一级圆柱齿轮减速器设计计算(.docx
一级圆柱齿轮减速器设计计算( 编号： 实训(论文)说明书 题目：一级圆柱齿轮减速器 院（系）：经管系 专业：工业工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 2022年7月3日 目录 设计任务书 (1) 传动技术方案的拟定及说明 (3) 电动机的选择 (6) 计算传动装置的运动和动力参数 (7) 传动件的设计计算 (7) 轴的设计计算 (11) 连轴器的选择 (13) 滚动轴承的选择及计算 (14) 键联接的选择及校核计算 (19) 减速器附件的选择 (21) 设计小结 (22) 谢辞 (23) 参考资料目录 (24) 附录 (25) 机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机的传动装置的设计 一带式运输机的工作原理 带式运输机的传动示意图如图 1、电动机 2、带传动 3、齿轮减速 4、轴承 5、联轴器、 6、鼓轮 7、运输带 二工作情况：已知条件 1 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35； 2 使用折旧期；8年； 3 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4 动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V； 5 运输带速度容许误差：±5%； 6 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 三原始数据 题号 参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 运输带工作拉力 F/N 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800 运输带工作速度 v/(m/s) 1.1 1.15 1.2 1.25 1. 3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.5 卷筒直径 D/mm 200 250 310 410 230 340 350 400 420 500注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑 四传动技术方案 带单级直齿轮圆柱齿轮减速器 五设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 直齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4.滚动轴承的选择 5.键和连轴器的选择与校核； 6.装配图、零件图的绘制 7.设计计算说明书的编写 带传动不用绘制 六设计 1.减速器总装配图一张 2.齿轮、轴零件图各一张 3.设计说明书一份 七设计进度 1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、第二阶段：轴与轴系零件的设计 3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 八评分细则 1、设计任务说明书. 30分 2、图纸质量30分 3、进度检查表(每天进行一次进度检查) 20分 4、原始文稿20 2022-3-27 传动技术方案的拟定及说明 我的题号为4、4、7 4-运输带工作拉力F=2500N 4-运输带工作速度V=1.25m/s 7-卷筒直径D=350mm 由题目所知传动机构类型为：单级直齿轮圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 总体布置简图 1电动机；2带传动；3齿轮减速器；4轴承；5联轴器；6鼓轮；7运输带 一、电动机的选择 1. 电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳，单向旋转，两班制，连续单向运转，室内工作，有灰尘，环境最高温度35所以选用三相异步Y132M1系列的电动机，全封闭自冷结构，电压380V。 2. 电动机容量的选择 1）工作机所需功率Pw Pw=FV/1000=(2500k N×1.25m/s)/1000=3.125kW 2）卷筒转速Nw nw=60×1000×v/d =60×1000×1.25/（3.14×350r/min）=68r/min 3. 电动机的输出功率 1）由表113可得 a.V带传动效率1=0.96 b.滚动轴承的效率2=0.98 c.闭式圆柱齿轮传动的效率3=0.96 d.带式运输机的效率4=0.90 e.联轴器的效率5=0.99 则传动装置的总效率为：=0.77 2）电动机工作效率: Pd=Pw/=3.125kW/0.77=4.06kW 3）根据电动机的额定功率Pe dPd及工作情况，查课本附表11-1，可选择三相异步电动机Y132M1。其主要指标如下： 二、计算传动的装置的总传动比i并分配传动比 1.总传动比 i=Nd/Nw=1460/68=21.5 2. 分配传动比 设V带传动比i1=4.53 则闭式圆柱齿轮的传动比i2=i/i1=22.38/4.53=4.75 三、计算传动装置各轴的运动和动力参数 1.电动机 输入功率：Pw=4.06kw 转速：1460r/min 转矩：9.55×103×Pw/n=26.56N·m 2.轴 输入功率：Pw=4.025kw 转速：1460r/min 转矩：9.55×103×Pw/n=26.56N·m 3.轴 输入功率：I轴输入功率×1=3.90kw 转速：i1=1460/n=322r/min 转矩：9.55×103×3.90/322=115.67N·m 4.轴 输入功率：轴输入功率×2=3.82kw 转速：i2=轴转速/n=67.79r/min 转矩：9.55×103× 3.82/67.79=538.15N·m 5.轴 输入功率：轴输入功率×22345=3.14kw 转速：i2=轴转速/n=67.79r/min 转矩：9.55×103× 3.14/67.79=442.35N·m 各轴计算结果如下： 轴号输入功率P/Kw 转矩T(N·m) 转速n（r/min）传动比电动机轴 4.0626.561460 1 轴 4.0626.561460 4.53 轴 3.9011 5.67322 4.75 轴 3.82538.1567.79 轴 3.14442.3567.79 四、齿轮传动设计 齿数的选择 A.高速级齿轮传动设计 输入功率小齿轮转速小齿轮转矩载荷系数 3.90KW 322r/min 115.66N·m 1.4 1 选择材料、精度及参数 选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为200HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。 1）精度等级选用8级精度； 2）试选小齿轮齿数z135，大齿轮齿数z2166； 1. 按齿面接触强度设计 dt 3 2 1·2? ? ?+H E H d t Z Z u u T K 1）确定公式内的各计算数值 2. 计算 1）小齿轮分度圆直径 d1 3 2 1·2? ? ?+H E H d t Z Z u u T K = ()3 2 55545.28.18975.4175.411016.14.12? ? ?+?=66mm 2）计算圆周速度 v=10006021?n d t =1000 6032266?=1.11m/s 3）计算齿宽b 及模数nt m M=d1/z1=66/35=1.89 由表32取规范模数，使得模数取2 4几何尺寸计算 1）分度圆直径 d1=mz1=2×35=70 d2=mz2=2×166=332 2）中心距的选择 a=(d1+d2)/2=201 3）齿数 z1=35，z2=166 4）模数m=2 5）齿宽b=d1×d=70mm b2=b=70mm b1=70+510mm，取78mm 6)顶圆直径da1=d1+2ha=m(z1+2)=74mm , da2= d2+2ha=m(z2+2)=338mm 7) 根圆直径df1=d1-2hf=m(z1-2.5)=65mm , df2= d2-2hf=m(z2-2.5)=327mm 5. 校核齿根弯曲疲劳强度 A许用齿根应力 极限应力 = 0.7HBS+275=443Mpa 1 = 415Mpa 2 安全系数Sf=1.4 许用齿根应力 1F =316Mpa 2F =296 Mpa B 验算齿根应力 复合齿形系数 Yfs1=4.05 , Yfs2=4.00 C 齿根应力 1F =2KT1/bd1m ×Yfs1=2×1.4×1.16×105×4.05 /（70×70×2）=134Mpa 2F =1F ×(Yfs2/Yfs1)=133Mpa 由于1F <1F , 2F <2F 故弯曲疲劳强度足够结果合适 由此设计有 单位mm 五. 轴的设计 1.计算从动轴的转速 从动轴转速n2=n1/i=322/4.75=67.79r/min 2.求主，从动轴的计算直径 根据轴的材料并考虑弯矩的影响由表74 取c=118 主动轴的计算直径：d109.2722309.3118C 33 1=?=?n P 从动轴的计算直径： d2.5554.79 760 9.3118C 33 2=?=?n P 计算键槽的影响： d1=1.03×27.09mm=27.90mm d2=1.03×45.55mm=46.91mm 4.取规范直径 因d1、d2分别转矩的输入和输出端直径均属有配合要求的轴段，由附表71
