学士学位论文机械设计课程设计设计一级直齿圆柱齿轮减速器Word格式文档下载.docx
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9.2输出轴的轴承计算与校核...................................30
第十部分联轴器的选择...........................................31
第十一部分减速器的润滑和密封....................................33
11.1减速器的润滑...........................................32
11.2减速器的密封...........................................33
第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸...........................33
设计小结.......................................................36
参考文献.......................................................36
第一部分设计任务书
一、初始数据
设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据F=2800N，V=1.5m/s，D=400mm，设计年限（寿命）：
8年，每天工作班制（8小时/班）：
2班制，每年工作天数：
300天，三相交流电源,电压380/220V。
二.设计步骤
1.传动装置总体设计方案
2.电动机的选择
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比
4.计算传动装置的运动和动力参数
5.设计V带和带轮
6.齿轮的设计
7.滚动轴承和传动轴的设计
8.键联接设计
9.箱体结构设计
10.润滑密封设计
11.联轴器设计
第二部分传动装置总体设计方案
一.传动方案特点
1.组成：
传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。
2.特点：
齿轮相对于轴承对称分布。
3.确定传动方案：
考虑到电机转速高，V带具有缓冲吸振能力，将V带设置在高速级。
选择V带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。
二.计算传动装置总效率
ηa=η1η22η3η4η5=0.96×
0.992×
0.97×
0.99×
0.96=0.867
η1为V带的效率,η2为轴承的效率,η3为齿轮啮合传动的效率,η4为联轴器的效率,η5为工作装置的效率。
第三部分电动机的选择
3.1电动机的选择
已知速度v:
v=1.5m/s
工作机的功率pw:
pw=4.2KW
电动机所需工作功率为:
pd=4.84KW
执行机构的转速为:
n=71.7r/min
经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i1=2~4，一级圆柱直齿轮减速器传动比i2=3~6，则总传动比合理范围为ia=6~24，电动机转速的可选范围为nd=ia×
n=（6×
24）×
71.7=430.2~1720.8r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y132M2-6的三相异步电动机，额定功率为5.5KW,满载转速nm=960r/min，同步转速1000r/min。
电动机主要外形尺寸：
中心高
外形尺寸
地脚螺栓安装尺寸
地脚螺栓孔直径
电动机轴伸出段尺寸
键尺寸
H
L×
HD
A×
B
K
D×
E
F×
G
132mm
515×
315
216×
178
12mm
38×
80
10×
33
3.2确定传动装置的总传动比和分配传动比
（1）总传动比：
由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:
ia=nm/n=960/71.7=13.39
（2）分配传动装置传动比:
ia=i0×
i
式中i0、i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i0=2.8，则减速器传动比为:
i=ia/i0=13.39/2.8=4.78
第四部分计算传动装置的运动和动力参数
（1）各轴转速:
输入轴：
nI=nm/i0=960/2.8=342.86r/min
输出轴：
nII=nI/i=342.86/4.78=71.73r/min
工作机轴：
nIII=nII=71.73r/min
（2）各轴输入功率:
PI=Pd×
η1=4.84×
0.96=4.65KW
PII=PI×
η2⋅η3=4.65×
0.97=4.47KW
PIII=PII×
η2⋅η4=4.47×
0.99=4.38KW
则各轴的输出功率：
PI'
=PI×
0.99=4.6KW
PII'
=PII×
0.99=4.43KW
PIII'
=PIII×
0.99=4.34KW
（3）各轴输入转矩:
TI=Td×
i0×
η1
电动机轴的输出转矩:
Td==48.15Nm
所以：
η1=48.15×
2.8×
0.96=129.43Nm
TII=TI×
i×
η2×
η3=129.43×
4.78×
0.97=594.11Nm
TIII=TII×
η4=594.11×
0.99=582.29Nm
输出转矩为：
TI'
=TI×
0.99=128.14Nm
TII'
=TII×
0.99=588.17Nm
TIII'
=TIII×
0.99=576.47Nm
第五部分V带的设计
5.1V带的设计与计算
1.确定计算功率Pca
由表查得工作情况系数KA=1.1，故
Pca=KAPd=1.1×
4.84kW=5.32kW
2.选择V带的带型
根据Pca、nm由图选用A型。
3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v
1）初选小带轮的基准直径dd1。
由表，取小带轮的基准直径dd1=112mm。
2）验算带速v。
按课本公式验算带的速度
5.63m/s
因为5m/s<
v<
30m/s，故带速合适。
3）计算大带轮的基准直径。
根据课本公式，计算大带轮的基准直径
dd2=i0dd1=2.8×
112=313.6mm
根据课本查表，取标准值为dd2=315mm。
4.确定V带的中心距a和基准长度Ld
1）根据课本公式，初定中心距a0=500mm。
2）由课本公式计算带所需的基准长度
Ld0≈
≈1691mm
由表选带的基准长度Ld=1600mm。
3）按课本公式计算实际中心距a0。
a≈a0+（Ld-Ld0）/2=500+（1600-1691）/2mm≈454mm
按课本公式，中心距变化范围为430~502mm。
5.验算小带轮上的包角α1
α1≈180°
-（dd2-dd1）×
57.3°
/a
=180°
-（315-112）×
/454≈154.4°
>
120°
6.计算带的根数z
1）计算单根V带的额定功率Pr。
由dd1=112mm和nm=960r/min，查表得P0=1.96kW。
根据nm=960r/min，i0=2.8和A型带，查表得∆P0=0.12kW。
查表得Kα=0.93，查表得KL=0.99，于是
Pr=（P0+∆P0）KαKL=（1.96+0.12）×
0.93×
0.99kW=1.92kW
2）计算V带的根数z
z=Pca/Pr=5.32/1.92=2.77
取3根。
7.计算单根V带的初拉力F0
由表查得A型带的单位长度质量q=0.105kg/m，所以
F0=
==269.2N
8.计算压轴力FP
FP=2zF0sin（α1/2）=2×
3×
269.2×
sin（154.4/2）=1574.82N
9.主要设计结论
带型
A型
根数
3根
小带轮基准直径dd1
112mm
大带轮基准直径dd2
315mm
V带中心距a
454mm
带基准长度Ld
1600mm
小带轮包角α1
154.4°
带速
5.63m/s
单根V带初拉力F0
269.2N
压轴力Fp
1574.82N
5.2带轮结构设计
1.小带轮的结构设计
1）小带轮的结构图
2）小带轮主要尺寸计算
代号名称
计算公式
代入数据
尺寸取值
内孔直径d
电动机轴直径D
D=38mm
38mm
分度圆直径dd1
da
dd1+2ha
112+2×
2.75
117.5mm
d1
（1.8~2）d
（1.8~2）×
38
76mm
（z-1）×
e+2×
f
（3-1）×
15
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