一级减速器设计.docx

1、一级减速器设计课 程 设 计 说 明 书课程名称： 一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计院 系： 机械工程系 学生姓名： 彭亚南 学 号： 200601030039 专业班级： 06汽车（2）班 指导教师： 苗 晓 鹏 2009年 3 月 1 日目 录机械设计课程设计计算说明书1. 一、课 程 设 计 任 务 书1 二、摘要和关键词22.一、传动方案拟定3各部件选择、设计计算、校核二、电动机选择3三、计算总传动比及分配各级的传动比4四、运动参数及动力参数计算6五、传动零件的设计计算7六、轴的设计计算10七、滚动轴承的选择及校核计算12八、键联接的选择及校核计算13九、箱体设

2、计14计算过程及计算说明一、 传动方案拟定（1） 工作条件：使用年限10年，工作为二班工作制，单向运转，小批量生产，载荷平稳，环境清洁。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=2.5kN；带速V=1.7m/s；滚筒直径D=300mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带3轴承齿轮联轴器滚筒=0.960.9830.970.990.96=0.83(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/（1000总）=25001.7/（10000.83）=5.12KW3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010001.7/3

3、00=108.2r/min按手册P7表1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范围Ia=36。取V带传动比I1=24，则总传动比理时范围为Ia=624。故电动机转速的可选范围为nd=Ian筒n筒=（624）108.2=649.42597.4r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：由机械设计手册查得。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第3方案比较适合，则选n=1000r/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及

4、同步转速，选定电动机型号为Y13M2-6。其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速960r/min，三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/108.2=8.872、分配各级伟动比（1） 据指导书P7表1，取齿轮i带=2.3（V带传动比I1=24合理）（2） i总=i齿轮i带i齿轮=i总/i带=8.87/2.3=3.86四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=n电机=960r/minn=nI/i带=960/2.3=417.39(r/min)n=n/i齿轮=417.39/3.86=108.13(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）P=

5、P工作带=5.120.96=4.92KWP=P轴承齿轮=4.920.980.97=4.67KWP=P轴承联轴器=4.670.970.99=4.48KW3、 计算各轴扭矩（Nmm）T工作=95505.12/960=50.93T= T工作带i带=50.932.30.96=112.6NmT= Ti齿轮轴承齿轮=112.63.860.980.97=412.45NmT=T轴承联轴器=412.450.970.99=395.67N五、传动零件的设计计算1.确定计算功率PC由课本表8-7得：kA=1.1PC=KAP=1.15.5=6.05KW2.选择V带的带型根据PC、n1由课本图8-10得：选用A型3. 确

6、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由课本表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径dd1=100mm。2）验算带速v。按课本式（8-13）验算带的速度v=dd1n1/（601000）=1001000/（601000）=5.24m/s在5-30m/s范围内，带速合适。3）计算大齿轮的基准直径。根据课本式（8-15a），计算大带轮的基准直径dd2dd2=i带dd1=2.3100=230mm由课本表8-8，圆整为dd2=250mm4.确定带长和中心矩1）根据课本式（8-20），初定中心距a0=500mm2）由课本式（8-22）计算带所需的基准长度Ld02a0+(dd1+dd

7、2) /2+(dd2-dd1) 2/（4a0）=2500+3.14（100+250）/2+（250-100）2/（4500）1561mm由课本表8-2选带的基准长度Ld=1400mm按课本式（8-23）实际中心距a。aa0+（Ld- Ld0）/2=500+（1400-1561）/2=425mm5.验算小带轮上的包角11=1800-（dd2-dd1）/a57.30=1800-（250-100）/42757.30=1520900（适用）1. 确定带的根数z1）计算单根V带的额定功率pr。由dd1=100mm和n1=1000r/min根据课本表8-4a得P0=0.988KW根据n1=960r/min

