山大机械设计说明书一级减速器教材.docx

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山大机械设计说明书一级减速器教材

山东大学

机械设计基础课程设计

设计计算说明书

院系材料科学与工程学院

年级2012

专业模具

姓名

学号201200150020

指导老师

2015年12月29号

第一章设计任务

课题题目

原料车间一运输冷料的带式运输机，由电动机经一级减速传动装置，该减速传动装置系由单级齿轮减速器配合其他传动件组成。

该

带式运输机折合每日两班工作制，工作期限5年。

设计此传动装置。

参数:

运输机主动鼓轮轴输入端转矩兀/•曲

主动轮直径

D/mm

运输带速度

VH：

/?

!

?

•

500

350

1.5

工况:

工作年限

工作班

制

5

2

设计任务

设计说明书：

一份草图：

一张

装配图：

一张

零件图：

一张

第二章机械传动装置的总体设计

1.确定传动方案

⑴电动机的同步转速初选⑵初估总传动比i•工作机的输入转速

1500r/min

60x1000xvw

nw=

；•Dw

■nD=1500.=18.326

nw81.851

6010001.5.81.851r/min

3.14350

nD二1500r/min

nw=81.851r/min

i'=18.326

⑶确定传动系统由带，齿轮，链传动组成，平面简图如下所示:

Pm=5*5k评ihrt=1440i7min

2.选择电动机

⑴选择电动机类型

根据传动装置的工作条件、电动机的结构特点、适用范围，优先选用全封闭自扇冷式笼型Y系列异步电动机

⑵确定电动机型号

①工作机输入功率的计算

Pw

nwTw

9550

50081.851

9550

=4.285kW

②电动机所需的输出功率P0计算

查《机械设计课程设计》式

2-4得:

PW=4.285kW

总二0.808

总带齿轮链条2联轴器4轴承=0.808

V带取H带=0.95

齿轮取7级精度n齿轮=0.98

链条取用开式滚子链口链条=0.92

轴承选用滚动球轴承口轴承=0.99

联轴器选用弹性联轴器H龄心=0.991

联轴器

Pw4.285

P0===5.303kW

n总0.808

③确定电动机型号

P=5.303kw,nD=1500r/min

查《机械设计课程设计》表2-3用丫132S-4

Fm=5.5kw,n满=1440r/min

查《机械设计课程设计》表2-4得：

D=38*002伽E=80mm

3.传动装置总传动比的计算及其分配

nm1440

⑴计算总传动比i—一—17.593

nw81.851

⑵分配传动比取普通V带的传动比：

i带=2

取减速器传动比：

i减=4

则i链一..一2.199

i带i减

4.传动装置的运动参数和动力参数的计算

⑴各轴输入功率

P0=P电=5.303Kw

R=P0n带=5.303迥.95=5.038kw

Pn=只耳齿口轴承=5.038099®.98=4.888kw

⑵各轴转速

no二nm=1440r/min

耳齿轮=0.98

P=5.303kw

Pm=5.5kwn满=1440r/min

i=17.593

i带=2

i减=4

i链=2.199

P°=5.303kW

PI=5.038kW

PII=4.888kWn0=144Or/min

轴号

参数、\^^

I

II

III

输入功率/kW

5.303

5.038

4.888

转速/（r/min）

1440

720

180

输入转矩/（N*m）

35.169

66.823

259.336

第三章普通V带设计计算

1.确定计算功率

计基础》图13-12得:

选用普通V带的A型号，且dd1=112T40mm

3.确定带轮的基准直径dd1和dd2

（1）选择小带轮基准直径dd1

由《机械设计基础》表13-4得：

dd1zddmin=75mm

符合V带A型号的要求

由《机械设计基础》表13-5，表13-7及图13-12得：

dd1=112mm

（2）确定大带轮基准直径dd2

由于对传动比无严格要求，故不需要考虑滑动率，因此采用

dd2=n1dd1=144°x112=219.52mm阳720

因219.52mm是非标准直径，故按照表13-7取大带轮标准基准直径

为：

dd2=224mm

4.验算带速

兀dd1ngJTX112X1440c,,,

v===8.44m/s

60勺00060F000

因为带速在5-25m/s范围内，所以带速合适。

5.确定中心距和带长

初步确定中心距a。

，

即0.7（dd1+dd2）兰a°兰2血+dd2）

0.7（112+224）誉a0兰2（112+224）

235.2mm兰a0兰672mm取a0=500mm

初定V带基准长度由《机械设计基础》式13-18得

L门十兀（d十d）十©2—dd1f

—-2a0+（dd1dd2）.

