一级减速器课程设计报告

1、机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计任务书.学生姓名：学号：专业任务起止时设计题目：设计带式输送机中的传动装一传动方案如所示.1电动机；2V带传动；3 单级圆柱齿轮减速器4联轴器；5带式输送机；6鼓轮；7滚动轴承图1 带式输送机减速装置方案图 二、原始数据 三、设计任务：1低速轴零件图1张（A3图纸）400 /mm滚筒直径d1.6/（m/s）传送带运行速度 v2.低速轴齿轮零件图1张（A3图纸）1900 /N 运输带上牵引力 F 份 3. 设计说明书 124 T 每日工作时数 /h5 传动工作年限 在周内完成并通过答辩 1 单向连续平稳转动，常温空载启动。参考资料：机械设计 机械设计基础

2、 课程设计指导书 机械设计手册 工程力学 机械制图 指导教师签字目录一、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 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=380 VY型1.2电机容量的选择工作机所需的功率 P=Fv /1000二 3.04 kW w : 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

3、器效率 4）： 0.96工作机（滚筒）效率（w53 . =0.841传输总效率二 51432=3.61P=/ kW贝几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 nWn dV带传动比的合理范围为24, 一级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为37，则总传动比的合理范围为=628,故电动机转速的可'i选范围为:458.41528 r/minin'i n =wd在此范围的电机的同步转速有:750r/min、1000 r/mi n、1500 r/min0轴（电动机轴）P Pd0 n n 1440m0 Rd T 955023.94PFk

4、W68.24N m3122 2n1 n76.43407.34Nm3.61r/minN3.43 101 n0 n480叽勺2轴（低速轴）r/min . 2i.2n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n 18.85 总传动比：m i.总n w2.1分配传动比及计算各轴转速取V带传动的传动比i二30则减速器传动比i二i/i二6.280.2.2传动装置的运动和动力参数计算kWm 0n 01轴（高速轴）r

5、/min 1i 0F1 T 9550F F 3.26k P9550 T2 3轴（滚筒轴）F F kW76.4323 P3 T 9550m N394.843n3轴的输出功率或输出转矩13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 2-1m/N转矩功率P/kWT转速 轴名效率传动比i n/(r/min) 输岀输入输入输岀1440 3.6123.940轴0.953.36 480 3.43 66.88 68.24 31 轴 0.95 399.19 3.26 76.43 407.34 3.19 6.282 轴 0.9776.43394.84

6、3.133.16386.941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。kW P= 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 .33.3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= 90 mm。 d n dn6.79 m/s,满足 5m/s<v(2)验算带速：<30 m/s。md1 v 60 1000 (3)计算大带轮的基准直径270 mm。 d d id 3.

7、4确定V带中心距和基础长度(1)根据初定中心距 a= 540 mm。) ddd d) a 2(0.7( 0d2d2d1d10 计 算所需的带长2dd n d2diL 2a (d d) =1660.49 mm。 _ d2d10d024a 0由图/表13-2 , M A型带进行基准长度 L= 1750 mm。d一 l-l 584.76 mm (3)实际中心距d0d a a 02a a 0.015L dmin中心距的变化范围 558.51 637.26 mm。 a a 0.03Lmaxd3.5验算小带轮包角d d 162.4>120° 合格。oo d1d2 180 57.31a3.6

8、 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d1m，P=1.07kW。0 由 n, i, A 型带，查图/表 13-6得 P= 0.17 kW。00m.查表 13-8 得 K= 0.96，已知 L 查表 13-2 已知得 K=1.00 Ld1.4P 3.74 ，取 z= 4。贝卩 V 带根数 ca z (P P)KKL0 a 0四、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HiimFE600MPa 小齿轮高速轮低

9、速轮13221z齿数153 /mm中心距a2/mm 模数 m50 60 /mm 齿宽b264 42 mm d/分度圆直径 2 2 /mm 齿顶咼h40MnB241286HBS 调制700MPa大齿轮ZG35Si Mn制调241269HBS600MPa500MPa由表11-5，取安全系数 S= 1.0,S= 1.25。 fh1 1 1则许用应力为：600MPa700MPa Hlim2Hlim1 H1H2SSHH400MPa480MPaFE2FE1 F2F1SS1ff(2)按齿面接触强度设计设齿轮按9级精度制造，由教材1机械设计基础表11-3得载荷系数K= 1.0，由表 11-6得齿宽系数二1.0

10、，由d=Z 189.8 表11-4可得弹性系数一 aMP2E) Nmm (注意单位换算小齿轮传递的(输入)转矩：T= 68240 i小齿轮分度圆直径:it i Hdmin52 KTZ ilEi 2.32 d mm41.72齿数取 z= 21, z=iz 132 ，故实际传动比 i=z/ z= 6.28。121112齿宽42 mm (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二b+(510)=60 mm。模数 m=d/z= 12m 1.99 ，按表 4-1，取标准模数m= 2，实际分度圆直径d d 153 mmmm,。 中心距 42 mm，264 21

