机械设计课程设计单级直齿圆柱齿轮减速器说明书汇编

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课程设计任务书

课程设计题目：带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器（一）设计内容

1、电动机的选择及运动参数的计算2、齿轮传动的设计；3、轴的设计；

4、绘制零件的工作图和装配图(1)减速器的装配图(2)绘制零件的工作图5、编写设计说明书(1)、目录；(2)、设计任务书；

(3)、设计计算：详细的设计步骤及演算过程；(4)、对设计后的评价；(5)、nⅢ=nⅡ/i1=970/3.65=265.8r/minnⅣ=nⅤ=nⅢ/i2=265.8/2.6=102.2r/min

（3）各轴的输入功率

PⅠ=Pd=5.88Kw

PⅡ=PⅠ·n1=5.88·0.99=5.82KwPⅢ=PⅡ·n2·n3=5.82·0.98·0.97=5.33KwPⅣ=PⅢ·n2·n3=5.53·0.98·0.97=5.26KwPⅤ=PⅣ·n2·n1=5.26·0.98·0.99=5.1Kw

（4）各轴输入转矩

TⅠ=9550·PⅠ/nⅠ=9550·5.88/970=57.89N·mTⅡ=9550·PⅡ/nⅡ=9550·5.82/970=57.3N·mTⅢ=9550·PⅢ/nⅢ=9550·5.53/265.8=198.69N·mTⅣ=9550·PⅣ/nⅣ=9550·5.26/102.2=491.52N·m

TⅤ=9550·PⅤ/nⅤ=9550·5.1/102.2=476.57N·m项目电动机轴Ⅰ转速r/min功率/Kw转矩N·m传动比效率η

高速级轴Ⅱ970中速级轴Ⅲ265.8低速级轴Ⅳ102.2卷筒轴Ⅴ970102.25.8857.8910.995.8257.33.650.956

5.53198.695.26491.522.60.955.1476.5710.97

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齿轮传动的设计计算

选择齿轮材料及精度等级和齿数

考虑减速器传递功率不大，按课本P142表10-8及10-9选，以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为217~286HBS。；大齿轮选用45钢，正火，齿面硬度156~217HBS，根据表选8级精度。齿面精糙度Ra≤6μm。

1、高速级轴

转矩：TⅡ=5.73N·m，转速n=970r/min，传动比=3.65小齿轮σ[σH1]=σ[σH2]=σ

Hlim1

=710Mpaσ

Hlim2

=590Mpa

Hlim1

/SH=710/1.0Mpa=710Mpa/SH=590/1.0Mpa=590Mpa

Hlim2

[σF1]=600/1.25=480Mpa[σF2]=450/1.25=360Mpa

设齿轮用8级精度制造。取载荷数K=1.5，齿宽系数φd=0.8，取ZE=188d1≥1/3

=[2·1.5·15.73·104·4.65·（188·2.5）2/（0.8·3.65·4502]1/3=66.8mm

小齿轮取Z1=30，则Z2=3.65·30=109.5≈110，故实际传动比为Z2/Z1=3.67

模数m=d1/Z1=66.8/30=2.2mm齿宽b=φd`d1=0.8·66.8=53.44mm

B2=55mmB1=60mm

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查表4-1，取m=2.5，实际的d1=Z1·m=30·2.5=75mmd2=275mm中心距a=（d1+d2）/2=175mm验算齿轮弯曲强度

齿形系数查图11-8、11-9得YFa1=2.6YFa2=2.23

Ysa1=1.63Ysa2=1.83

[σF1]=2KT1YFa1Ysa1/(bm2Z1)=Mpa=70.64Mpa≤480Mpa则[σF2]=σF1·YFa2·Ysa2/（YFa1·Ysa1）=71Mpa≤480Mpa齿轮的圆周速度

v=πd1n1/60·1000=3.14·75·970/60000=3.80m/s对照表11-2可知选8级精度是适合的

2、同理，低速级轴

转矩：TⅡ=198.69N·m，转速n=265.8r/min，传动比=2.6，功率η=5.53Kw小齿轮σ[σH1]=σ[σH2]=σ

Hlim1

=710Mpaσ

Hlim2

=590Mpa

Hlim1

/SH=710/1.0Mpa=710Mpa/SH=590/1.0Mpa=590Mpa

Hlim2

[σF1]=600/1.25=480Mpa[σF2]=450/1.25=360Mpa

设齿轮用8级精度制造。取载荷数K=1.5，齿宽系数φd=0.8，取ZE=188d1≥1/3

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=[2·1.5·1.99·105·3.6·（188·2.5）2/（0.8·2.6·4502]1/3=104.07mm

小齿轮取Z1=30，则Z2=2.6·30=78模数m=d1/Z1=104.07/30=3.469mm齿宽b=φd`d1=0.8·104.07=83.256mm

则B2=85mmB1=90mm

查表4-1，取m=4，实际的d1=Z1·m=30·4=120mmd2=312mm中心距a=（d1+d2）/2=216mm验算齿轮弯曲强度

齿形系数查图11-8、11-9得YFa1=2.6YFa2=2.23

Ysa1=1.63Ysa2=1.83

[σF1]=2KT1YFa1Ysa1/(bm2Z1)=62Mpa≤480Mpa则[σF2]=σF1·YFa2·Ysa2/