一级减速器课程设计报告文档格式.docx
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《工程力学》《机械制图》
指导教师签字
一、电机的选择................................................................................1
二、传动装置的运动和动力参数计算............................................2
三、V带传动设计............................................................................3
四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）............................5
五、轴的结构设计计算....................................................................6
六、校核轴承寿命..........................................................................11
七、键连接的选择和计算..............................................................11
八、箱体的设计..............................................................................11
九、心得体会..................................................................................12
一、电机的选择
1.1选择电机的类型和结构形式：
依工作条件的要求，选择三相异步电机：
封闭式结构
U=380V
Y型
1.2电机容量的选择
工作机所需的功率P=Fv/1000=3.04kWW?
：
0.95V带效率1?
0.98滚动轴承效率（一对）2?
:
0.97闭式齿轮传动效率（一对）3?
0.99联轴器效率4?
?
）：
0.96工作机（滚筒）效率（w53﹒?
﹒?
=0.841传输总效率=51432?
=3.61P=/kW
则，电动机所需的输出功率PdW1.3电机转速确定
60?
1000v=76.4卷筒轴的工作转速r/min?
nWπDV带传动比的合理范围为2~4，一级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为3~7，则总传动比的合理范围为=6~28，故电动机转速的可'
i选范围为：
458.4~1528r/minn'
i?
n?
=Wd1
在此范围的电机的同步转速有：
750r/min、1000r/min、1500r/min
依课程设计指导书表18-1：
Y系列三相异步电机技术参数（JB/T9616-1999）选择电动机
型号：
Y112M-4额定功率P：
4kWed同步转速n：
1500r/min满载转速n：
1440r/minm
二、传动装置的运动和动力参数计算
n18.85总传动比：
m?
i总nW2.1分配传动比及计算各轴转速
取V带传动的传动比i=30则减速器传动比i=i/i=6.28
02.2传动装置的运动和动力参数计算
0轴（电动机轴）P?
P?
3.61kW
d0n?
1440r/min
m0P0?
T?
955023.94N?
m0n01轴（高速轴）?
PPkW3.43101n0?
n480r/min1i0P1?
955068.24N?
m1n12轴（低速轴）?
3.26kW
31222
n1?
76.43r/min2iP29550?
T?
407.34Nm2n23轴（滚筒轴）?
kW
3.164322?
nnr/min
76.4323P3?
9550m?
N394.843n3轴的输出功率或输出转矩1~3以上功率和转矩为各轴的输入值，为各自输入值与轴承效率的乘积。
各轴运动和动力参数如下表：
各轴运动和动力参数表2-1
m
/N?
转矩功率P/kW
T转速?
轴名效率传动比in/（r/min）输出输入输入输出14403.6123.940轴0.953.364803.4366.8868.2431轴0.95399.193.2676.43407.343.196.282轴0.97
76.43
394.84
3.13
3.16
386.94
1
轴3
带传动设计V三、
确定计算功率3.1
得到工13-9表机械设计基础》由图/根据已知条件结合教材《
。
kWP=4.46?
=1.3=作情况系数K，故PKdcaAA带型号选择普通V3.2
确13-15》由图，结合教材《，Pn机械设计基础/表已知mca型。
V定所使用的带为A
3
3.3确定带轮基准直径并验算带速
（1）结合教材《机械设计基础》由图/表13-4，初选小带轮直径d=90mm。
d1πdn6.79m/s，满足5m/s<
v
（2）验算带速：
<
30m/s。
md1?
v60?
1000（3）计算大带轮的基准直径270mm。
?
d?
id10d23.4确定V带中心距和基础长度
（1）根据初定中心距a=540mm。
）?
ddd?
d）?
a?
2（0.7（，0d2d2d1d10
（2）计算所需的带长
2dd?
πd2d1L?
2a?
（d?
=1660.49mm。
d2d10d024a0由图/表13-2，对A型带进行基准长度L=1750mm。
dL-L584.76mm（3）实际中心距d0d?
02a?
0.015L?
dmin中心距的变化范围558.51~637.26mm。
0.03L?
maxd3.5验算小带轮包角
d162.4>
120°
合格。
oo?
d1d2?
180?
57.3?
1a3.6计算V带根数Z
由n，d结合教材《机械设计基础》查图/表13-4得d1mP=1.07kW。
0由n，i，A型带，查图/表13-6得?
P=0.17kW。
00m?
查表13-8得K=0.96，已知L查表13-2已知得K=1.00Ld1?
4
P3.74，取z=4。
则V带根数ca?
z（P?
P）KKL0α0四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）
4.1齿轮传动设计计算
（1）选择材料及确定许用应力
由教材《机械设计基础》表11-1确定以下参数：
表4-1高速级齿轮材料及许用应力
/MPa/MPa齿轮热处理方式齿面硬度HlimFE600MPa小齿轮高速轮低速轮
132
21
z齿数
153/mm中心距a
2
/mm模数m5060/mm齿宽b26442mmd/分度圆直径22/mm齿顶高h
40MnB
241~286HBS调制
700MPa
大齿轮
ZG35SiMn制
调241~269HBS
600MPa
500MPa
由表11-5，取安全系数S=1.0，S=1.25。
FH则许用应力为：
600MPa
700MPa?
Hlim2Hlim1?
[[?
]?
H1H2SSHH?
400MPa
480MPa?
FE2FE1?
[[]?
]F2F1SSFF
（2）按齿面接触强度设计
设齿轮按9级精度制造，由教材《机械设计基础》表11-3
得载荷系数K=1.0，由表11-6得齿宽系数Φ=1.0，由d1。
=Z189.8表11-4可得弹性系数aMP2E）?
Nmm（注意单位换算小齿轮传递的（输入）转矩：
T=682401小齿轮分度圆直径：
2?
KTZ?
i1E1?
2.32?
mm41.72。
3?
1t?
iH?
dmin5
齿数取z=21，z=iz≈132，故实际传动比i=z/z=6.28。
121112齿宽42mm（圆整）。
取大齿轮齿宽b=50mm，为补?
b?
d21td偿安装误差，取小齿轮齿宽b=b+（5~10）=60mm。
模数m=d/z=121t11.99，按表4-1，取标准模数m=2，实际分度圆直径d?
d153mmmm，。
中心距42mm，26421?
z?
md?
1122（3）齿轮的圆周速度πndm/s。
1.0611?
v100060?
对照表11-2可知，选9级精度是合适的。
4.2传动齿轮的主要参数
表4-2传动齿轮的主要参数
a2.52.5/mm齿根高hf4.54.5/mm齿高h26846/mmd齿顶圆直径a26038/mm
齿根圆直径df五、轴的结构设计计算
5.1高速轴的计算（1轴）
根据表14-1得，高速轴材料为：
45钢，热处理方式：
6
调制，许用弯曲应力[σ]=65MPa。
-1b
（1）初估轴径
初选轴径，根据扭转强度计算初估。
由表14-2得常数A=110
0P1?
A?
d21.0mm301n1考虑到键槽的作用，轴径增加3%为21.63mm，圆整后暂取d=22mm。
1
（2）轴的径向尺寸设计
根据轴及轴上零部件的固定、定位、安装要求，确定轴的结构如下图：
表5-1高速轴径向尺寸确定
轴段直径d/mm确定方法说明
=22d=22d初估轴径11ddd+3C=28122=1=35d=dd轴承内圈直径33=dd=40d+3C1344——高速齿轮——d=40d=d466=35dd=d轴承内圈直径377
（3）轴的轴向尺寸设计
7
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