11、z md d a证2(3)齿轮的圆周速度n nd m/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a2.5 2.5 /mm 齿根高 hf4.5 4.5 /mm 齿高 h268 46 /mm d 齿顶圆直径 a260 38 /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(T= 65 MPa。-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= 110P1 A d 21.0mm 301n1考虑到键槽

12、的作用，轴径增加3%为21.63mm,圆整后暂取d=22 mm。(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=22 d=22 d 初估轴径 ii ddd+3C=28 1 22=1=35 d=dd 轴承内圈直径 33 =dd=40 d+3C 1344 高速齿轮d=40 d =d 466 =35dd=d 轴承内圈直径 377(3)轴的轴向尺寸设计轴的结构图如下:经验值的计算与选取：轴承端盖至箱外传动件间的距离 L =L+2- -B=35箱座壁厚4I=8联接螺栓至外箱壁的距离 C= 23;至凸缘边距离C=

13、 2021.,+(510)=57L=C+C+ 轴承座宽度 21齿轮至机体内壁的距离=102大齿轮齿轮端面的距离=603轴承内侧至箱体内壁的距离二10 (指导书38页图5-12)4表5-2高速轴轴向尺寸确定轴段长L/mm确定方说=70比四根皮带轮略键 =35相2 L=27 L+2+3 - LL= 33 =7 L估算得岀由 -3 =L 4224 =60 L齿轮宽度L= 535 =7 L L=L 466 L=24 +B+3 -3 =L 747 =57 l l/2+L L=+B/2+3 14165l=57 +B/2+/2+L=l 24225=77LI=+B/2I/2+L 233185.2低速轴的计算(

14、2轴)根据表14-1得，低速轴材料为：45Cr合金钢，热 处理方式：调质 ，许用弯曲应力(T= 75MPa。-1 (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= 100匸0P2 Ad 34.94 mm 301 2考虑到键槽的作用，轴径增加3%为35.99mm，圆整后暂取d= 36mm。(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5-5低速轴径向尺寸确定轴段直径d /mmd=50确定方法 d d=14 1d=60 2=55 d-4Cdd1 32=+3C=dd3=50d134（ =d轴承内径）d轴承 内圈 直径44说9=45 d5+3

15、C d=d 165d=40 6dd=6联轴 器轴 孔直 径5-6所选用联轴器的主要参数表L轴孔长度轴孔长度L T许用转速n轴孔直径d公称转矩1n型号/mm/mm/mmr/min m /N 40轴的轴向尺寸设计轴的结构图如下：经验值的计算与选取:=8轴承端盖至箱外传动件间的距离L = 33箱座壁厚C= 20联接螺栓至外箱壁的距离C= 23 ;至凸缘边距离21.C 轴承座宽度 L=+C+ +(510)= 5721.10齿轮至机体内壁的距离=250大齿轮齿轮端面的距离二310 =轴承内侧至箱体内壁的距离45-7低速轴轴向尺寸确定表L /mm轴段长度L=27确定方法+1 =B+L1=7 L41 -3

16、=L2=49 L22L有齿 轮宽 度决疋3=36L33+= B+L4244说10=33L5=110L6L5=L由联轴器孔的长度决疋LL L (联轴器孔长)6L/2+B/2l=l=96L5161/2+L-B/2 l=L=53l 4223=lL+3 -B/2+L+L/2=54l 33231六、校核轴承寿命所选用的轴承主要参数表7-1/ kN /mm C / mm D / mm Bd80轴承代号轴名称16.2 14 6007 35 62高速轴22.060105016低速轴h轴承设计要求寿命'h七、键连接的选择和计算个。本设计减速器共需键：3键的主要参数表8-1轮毂长度

17、L安装直径 键长/mm / mm bh类型 轴名d2)L' (1.5/ mm/mm d / mm 65 6 6高速轴型 1645 10型低速轴9040 90 7022A55A840A型12八、箱体的设计 ）铸铁减速器箱体的主要结构尺寸（表 9-1 mm尺寸名称符号118机座壁厚8 机盖壁厚 巾 b 1b 2df n d1机座凸缘 厚度机盖 凸缘厚度1212机座底凸 缘厚度地 脚螺钉直 径地脚螺 钉数目20188轴承旁联 接螺栓直 径14盖 与 座 联 接 螺 栓9 170 8直 径 连 接 螺 栓 轴 承 端 盖 螺 钉 直 径d2d 21的间距d 3窥视孔盖螺钉直径3 d 4定位销直径7 d,ddf, d至外机壁距离2123 C1df, d至凸缘边缘距离220 C 2轴承旁凸台半径20 R 1200 h 凸台高度外机壁与轴承座端面距离491110大齿轮端面圆与内机壁距离i 10 齿轮端面与内机壁距离2 ,m