8、，i带=3.4和A型带，查课本表（5-6）得P0=0.118KW根据课本表8-5得Ka=0.91根据课本表8-2得KL=0.99由课本P83式（5-12）得Pr=（P0+P0）KaKL=（0.988+0.118）0.910.99=0.996kw2)计算V带的根数z。z=PCa/Pr=6.05/0.996=6.07 圆整为7根7.计算单根V带的初压力的最小值(F0)min由课本表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，由式（5-18）单根V带的初拉力：(F0)min =500（2.5- Ka）PCa /zvKa +qV2=500（2.5-0.91）6.05/（0.9175.24）+0.1

9、5.242N=147N应使带的实际初拉力F0(F0)min。8.计算压轴力Fp压轴力的最小值为（Fp）min=2z（F0）min sin（1/2）=27147sin（146/2）=1968N2、齿轮传动的设计计算1选定齿轮材料及精度等级及齿数1）机器为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。2）材料选择。由表课本表10-1选择小齿轮和大齿轮材料为45钢（调质）硬度为280HBS。3）选小齿轮齿数 z1=24，大齿轮齿数z2=243.86=92.64，取93。2按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式（10-9a）d12.32(KT1(u+1)ZE2/duH2)1/3(1)

10、确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数Kt=1.32） 计算小齿轮传递的转矩T1=9.55106P1/n1=95.51064.92/342.86=137041Nmm3)由课本表10-7选取齿款系数d=14)由课本表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/25)由课本tu 10-21按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim 1=600MPa；打齿轮的接触疲劳强度极限Hlim 2=550MPa；6）由课本式10-13计算应力循环次数NLNL1=60n1jLh=60342.861(1630010)=9.874108NL2=NL1/i=9.874108/3.86=2.55810

11、8 7）由图课本10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.96 KHN2=0.988）计算解除疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1.0H1= KHN1Hlim1/S=0.96600/1.0Mpa=576MpaH2= KHN2Hlim2/S=0.98550/1.0Mpa=539Mpa(2)计算1）试算小齿轮分度圆直径dd1，代入H较小的值dd12.32(KT1(u+1)ZE2/duH2)1/3=2.321.31.37105（3+1）189.82/(3.865392) 1/3=71.266mm2)计算圆周速度v。v=dd1n1/（601000）=3.1471.266342.86/（601

12、000）=1.28m/s3）计算齿宽b。b=dd1=171.266mm=71.266mm4） 计算齿宽与齿高之比b/h。模数：m=d1/Z1=71.266/24=2.969mm齿高：h=2.25m=2.252.969=6.68mmb/h=10.675） 计算载荷系数。根据v=1.28m/s，7级精度，由课本图10-8查得动载荷系数Kv=1.07；直齿轮，KHa=KFa=1：由课本表10-2查得KA=1由课本表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，KH=1.316由b/h=10.67，KH=1.316查课本表10-13得KF=1.28：故载荷系数K=KAKVKHaKF=11.

13、0711.316=1.4086)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由课本式（10-10a）d1= d1t(K/Kt) 1/3=71.266 (1.408/1.3) 1/3=73.187mm7)计算模数m：m=dd1/z1=73.187/24=3.05mm3.按齿根弯曲强度设计由课本式（10-5）得弯曲强度的设计公式 m2KT1YFaYSa/(dz12F) 1/3（1） 确定公式内的各计算数值1）由课本图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限FE2=380MPa2）由课本图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85 KFN2=0.883)计

14、算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由课本式（10-12）得F1= KFN1FE1/S=0.85500/1.4=303.57MPaF2= KFN2FE2/S=0.88380/1.4=238.86MPa4)计算载荷系数K K=KAKVKFaKF=11.0711.28=1.375)取齿形系数。由课本表10-5查得 YFa1=2.65 YFa2=2.226 6） 查取应力校正系数由课本表10-5查得 YSa1=1.58 YSa2=1.7647） 计算大、小齿轮的YFa YSa/FYFa1 YSa1/F1=2.651.58/303.57=0.01379YFa2 YSa2/F2=2.226