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1、编辑#一级圆柱斜齿轮设计计算说明书doc机械设计课程设计设计计算说明书一级链式圆柱齿轮减速器的设计 班 级 ：12机制班 姓 名 ：景珍科 学 号： 121102054 学习小组 ： 同组成员 ： 指导教师 ：陈晓斐 赵国兴一、设计任务 1二、传动方案的拟定及说明 1三、电动机的选择 2四、计算传动装置的运动和动力参数 4五、链传动的设计计算 六、齿轮传动的设计计算 5七、轴的设计计算 9联轴器的选择轴承的选择八、滚动轴承的校核 14九、键的选择及强度校核 15十、联轴器的选用十一、减速器的润滑方式和密封类型的选择 15 十二、箱体设计及附属部件设计 15十三、端盖设计 16参考文献一、设计任

2、务设计题目：链式提升传动装置某车间用链式提升装置，电动机驱动齿轮减速器传至链传动到提升链。传动简图：1. 电动机 2. 联轴器 3. 减速器 4. 链传动 5. 提升链原始数据及工作条件：单向运转，有轻微冲击，双班制工作，提升链速度允许误差5%。已 知 参 数单 位设 计 方 案12345678提升链曳引力 FKN2.52.83.03.23.43.53.22.9提升链速度 vm/s1.21.110.950.890.850.901.1提升链轮直径 Dmm200200200200200200180180每天工作时间h使用年限y二、传动方案的拟定及说明如任务说明书上布置的简图所示，传动方案采用圆柱斜

3、齿轮减速箱。工作机采用链式传动。单向转动，双班制工作，提升链速度允许误差5%三 电动机的选择计算2.1电动机容量的选择电动机功率的选择（1）传动装置的总功率：cy：输送机滚筒效率 cy=0.96b：一对滚动轴承的效率 b=0.98g：闭式圆柱齿轮传动效率 g=0.97c：联轴器效率 c=0.994w：传动卷筒效率 4w=0.96h：为滚子链传动效率（闭式） h=0.91则：01=c=0.99 23=gb=0.970.99=0.960312=b=0.99 34=h=0.96 4w=0.96则：=0.789（2）电机所需的工作功率：工作机所需功率： Pw=FV/(1000)=3*11000 =3K

4、W电动机的输出功率： 则Pd=Pw/=3/0.789=3.8023KW (3)确定电动机转速：卷筒轴的转速为：nw=601000V/D=6010001/200=95.54r/min 一般机械中，按推荐的合理传动比范围 , 单级齿轮传动比为35，则合理的总传动比为35，则nd =in=(35) 95.54=286.62477.4rmin 初步选定同步转速为750r/min或1000r/min的电动机。 查表可得如下两种方案表 21 两种方案比较方案电动机型号额定功率kw同步转速r/min满载转速r/min总传动比i外伸轴径D/mm轴外伸长度E/mm1Y132M1-64100096020402Y1

5、60M1-847507202040图2-2 电动机的有关参数比较后可以看出：方案2选用的电动机转速高、质量轻、价格低，总传动比为7.257，故选方案1较为合理。Y160M1-8型三相异步电动机的额定功率Pe=4KW，满载转速nm=750r/min。查表可得电动机中心高H=132mm，轴伸出部分用于装联轴器，轴段的直径和长度分别为D=20mm，E=40mm。四 运动参数及动力参数计算0轴(电动机轴)：n0=nm=960/minP0=Pd=2.68KWT0=9550P0/n0=95502.68/960=26.66 Nm1轴(减速器高速轴)：n1=n0/i01=960r/minP1=Pdc=2.68

6、0.99=2.653KWT1=9550P1/n1=26.392 Nm3轴(减速器低速轴)：=mn/i1=417.391r/minP3=P1gb=2.522KWT3=9550P2/n2=58.939 Nm4轴(输送机滚筒轴): =n3/if=181.475r/minP4=P3b=2.249KWT4=9550p3/n3=118.352 Nm将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：表3.1 带式传动装置的运动和动力参数轴 名功率P/KW转矩T/N.m转速n/（r/min）效率0轴2.6826.6696011轴2.65326.3929602.33轴2.52258.939417.3914轴2.249

7、118.352181.475五 链传动的设计计算1 选择链轮齿数 根据传动比为i=2.3初步选定小链轮的齿数Z3=25，则大连轮的齿数Z4=iZ3=252.3=57.5，取整数为57.2 确定计算功率由查表可知该链传动属于中等冲击，故取工况系数KA=1.4，这里设计的为单排链。则计算功率为： Pca=KAP3=1.42.191=3.067KW3 选择链条型号和节距 估计此链条传动工作于机械设计基础书图13-33图左侧 采用单排链，km=1.0，故 查表的10A链的传动功率为4.5KW ,故采用10A链条,节距p=15.875。 6 计算实际中心距 a5 计算链速v，确定润滑方式 v=(n3Z3

