机械设计课程设计____一级圆柱斜齿轮减速器说明书

-1-机械零件设计（设计说明书）MACHINEDCOMPONENTDESIGN(Designspecifications)题目:用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱设计学院专业学号学生姓名指导教师起讫日期-2-《机械零件设计》课程设计任务书班级姓名学号一、项目设计：用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱二、运动简图1.V带传动；2.单级减速器；3.运输带；4.联轴器；5.电动机；6.卷筒。三、原始数据运输带工作拉力1150N；运输带工作速度1.6/ms；运输带速度允许误差±5%；卷筒直径260mm；工作年限6年2班制。四、设计工作量减速器装配图（A1号图纸）1张；零件工作图（A3号图纸）3张；1.大带轮工作图1张；2.低速轴工作图1张；3.大齿轮工作图1张。设计说明书1份。五、设计期限指导教师：发题日期：-3-目录1．传动参数计算…………………………………………………………………42．传动零件的设计计算…………………………………………………………2.1带传动……………………………………………………………………2.2齿轮传动………………………………………………………………………3．轴的设计及强度计算…………………………………………………………3.1高速轴（小齿轮轴）设计……………………………………………………3.2低速轴（大齿轮轴）设计……………………………………………………4．轴承的寿命计算………………………………………………………………4.1高速轴轴承寿命计算……………………………………………………4.2低速轴轴承寿命计算……………………………………………………5．其它零部件选用及强度校核…………………………………………………5.1键的强度校核………………………………………………………………5.2联轴器的选用………………………………………………………………5.3铸铁减速箱体的主要结构尺寸……………………………………………6．技术要求…………………………………………………………………………7．参考文献…………………………………………………………………………8．设计小结…………………………………………………………………………-4-96.0197.0399.0496.05计算及说明主要结果1．传动参数计算1.1工作机功率1)原始数据：运输带工作拉应力：F=1150N运输带工作速度：V=1.6m/s工作年限6年2班制2)传动效率：查【1】14页表2-3得V带传动效率：滚动轴承效率：8级精度一般齿轮传动效率：弹性联轴器传动效率：传动滚筒效率：3)总效率：859.096.099.097.099.096.035433214)输入电机功率：kW14.20.8591.8484.110006.1115010001000PwwdwwdPPkWFVPFVPP因为载荷平稳，所以电动机功Ped率略大于Pd即可，取Ped=2.2kW。5)确定电动机转速：r/min53.1172606.1100060100060DVnw由【1】10页表2-1得：V带的传动比范围：0i2～4，由【1】10～14页表2-2得：一级圆柱齿轮减速器51i则总传动比的i2～20，电动机转速的可选范围i2～20,得电动机的可选范围为：wdnin（2～20）×117.53=236～2351r/min符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min，将这三种方案列表进行比较，由【1】203页表17-1得：96.099.097.099.096.054321总效率：η=0.859Pd=2.14kW电动机功率：Ped=2.2kW电动机型号：99.02-5-计算及说明主要结果方案电动机型号额定功率Ped/kW电动机转速n/(r/min)电动机质量m/kg总传动比ia同步转速满载转速1Y1325-82.2750720636.042Y112M-62.21000940458.003Y100L-42.2150014303412.17表中所列方案3电动机质量轻，价格便宜，但总传动比最大，转动装置外廓尺寸大，制造成本大，方案1中电动机质量最重，且价格昂贵，综合考虑，现选用方案2。即选定电动机型号为：Y112M-6。由【1】204页表17-3得：电动机轴伸出端长：E=60mm电动机轴中心高：H=112mm电动机轴直径：D=28mm1.2确定传动系统的总传动比和分配各级传动比1)总传动比：00.853.117940wmanni2)V带传动比取齿轮的传动比为i齿=3.5，得：286.25.38iia齿带i1.3计算传动系统的运动和动力参数1)0轴（电动机轴）P0=Pd=2.14kWn0=nm=940r/minmN74.2194014.295509550000nPT2)Ⅰ轴（高速轴）mN71.472.4110544.295509550r/min.241186.22940kW0544.296.014.211101101nPTinnPP带3)Ⅱ轴（低速轴）Y112M-6电动机轴伸出端长：E=60mm电动机轴中心高：H=112mm电动机轴直径：D=28mm总传动比：ia=8.00V带传动比：i带=2.286P0=2.14kWn0=940r/minT0=21.74N·mP1=2.0544kWn1=411r/minT1=47.71N·mP2=1.973kWn2=117.5r/minT2=160.4N·m-6-计算及说明主要结果mN6.3160.51173.97195509550r/min.5117.53.2411kW73.917.9099.00544.2222123212nPTinnPP齿4)Ⅲ轴（滚筒轴）mN2.157.511743.9195509550r/min.511715.117kW34.919.9099.0973.122234124223nPTinnPP各轴运动和动力参数轴名功率P/kW转矩T/(N·m)转速n/(r/min)传动比ia效率η电机轴2.1421.749402.2860.96高速轴2.054447.71411.23.50.96低速轴1.973160.36117.510.98滚筒轴1.934157.2117.52．