广工 我的机械设计课程设计单级圆柱齿轮减速器说明书Word格式.docx
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按照接触疲劳强度计算……………………………………8
按齿根弯曲接触强度校核计算……………………………9
齿轮几何尺寸的确定………………………………………9
齿轮的结构设计……………………………………………………9
第五章轴的设计计算
输入轴的设计………………………………………………………11
输出轴的设计………………………………………………………13
轴强度的校核………………………………………………………16
第六章轴承、键和联轴器的选择
轴承的选择及校核…………………………………………………17
键的选择计算及校核………………………………………………18
联轴器的选择………………………………………………………18
第七章减速器润滑、密封
润滑的选择确定……………………………………………………19
润滑方式……………………………………………………19
润滑油牌号及用量…………………………………………19
密封的选择确定……………………………………………………19
第八章减速器附件的选择确定……………………………………19
第九章箱体的主要结构尺寸计算…………………………………20
第十章减速器的绘制与结构分析
拆卸减速器…………………………………………………………21
分析装配方案………………………………………………………21
分析各零件作用、结构及类型……………………………………21
减速器装配草图设计………………………………………………21
完成减速器装配草图………………………………………………22
减速器装配图绘制过程……………………………………………22
完成装配图…………………………………………………………23
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7—8级齿轮与蜗轮。
动力来源：
电力，三相交流380/220V
题目数据：
组号
1
运输带工作拉力F/（KN）
运输带速度V/（m/s）
卷筒直径D/（mm）
220
1．2
225
运输带允许速度误差为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
设计目的
（1）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和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，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和创新能力。
（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理等设计方面的能力。
传动方案拟定
1、传动系统的作用及传动方案的特点：
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。
传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
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、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。
传动方案采用了两级传动，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，还可缓和冲击和振动，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，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构，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=s；
滚筒直径D=220mm；
3、方案拟定：
采用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，
适应大起动转矩工况要求，结构简单，
成本低，使用维护方便。
图1带式输送机传动系统简图
计算及说明
结果
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。
电动机选择
（一）工作机的功率Pw
=FV/1000=15000×
1000=
（二）总效率
==×
×
2=
（三）所需电动机功率
查《机械零件设计手册》得Ped=3kw
确定电动机转速
卷筒工作转速为：
n卷筒=60×
1000·
V/（π·
D）=r/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=3~6范围。
取Ｖ带传动比。
则总传动比理论范围为：
=6~24。
故电动机转速的可选范为
=×
=～r/min
则符合这一范围的同步转速有：
750、1000和1500r/min，由标准查出三种适用的电动机型号：
方案
电动机型号
额定功率
电动机转速（r/min）
同步
满载
Y100L-4
3kw
1000
1420
2
Y132S-6
1500
960
3
Y132M-8
3000
710
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动、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，=960r/min。
确定传动装置的总传动比和分配级传动比
1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为：
=/=960/=
2、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=（普通V带i=2～4）
因为：
=
所以：
＝／＝＝
动力运动参数计算
（一）转速n
==960
=/=/=960/=384（r/min）=/=384/=（r/min）
==（r/min）
（二）功率P
Ⅰ轴：
Ⅱ轴：
卷筒轴
（三）转矩T
电动机额定功率
Ped=3kw
选定电动机型号为Y132S-6
=
=384（r/min）
=（r/min）
（N﹒m）
Ⅰ轴
Ⅱ轴（N﹒m）
卷筒轴（N﹒m）
将上述数据列表如下：
轴号
功率
P/kW
N/
/
（N﹒m）
i
0
18
1
384
2
3
T0=18
T1=
T2=
T3=
减速器外部零件的设计计算----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、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小和方向
1、选择带的型号：
查表6－4得,则计算功率为
PC=KA·
P=1×
3=3KW
根据、查表和图6－8，选取A型带。
2、确定带轮基准直径、验算带速
查资料表6－5，6－6，选取
带速带速验算：
V=n1·
d1·
π/（1000×
60）=×
112×
960/1000×
60=s
介于5~25m/s范围内，故合适
大带轮基准直径d2=n1/n2×
d1=×
112=280mm
3、确定带长和中心距a：
·
（d1+d2）≤a0≤2·
（d1+d2）
×
（112+280）≤a0≤2×
（112+280）
≤a0≤784mm
初定中心距a0=500，则带长为
L0=2·
a0+π·
（d1+d2）+（d2-d1）2/（4·
a0）
=2×
500+π·
（112+280）/2+（280-112）2/（4×
500）
=mm
查6－2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+/2=mm
4、验算小带轮上的包角α1
α1=180-（d2-d1）×
a=>
120小轮包角合适
5、确定带的根数
由式确定V带根数，
查6－3表得＝，查6－7表得＝
查6－2表得＝，＝
则Z=PC/（（P0+△P0）·
=（+）×
=故要取3根A型V带
选A型带
d1=112mm
d2=280mm
带中心距a=
小轮包角合适
选3根V带
直齿圆柱齿轮
按输入的转速384r/min，传动比计算，传动功率,连续单向运转，载荷平稳来计算。
（1）选定齿轮材料、热处理方式和精度等级
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）初选齿数和齿宽系数。
Z1=25Z2=Z1·
i1=25×
=100取ψd=1
滑动率及修正：
ε=1-（d2）/d2=0%
带实际传动比：
i'
=d2/d1（1-ε）=
从动轮转速：
'
=/i'
=384
修正后齿轮传动比：
i=100/250=4
输入转矩为N·
m
传动比误差：
Δ=（）/4=%符合误差要求
齿轮几何尺寸的设计计算
按齿面接触疲劳强度计算
小齿轮的转矩为N·
确定各参数值：
1.载荷系数因K取值在之间，由于载荷平稳，
取K=
2.许用应力：
σHlim1=700MPaσHlim2=560Mpa
σ
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