8、P)/601000 =417.3912515.875/(601000) =2.761m/s6 计算压轴力Fq 取有效圆周力为：Fe=1000P3/v=10003.067/2.7611110.829N则压轴力为： Fq=1.3Fe=1.31110.829=1444.078N7 确定链轮主要结构尺寸链轮齿形 （齿形按3R GB1243-1997规定制造）三圆弧一直线齿形（或凹齿形）机械设计手册 表13-14，P585链轮的基本参数和主要尺寸（机械设计书 表9-3）链条节距P=25.4mm 齿数Z3=21 Z4=74套筒的最大外径d1=15.88mm小链轮： 分度圆直径d3=P/sin(180。/Z

9、3)=126.66mm 齿顶圆直径da3min=d3+P(1-1.6/Z3)-d1=131.359mm da3max=d3+1.25P-d1=136.34mm大链轮： 分度圆直径 d4=P/sin(180。/Z4)=288.01mm 齿顶圆直径 da4min=d4+P(1-1.6/Z4)-d1=293.279mm da4max=d4+1.25P-d1=297.694mm六 圆柱斜齿轮传动的设计 齿轮传动的适用范围很广，传递功率可高达数万千瓦，圆周速度可达150ms(最高300ms)，直径能做到10m以上，单级传动比可达8或更大，因此在机器中使用很广。 5.1 齿轮参数计算（参照机械设计书 P2

10、18） 1、选精度等级、材料及齿数 1运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。2查表选择小齿轮45钢（调质热处理）平均硬度235HBs ， 3大齿轮45钢（正火热处理）平均硬度190HBs， SH=1.2 ，SF=1.34选择初选螺旋角=,13度，取Z2=26，Z3=Z2i23=263.155=82,故实际传动比为i=3.155.2、按齿面接触强度设计按式（10-21）试算，即d2t（1）确定公式内的各计算数值1) 试选载荷系数kt=1.2。2) 查阅图10-30查得，选取区域系数zH=2.5。3) 查阅图10-19可得，接触疲劳寿命系数kHN1=0.9，kHN

11、2=0.954) 查阅图10-21d可得，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=590Mpa，大齿轮的接触疲劳强度极限=380Mpa5) 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1，安全系数s=1机械零件设计手册=590/1.2491.667 Mpa=380/1.2316.667 MpaH=(491.667+316.667)/2=404.167Mpa6) 查阅P205表10-7可得，选取持宽系数=1.17) 查阅P201表10-6可得，材料的弹性影响系数zE=189.8 齿轮材料为锻钢，ZH=2.5(标准齿),zB=0.9878) 小齿轮传递的转矩 T1=26.392 Nmm，u=3.155（2）

12、计算试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式d2t得d2t54.944mm,取55mm1) 计算圆周速度v=2.761m/s2) 计算齿宽b及模数mn.b=dd2t=154.944=60mm mn=2.05mmh=2.25mnt=2.252.5=5.625mm=21/5.625=3.733) 计算模数mtmt=2.053（3）.几何尺寸计算1 中心矩a=110mm圆整中心矩 a=135mm2 按圆整中心矩修正螺旋角=arccos= arccos=10.942=因值改变不多，故参数、zH等不必修正。3 计算大、小齿轮的分度圆直径d2=55mmd3=167mm4 计算齿轮宽度b=60mm圆整后取 B

13、2=65mm，B3=60mm5 斜齿轮传动各参数见表5-1。名称符号计算公式高速齿轮数值低速齿轮数值螺旋角13法面模数2端面模数2.05法面压力角20法面顶高系数1法面顶系数0.25分度圆直径d55167齿跟高=（+）2.52.5齿顶圆直径63175齿根圆直径50162标准中心距a=110表5-1 斜齿轮参数表七 轴的设计 机器上所安装的旋转零件，例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。本章将讨论轴的类型、轴的材料和轮毂联接，重点是轴的设计问题，其包括轴的结构设计和强度计算。结构设计是合理确定轴的形状和尺寸，它除应考虑轴的强度和刚度外，还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。6.1 轴的概述1、轴的分类按轴受的载荷和功用可分为： 1.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。如.车辆轴和滑轮轴。 2.传动轴：只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。如汽车的传动轴。 3.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。如减速器轴。2、轴的材料 主要承受弯矩和扭矩。轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的强度、韧性和耐磨性。轴的材料从以下中选取：1. 碳素钢