传动零件的设计计算2.1带传动1)计算功率：已知传动载荷平稳，为两班制工作，工作机为轻载荷输送机。由【2】218页表13-8查的：KA=1.2故计算功率：kWPKPedAC64.22.22.12)选用V带型号:选用普通V带已知：PC=2.64kW,n0=940r/min由【2】219页图13-15得点位于A型区域，故选用A型3)大、小带轮直径：已知为A型带轮由【2】219页表13-9得：mmd751，现选取d1=125mmmm35.02802.00-112586.22-1d12带id取d2=280mm4)验算带速V：P3=1.934kWn3=117.5r/minT3=157.2N·mKA=1.2PC=2.64kWd1=125mmd2=280mmV=6.15m/s-7-计算及说明主要结果m/s15.610006094012510006011ndV在5～20m/s内，所以带轮直径是合适的。5)求V带基准长度Ld和中心距a：初步选取中心距:a0=1.5(125+280)=607.5mm,取a0=600mm符合：2102127.0ddadd初步确定V带基准长度：mmaddddaL18.184642202122100由【2】212～213表13-2得：Ld=1800mm再计算实际中心距：mmLLaad91.576218.184618006002006)验算小带轮包角：1206.16491.5761252801803.57180121add所以合适。7)求V带根数：LCKKPPPZ00已知n1=940r/min,d1=125mm,由【2】214～215页表13-3,得：37.10P传动比：286.202.01125280112ddi带已知i带≥2，且为A型带轮，小轮转速为940r/min由【2】216页表13-5，查得：kW11.00P已知α=164.6°，由【2】表13-7，并结合线性校正得：9638.095.016017095.098.01606.164KLd=1800mma=576.71mmα1=164.6°P0=1.37i带=2.286kW11.00PKα=0.9638-8-计算及说明主要结果已知Ld=1800mm，由【2】212～213页表13-2得：KL=1.01832.101.19638.011.037.164.2Z取Z=2。8)求作用在带轮上的预紧力和压力已知为普通A型V带，由【2】212页表13-1查得：q=0.1kg/m单根V带的预紧力为：N83.17415.61.019638.05.215.6264.250015.2500220qVKZVPFC作用在轴上的压力FQN0.69326.16483.17422220SinSinZFFQ皮带轮名称结果名称结果名称结果带型A型传动比i带=2.286根数2基准直径dd1=125mm基准长度Ld=1800mm预紧力174.83Ndd2=280mm中心距a=576.91mm压轴力693N9)V带结构参数由【2】224页表13-10得：槽型Abd11mmhamin2.75mme15mmfmin9mmhmin8.7mmδmin6mmφ34°由【3】149页表12-3得：选用板孔式带轮KL=1.01Z=2F0=174.83NFQ=693.0Nbd=11mmhamin=2.75mme=15mmfmin=9mmhmin=8.7mmδmin=6mmφ=34°-9-计算及说明主要结果2.2齿轮传动25.1S1.1FminminHS-10-MPa103375445MPa585FE22limFE11limMPaMPaHHMPa248MPa356MPa341MPa8.5312121FFHH计算及说明主要结果1)选择材料许用应力小齿轮选用45#钢，选用调制处理；大齿轮选用45#钢，选用正火处理。由【2】166页表11-1得：MPa103375445MPa585FE22limFE11limMPaMPaHH2)计算大小齿轮的许用接触应力和弯曲应力已知齿轮为一般可靠度，再由【2】171页表11-5得：25.1S1.1FminminHSMPa24825.1310MPa35625.1445MPa3411.1375MPa8.5311.158522112lim21lim1FFEFFFEFHHHHHHSSSS其中两齿面的接触应力应是相等的，所以取其中较危险的，即较小的许用接触接触应力：MPa34121HHH3)按齿面接触强度设计32112HHEdZZUUKTd①已知装置原动机为电动机，载荷为有中等冲击的载荷，由【2】169页表11-3得：K=1.3②已经求得T1=4.77×104N·m③已知齿轮相对于轴承为对称布置，齿轮所选材料为软齿面，由【2】175页表11-6得：Фd=1④已经求得U=3.50⑤已知45#钢为锻钢，由【2】171页表11-4得：ZE=189.8⑥已知齿轮均为标准齿轮，所以ZH=2.5⑦已求得[σH]=341MPa将上述值代入公式