一级减速器课程设计报告解读.docx

1、一级减速器课程设计报告解读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： 专业任务起止时间设计题目：设计带式输送机中的传动装置一、 传动方案如图1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、原始数据滚筒直径d /mm400传送带运行速度v /(m/s)1.6运输带上牵引力F /N1900每日工作时数T /h24传动工作年限5单向连续平稳转动，常温空载启动。三、设计任务：1.低速轴零件图1张（A3图纸）2.低速轴齿轮零件图1张（A3图纸）3.设计说明书1份在1周内完成并通过答辩参考资料：机械设计

2、 机械设计基础 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PW=Fv /1000= 3.04 kWV带效率1： 0.95 滚动轴承效率（一对）2： 0.98 闭式齿轮传动效率（一对）3: 0.97 联轴器效率4： 0.99 工作机（滚筒）效率5(w)： 0.96 传输总效率=123345 =0.841 则，电动机所需的输出功率PW=Pd/= 3.61 kW1.3 电机转速确定卷筒轴的工作转速= 76.4 r/minV带传动比的合

3、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，故电动机转速的可选范围为：= 458.4 1528 r/min 在此范围的电机的同步转速有： 750r/min、1000 r/min、1500 r/min 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Ped： 4kW 同步转速n： 1500r/min 满载转速nm： 1440r/min 二、传动装置的运动和动力参数计算总传动比： 18.85 2.1 分配传动比及计算各轴转速取V带传动的传动比i0= 3 则减速器传动比i=i/

4、i0= 6.28 2.2 传动装置的运动和动力参数计算0轴（电动机轴） 3.61 kW 1440 r/min 23.94 Nm1轴（高速轴） 3.43 kW 480 r/min 68.24 Nm2轴（低速轴） 3.26 kW 76.43 r/min 407.34 Nm3轴（滚筒轴） 3.16 kW 76.43 r/min 394.84 Nm以上功率和转矩为各轴的输入值，13轴的输出功率或输出转矩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：表2-1 各轴运动和动力参数轴名功率P/kW转矩T/Nm转速n/(r/min)传动比i效率输入输出输入输出0轴3.6123.9414401轴3.4

5、33.3668.2466.8848030.952轴3.263.19407.34399.1976.436.280.953轴3.163.13394.84386.9476.4310.97三、V带传动设计3.1 确定计算功率根据已知条件结合教材 机械设计基础 由图/表 13-9 得到工作情况系数KA= 1.3 ，故Pca=KAPd= 4.46 kW。3.2 选择普通V带型号已知Pca，nm，结合教材 机械设计基础 由图/表 13-15 确定所使用的V带为 A 型。3.3 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dd1= 90 mm。(2) 验算带速

6、： 6.79 m/s，满足5m/sv120合格。3.6 计算V带根数Z由nm，dd1结合教材 机械设计基础 查图/表 13-4 得P0=1.07kW。由nm，i0， A 型带，查图/表 13-6 得P0= 0.17 kW。已知1查表 13-8 得K= 0.96，已知Ld查表 13-2得KL=1.00 则V带根数 3.74 ，取z= 4 。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齿轮热处理方式齿面硬度/MPa/MPa小齿轮40MnB调制241286 HBS700

7、MPa600MPa大齿轮ZG35SiMn调制241269 HBS600MPa500MPa由表 11-5 ，取安全系数SH= 1.0 ，SF= 1.25 。则许用应力为： 700 MPa 600 MPa 480 MPa 400 MPa(2) 按齿面接触强度设计设齿轮按 9 级精度制造，由教材 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d= 1.0 ，由表 11-4 可得弹性系数ZE= 189.8 。小齿轮传递的（输入）转矩：T1= 68240 Nmm (注意单位换算)小齿轮分度圆直径： 41.72 mm。齿数取z1= 21 ，z2=iz1 132 ，故实际传

8、动比i1=z2/ z1= 6.28 。齿宽42 mm（圆整）。取大齿轮齿宽b2= 50 mm，为补偿安装误差，取小齿轮齿宽b1=b2+(510) = 60 mm。模数m=d1t/z1= 1.99 ，按表 4-1 ，取标准模数m= 2 ，实际分度圆直径 42 mm， 264 mm，中心距153 mm。 (3) 齿轮的圆周速度 1.06 m/s。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高速轮低速轮齿数 z21132中心距a /mm153模数 m /mm2齿宽b /mm6050分度圆直径d/mm42264齿顶高ha /mm22齿根高hf