24a°

兀「i（224—112）2

一2汉500+"112+224）+

24^500

=1534.06mm

dd1=112mm

dd2=224mm

v=8.44m/s

实际中心距由《机械设计基础》式13-19得：

Ld—Lo"c1600—1533.79“ca：

a0—-=500mm=533mm

22

6.验算小带轮包角

由《机械设计基础》式13-20得：

：

4=180_dd2—dd157.3

a

=180-224'11257.3=167.96_120

532.97

故包角符合要求。

7.确定V带的根数

（1）由《机械设计基础》表13-5查得：

dd1=112mmn0=1440r/min

型V带：

R=1.62kW

K：

=0.96

由《机械设计基础》表

13-2得Kl=0.99,

则V带根数由《机械设计基础》1式3-21得:

c

FVP。

K-Kl

6.36

（1.620.16）0.960.99

=3.75

取z=4根。

K：

=0.96

Kl二0.99

Z=4

8•计算张紧力Fo

由《机械设计基础》表13-1查得q=0.1kg/m

500FC2.5

F0:

zvK：

2

-1+qv

=5006.362.5i0.18.442=158.23N

48.44IL0.96

9.计算压轴力Fq

由《机械设计基础》式（13-24）得：

Fq：

2zF0sin"=24158.23sin167.96=1258.883NQ22

故选用A--1400GB11544-89V带4根；中心距533mm

小带轮基准直径dd1=112mm，大带轮直径dd2=224mm

第四章齿轮传动的设计

选用闭式斜齿圆柱齿轮

材料：

小齿轮选用45钢，调质处理230HBS

大齿轮选用45钢，正火处理200HBS

精度：

7级精度

工作环境：

载荷平稳，齿轮在轴上作对称布置，工作有中等冲击，单向

转动

选小齿轮齿数Z1=26，则大齿轮齿数Z2=Z1i=264=104。

初选螺旋角3=10°。

1.接触疲劳强度计算

（1）计算小齿轮转矩T1

P5.0384

久=9550—95506.682104Nm

n720

（2）确定载荷系数K

由于载荷平稳，由表11-4取Ka二1

F0=158.23N

Fq=1258.88N

3=10

Kv=1

K「1.23讥=1

K■=1.05

K=1.29

ZE=1898MPa

11-9可查得节点区域系数

Zh=2.46，重合度系数

Z-

\Xt：

ZH=2.46

已知齿轮为7级精度，调质处理，并初设v：

：

：

3m/s，由表ii-5取Kv二1对于7级精度软齿面齿轮，由表11-9取K=1-23

齿轮在轴上对称布置，轴刚性大，软齿面，由表11-8取T二1，由图11-7

K=K.K:

KaKv=1.231.0511=1.29

（3）确定弹性系数Ze、节点区域系数Zh、重合度系数Z；和螺旋角系数Z-钢对钢的弹性系数查表11-6得Ze=189&MPa，初设-=10，则由图

对斜齿轮可取X=0.9

勺=|1.88—3.2』+丄）

-HZ2丄

——+——Icos10=1.699<26104丿」

0.91.699_°811

螺旋角系数~Z二.cos1=cos10=0.992

（4）计算许用接触应力_HI

大齿轮的硬度比较低，其强度较差，故接疲劳强度按大齿轮计算即可。

大齿轮45钢，正火处理，200HBS由图11-10取。

Hlim=500MPa，按表

500MPa=500MPa

1

11-7查得其失效概率为1%得Sh=1。

\.■Hlim2

■H2

大齿轮许用接触应力为SH

（5）计算小齿轮分度圆直径d1

di_3

3

ZeZhZ'p2KR卩十1

—厂］

H2

189"2.469811心992x2"29"6825竺

500

mm

=49.428mm

（6）验算速度

■：

dini

v二

601000

与初设相符

2.确定传动尺寸

3.1449.42872°m/s“86m/s

601000

（1）确定模数mn

mn」cos：

49.428cos10

Z1

26

mm=1.87mm

，取mn=2mm

mn二2mm

（2）确定中心距a

mnz1z2226104

a=

2cos10

、一mm=132.005mm

，中心距应圆整为整

数，取

a=132mm

a=132mm

（3）

确定螺旋角：

:

二arccos

口乙2询ccos226104=9.986=95912

2^132

2a

一9o5912''

（4）确定齿轮分度圆直径

d2

d1

mnZ1

226

d2

mnZ2

cos95912

2104

—mm二52.800mm

mm二211.200mm

cos-cos95912

（5）确定齿宽b、6

d1二52.800mmd2=211.200mm

b2=¥dd1=1x52.800mm=52.800mm取b2=55mm

d=b2+5=55+5=60mm

3.弯曲疲劳强度验算

（1）确定齿形系数"a、应力修正系数Ysa、重合度系数丫乞及螺旋角系数丫目

乙1一——一一27.22

小齿轮的当量齿数为cos卩（cos9.986），

Z2115—r

乙2-3E一T08.87

大齿轮的当量齿数为cos卩（cos9.986）。

查图11-12和图11-13得

Yf&1=2.53Ysa1=1.63丫卩&2=2.14、Y$a2=1.82

11丫呂===0.65

重合度系数因已