿命为10年，每年工作300天，每天工作16小时，带式输送机载荷平稳，空载启动，连续单项运转。
根据《机械设计》表9-1初选小齿轮材料为40Cr经调质处理其硬度为240-285HBS，取260HBS,大齿轮材料为ZG340－640经正火处理其硬度为180-286HBS取210HBS；齿轮等级精度为9级。
由《机械设计基础》图10－7
由表10－4，安全系数SＨ＝1.1
故
由图10－10，，
由表10－4SF＝1.3
故
2、按齿面接触疲劳强度设计：
根据《机械设计》表10-3取载荷系数K=1.5，第199页取齿宽系数ψa=0.4
小齿轮的转矩为
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×4．47/320
=133401.56Nmm
按《机械设计基础》式（10-6）计算中心距（已知减速器传动比=u=z1/z2=3．35）
通常取ｚ＝20－40，取ｚ１＝31取z1=31，则z2=313.35=103.85,取z2=104故实际传动比为i=104/31=3.35=i1，
模数为：
m=2a/（z1+z2）=2*177.70/（32+108）=2.63mm
根据《机械设计基础》表4-1取m=3mm。
中心距为
a=0.5m（z1+z2）=202.5mm
齿宽为
b=ψaa=0.4*202.5=81mm
取b2=81mm，b1=86mm。
为补偿安装误差，保证接触齿宽，通常小齿轮齿宽应比大齿轮齿宽大5-10mm.
齿轮分度圆直径d1=mz1=3*31=93mm
d2=mz2=3*104=312mm
3、验算轮齿弯曲强度（齿宽应取接触齿宽b=81mm）：
由《机械设计基础》图10-9，齿形系数YF1=2.57,YF2=2.16，得
σF1=2KT1YF1/（bm2z1）=2×1.2×133401.56×2.57/（81×9×31）=36.40MPa＜[σF1]
σF2=σF1YF2/YF1=36.40×2.16/2.57=30.59MPa＜[σF2]
故弯曲强度足够。
4、齿轮的圆周速度为：
v=πd1n1/（60×1000）
=πmz1n1/（60×1000）
=3.14×3×31×320/（60×1000）
=1.56m/s
对照《机械设计基础》表10-2可知选用9级精度等级。
5.齿轮的基本参数:
名称
符号
公式
齿1
齿2
齿数
31
104
分度圆直径
93
312
分度圆齿距
P
P=πm
9.42
9.42
齿顶高
=*m
3
3
齿根高
3.75
3.75
齿顶圆直径
99
318
齿根圆直径
85.5
304.5
中心距
202.5
齿宽
86
81
七、传动轴的设计
1、选择轴的材料：
选择轴的材料为45钢，经调质处理，其机械性能由《机械设计》表14-1查得,
2、输出轴（II轴）上的功率P2，转速n2，转矩T2：
已知P2=4.42KW,n2=95.52r/min
于是T2=441.91Nm
3、初步确定轴的最小直径：
先按《机械设计基础》式（13-2）初步估算轴的最小直径。
（根据表11-2选C=110）
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径,为了使所选的轴与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。
由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑装拆方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器;计算转矩，查《机械设计基础》表16-2,考虑到转矩变化很小，故取，则：
按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查《机械设计课程设计手册》表8-5，选取型号LT8型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为500Nm，半联轴器的孔径，故取mm，半联轴器长度L1=112mm，半联轴器与轴配合的孔长度mm。
4、轴的结构设计：
1、与联轴器配合，已知联轴器为LT8,故d1=45mm。
为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上取=82mm。
2、按结构和强度要求做成阶梯轴，为使联轴器能轴向定位，在轴的外端做一轴肩，所以通过轴轴承透盖、右轴承和套筒的轴段去。
按题意选用两个6211型滚动轴承，故轴承处的轴径也是。
安装齿轮的轴头直径取，轴环外径取，考虑轴环的左侧面与轴承内圈的端面相接，轴肩高度应低于轴承内圈，故轴环左侧呈锥形，左轴承处轴肩直径为，轴肩圆半径为1mm，齿轮与联轴器
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