9、/mm2.52.5齿高h /mm4.54.5齿顶圆直径da /mm46268齿根圆直径df /mm38260五、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： 调制 ，许用弯曲应力-1b= 65 MPa。(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A0= 110 21.0 mm考虑到键槽的作用，轴径增加3%为 21.63 mm，圆整后暂取d1= 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d1=22d

10、1=22初估轴径d2=28d2=d1+3C1d3=35d3=d轴承内圈直径d4=40d4=d3+3C1高速齿轮d6=40d6=d4d7=35d7=d3轴承内圈直径(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+2-4-B=35 箱座壁厚= 8 联接螺栓至外箱壁的距离C1= 23 ；至凸缘边距离C2= 20 轴承座宽度L=C1+C2+(510)= 57 齿轮至机体内壁的距离2= 10 大齿轮齿轮端面的距离3= 60 轴承内侧至箱体内壁的距离4= 10（指导书38页图5-12）表5-2 高速轴轴向尺寸确定轴段长度L /mm确定方法说明L1=70L

11、1键长L比四根皮带轮略宽L2=35L2= L与L相等L3=27L3=L+2+3- LL4=7L4=2-3由2估算得出L5=60L5=3齿轮宽度L6=7L6=L4L7=24L7=4+B+3-3l1=57l1= L5/2+L6+B/2+4+3l2=57l2= L5/2+ 2+B/2+4l3=77l3=L1/2+L2+B/25.2 低速轴的计算（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-1b= 75 MPa。(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A0= 100 34.94 mm考虑到键槽的作用，轴径增加3%为 3

12、5.99 mm，圆整后暂取d1= 36 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5-5 低速轴径向尺寸确定轴段直径d /mm确定方法说明d1=50d1= d4d2=60d2=d3-4C1d3=55d3=d4+3C1d4=50d4=d（轴承内径）轴承内圈直径d5=45d5=d6+3C1d6=40d6=d联轴器轴孔直径表5-6 所选用联轴器的主要参数型号公称转矩Tn /Nm许用转速n r/min轴孔直径d /mm轴孔长度L /mm轴孔长度L1 /mmTL750036004011284(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：

13、轴承端盖至箱外传动件间的距离L= 33 箱座壁厚= 8 联接螺栓至外箱壁的距离C1= 23 ；至凸缘边距离C2= 20 轴承座宽度L=C1+C2+(510)= 57 齿轮至机体内壁的距离2= 10 大齿轮齿轮端面的距离3= 50 轴承内侧至箱体内壁的距离4= 10 表5-7 低速轴轴向尺寸确定轴段长度L /mm确定方法说明L1=27L1=B+4+1L2=7L2=2-3L3=49L33有齿轮宽度决定L4=36L4= B+4+2L5=33L5= LL6=110L6 L（联轴器孔长）由联轴器孔的长度L决定l1=96l1= L6/2+L5+B/2l2=53l2=L3/2+L4-B/2l3=54l3=L

14、1+3-B/2+L2+L3/2六、校核轴承寿命表7-1 所选用的轴承主要参数轴名称轴承代号d / mmD / mmB /mmCr / kN高速轴600735621416.2低速轴601050801622.0 轴承设计要求寿命 4000060000 h七、键连接的选择和计算本设计减速器共需键：3 个。表8-1 键的主要参数轴名安装直径 d / mm类型h / mmb /mm轮毂长度/ mm键长L /mm高速轴22A型664065低速轴55A型1016904540A型8127090八、箱体的设计表9-1 铸铁减速器箱体的主要结构尺寸（mm）名称符号尺寸机座壁厚8机盖壁厚18机座凸缘厚度b12机盖凸

15、缘厚度b112机座底凸缘厚度b220地脚螺钉直径df18地脚螺钉数目n8轴承旁联接螺栓直径d114盖与座联接螺栓直径d29连接螺栓d2的间距l170轴承端盖螺钉直径d38窥视孔盖螺钉直径d43定位销直径d7df, d1, d2至外机壁距离C123df, d2至凸缘边缘距离C220轴承旁凸台半径R120凸台高度h200外机壁与轴承座端面距离l149大齿轮端面圆与内机壁距离110齿轮端面与内机壁距离210机盖，机座筋厚m1,mm17，m 7轴承端盖外径D2102，120轴承旁联接螺栓距离s120九、心得体会在这次课程设计中，我感触最深的当属查阅了各种设计书和指导书，有时为了选择一个合适的轴承，需要查阅大量的资料，从材料到加工工艺，需要考虑许多因素。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。设计每种零件都要先从标准件考虑，然后向标准件靠拢，所设计的每个尺寸都要进行仔细而严谨的考虑，凭空猜想只能是浪费时间。另外，也要感谢刘老师在这次课程设计中给予我们的支持与帮助。