机械课程设计(一级圆柱齿轮减速器)

机械设计基础课程设计计算说明书题目:一级圆柱齿轮减速器设计目录一、设计任务书………………………………………………………………………………1.1机械课程设计的目的…………………………………………………………………1.2设计题目………………………………………………………………………………1.3设计要求………………………………………………………………………………1.4原始数据………………………………………………………………………………1.5设计内容………………………………………………………………………………二、传动装置的总体设计……………………………………………………………………2.1传动方案………………………………………………………………………………2.2电动机选择类型、功率与转速………………………………………………………2.3确定传动装置总传动比及其分配…………………………………………………2.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩………………………………………三、传动零件的设计计算……………………………………………………………………3.1V带传动设计……………………………………………………………………………3.1.1计算功率……………………………………………………………………………3.1.2带型选择……………………………………………………………………………3.1.3带轮设计……………………………………………………………………………3.1.4验算带速……………………………………………………………………………3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度………………………………………………3.1.6包角及其验算………………………………………………………………………3.1.7带根数………………………………………………………………………………3.1.8预紧力计算…………………………………………………………………………3.1.9压轴力计算…………………………………………………………………………3.1.10带轮的结构…………………………………………………………………………3.2齿轮传动设计……………………………………………………………………………3.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数………………………………………………3.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计…………………………………3.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核…………………………………3.2.4齿轮传动的几何尺寸计算…………………………………………………………四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸………………………………………………………五、轴的设计…………………………………………………………………………………5.1高速轴设计………………………………………………………………………………5.1.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.1.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.1.3轴的结构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.2低速轴设计………………………………………………………………………………5.2.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.2.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.2.3轴的结构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.3校核轴的强度……………………………………………………………………………5.3.1按弯扭合成校核高速轴的强度……………………………………………………5.3.2按弯扭合成校核低速轴的强度……………………………………………………六、滚动轴承的选择和计算…………………………………………………………………6.1高速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.1.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.1.2轴承选型与校核……………………………………………………………………6.2低速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.2.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.2.2轴承选型与校核……………………………………………………………………七、联轴器的选择和计算………………………………………………………………………7.1联轴器的计算转矩………………………………………………………………………7.2许用转速…………………………………………………………………………………7.3配合轴径…………………………………………………………………………………7.4配合长度…………………………………………………………………………………八、键连接的选择和强度校核………………………………………………………………8.1高速轴V带轮用键连接…………………………………………………………………8.1.1选用键类型…………………………………………………………………………8.1.2键的强度校核………………………………………………………………………8.2低速轴与齿轮用键连接…………………………………………………………………8.2.1选用键类型…………………………………………………………………………8.2.2键的强度校核………………………………………………………………………8.3低速轴与联轴器用键连接………………………………………………………………8.3.1选用键类型…………………………………………………………………………8.3.2键的强度校核………………………………………………………………………九、减速器的润滑……………………………………………………………………………9.1齿轮传动的圆周速度……………………………………………………………………9.2齿轮的润滑方式与润滑油选择…………………………………………………………9.3轴承的润滑方式与润滑剂选择…………………………………………………………十、绘制装配图及零件工作图……………………………………………………………十一、设计小结………………………………………………………………………………十二、参考文献………………………………………………………………………………一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计基础课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。其目的是：1.通过课程设计，综合运用机械设计基础课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。2.培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。1.2设计题目设计运送原料的带式运输机用的一级圆柱齿轮减速器。1.3设计要求根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。滚筒及输送带效率（含滚动轴承）=0.96。工作时，载荷有轻微冲击，产品生产批量为成批生产，允许总传动比误差4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时。1.4原始数据表1原始数据输送带拉力F(N)输送带速度v(m/s)输送带滚筒直径D(m)37501.250.3151.5设计内容1.5.1绘制传动装置中一级圆柱齿轮减速器装配图一张（A1）。1.5.2绘制低速轴、大齿轮零件图二张（建议A3）。1.5.3编写设计计算说明书一份。二、传动装置设计2.1传动方案根据本课程设计要求，采用一般的单级圆柱齿轮(斜齿)传动方案，其传动简图如下：图1传动装置简图2.2电动机选择类型、功率与转速（1）功率计算运输机主轴上所需要的功率：kWFvPw6875.4100025.137501000（2）选择电动机选择电动机类型按工作条件和要求，选用Y系列三相异步电动机选择电动机功率：wdPP传动装置的总效率：w322η1，V带传动的效率，η2，闭式圆柱斜齿轮的效率，η3，深沟球轴承的效率（精度等级8），8η4，十字滑块联轴器的效率，98.0ηw，工作机效率，w所以8326.096.098.08电动机所需功率：630.5wdPPkw查附表K.1，选取电动机额定功率edP7.5kw选择电动机转速根据输送机主轴转速，查附表K.1，现选用同步转速1500r/min，满载转速1440r/min的电动机，查附表K.2，得其型号和主要数据如下：表2电动机主要参数型号额定功率同步转速满载转速堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132M-27.5kw1500r/min1440r/min2.22.2表3电动机安装及有关尺寸主要参数中心高外形尺寸L（AC/2+AD）HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓直径K轴伸尺寸DE键公称尺寸Fh132515mm×345mm×315mm216mm×278mm12mm38mm×80mm10mm×8mm2.3确定传动装置总传动比及其分配取电动机转速为1440r/min,按表5.2，V可知，普通V带传动的传动比2~4，单级圆柱齿轮减速器的传动比为3~6因此，可计算得到电动机转速的总传动比为：59.7531514.310006025.1100060Dvnwr/min电动机转速范围：16.1814~43305)6~3()4~2(59.7521iinnwdr/min选择电动机同步转速为1440r/min合适。传动装置得总传动比：05.1959.751440wmnni取单级圆柱齿轮减速器传动比：2i=5则V带传动比：81.3505.1921iii2.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩各轴输入功率：电动机轴输出功率：630.5dPkw轴I（减速器高速轴）输入功率：35.5630.595.011dPPkw轴II（减速器低速轴）输入功率：09.535.598.097.01322PPkw各轴转速：电动机轴转速：1440mnr/min轴I转速：95.37781.3144011innmr/min轴II转速：59.75595.377212innr/min各轴转矩：电动机轴转矩：34.37144063.595509550mddnPTmN轴I转矩：18.13595.37735.595509550111nPTmN轴II转矩：07.64359.7509.595509550222nPTmN表4各级传动功率、转速与转矩参数输入功率（kW）转速n（rpm）输入转矩T（Nm）传动比i效率电动机轴5.630144037.343.810.95轴I5.35377.95135.1850.96轴II5.0975.59643.07三、传动零件的设计计算3.1V带传动设计3.1.1计算功率Pc根据V带传动工作条件，查表8.3，可得工作情况系数2.1AK，所以：756.6630.52.1dAcPKPkw3.1.2带型选择根据cP及1n，由图8.11，选用B型V带3.1.3带轮设计dd1、dd2由表8.4选1401ddmm，根据式（8.10），从动轮的基准直径为：4.53314081.3112dddidmm根据表8.4，选标准带轮直径：5302ddmm3.1.4验算带速v5504.10100060144014014.31000601mdndvm/s在5m/s~25m/s之间