课程设计单级圆柱直齿齿轮减速器

课程设计课程设计题目:单级直齿圆柱齿轮减速器姓名:何成海所学专业名称:机械设计与制造指导老师:张孝琼学号:日期:《机械设计》课程设计设计题目：单级圆柱式齿轮减速器设计内装：1.设计计算说明书一份2.减速器装配图一张3.轴零件图一张4.齿轮零件图一张学院：滁州学院班级：设计者：指导老师：完成日期：成绩：_________________滁州学院目录课程设计任务书………………………………………………………11、传动装置的总体设计……………………………………………31.1、传动方案的确定…………………………………………31.2、电动机选择………………………………………………31.3、传动比的计算及分配………………………………………41.4、传动装置运动及动力参数计算……………………………42、传动件的设计计算………………………………………………52.1、皮带轮传动的设计计算……………………………………52.2、直齿圆柱齿轮传动的设计计算……………………………73、齿轮上作用力的计算………………………………………………104、轴的设计计算………………………………………………………104.1、高速轴的设计与计算………………………………………104.2、低速轴的设计计算…………………………………………155、减速器箱体的结构尺寸……………………………………………206、图形…………………………………………………………………227、总结…………………………………………………………………25课程设计（论文）任务书年级专业学生姓名学号题目名称单级直齿圆柱齿轮减速器设计设计时间课程名称机械设计课程设计课程编号设计地点一、课程设计（论文）目的1.1综合运用所学知识，进行设计实践巩固、加深和扩展。1.2培养分析和解决设计简单机械的能力为以后的学习打基础。1.3进行工程师的基本技能训练计算、绘图、运用资料。二、已知技术参数和条件2.1技术参数：滚筒圆周力F=2.2KN输送带速度V=1.7m/s卷筒直径D=420mm工作年限：10年2.2工作条件：每日二班制工作，传动不逆转，有轻微冲击，输送带速度允许误差为±5%。三、任务和要求3.1绘制单级直齿圆柱齿轮减速器装配图1张；标题栏符合机械制图国家标准；3.2编写设计计算说明书1份，计算数据应正确且与图纸统一。说明书应符学院规范格式且用A4纸打印；3.3图纸装订、说明书装订并装袋；四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）4.1《机械设计》教材4.2《机械设计课程设计手册》4.3减速器实物；4.4其他相关书籍五、进度安排任务下达日期：任务完成日期：指导教师（签名）：学生（签名）：序号设计内容天数1设计准备（阅读和研究任务书，阅读、浏览指导书）2传动装置的总体设计3各级传动的主体设计计算4减速器装配图的设计和绘制5零件工作图的绘制6编写设计说明书7总计1、传动装置的总体设计1.1传动方案的确定1.2电动机选择（1）选择电动机的类型和结构因为装置的载荷平稳，且在有粉尘的室内环境下工作，温度不超过35℃，因此可选用Y系列三相异步电动机，它具有国际互换性，有防止粉尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，B级绝缘，工作环境也能满足要求。而且结构简单、价格低廉。（2）确定电动机功率传动系得总的效率：a=23×3×4×1=0.8598.097.080.99,0.964321联轴器的效率，取，取级精度齿轮传动的效率取滚动轴承效率，取带式输送机的传动效率电动机所需的功率为：P=FV/(1000xa)=2200×1.7/(1000x0.85)(kw)=4.4kw（3）确定电动机转速及型号85.0aP=4.4kw滚筒轴的工作转速：Nw=601000V/D=601000/420=77.34r/min根据《机械设计课程设计手册》P188表13-2知单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3-5，V带传动比I=2-4，则i=6-20，故电动机转速的可选范围为nd=iNw=（6-20）77.34=464.04-1546.80r/min。符合这一范围的同步转速有1500r/min和1000r/min。由《机械设计课程设计手册》P167表12-1查得有2种适用的电动机型号（如下表），并列出2种方案。方案电动机型号额定功率满载转速（r/min）1Y132M2-65.5kw9602Y132S2-45.5kw1440综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动减速器的传动比，比较两种方案知:方案2因传动装置尺寸有较大的缩小，重量及价格都较小，故选择电动机型号Y132S2-4，其主要性能：额定功率5.5kw、满载转速1440r/min、额定转矩2.2.1.3传动比的计算及分配1、总传动比的计算i总=n电动/n筒=1440/77.34=18.622、分配各级传动比（1）由《机械设计课程设计手册》P5表1-8取i带=4，则i1=4.(2)65.4462.18iiiiiii2带总齿带齿总1.4传动装置运动及动力参数计算1、计算各轴转速高速轴n0=nm=1440r/min中速轴n1=nm/i1=1440/4=360r/min低速轴n2=n1/i2=360/4.65=77.42r/min滚动轴nw=n2=77.42r/min2、计算各轴的功率（kw）min/34.77rn筒62.18总i41i65.42iP1=P1=4.40.96=4.22kwP2=P132=4.220.990.98=4.10kwPw=P242=4.100.990.98=3.98kw3、计算各轴转矩mmNTmmNTmmNTmmNTPPPP342.771098.39550N9550W342.771010.49550N9550233601022.49550N9550131440104.49550n9550d1095.4901075.5051095.1111018.293Wd3223113md2、传动件的设计计算2、1皮带轮传动的设计计算（1）确定功率由《机械设计》P138表7-7得KA=1.2，则kwPKPA28.54.42.1d（2）选择带型根据n0=1440r/minPd=5.28kw，由《机械设计》P139图7-12知选择A型V带。（3）确定带轮基准直径由《机械设计》P130表7-4与表7-5知：可选小带轮直径dd1=100mm，则大带轮直径mm4001004did12dd带。（4）验算带的速度smsm/25/536.7100060/1440100100060/ndmax0d1带带速符合要求。（5）确定中心距和V带长度mm1000400100(2mm3504001007.0,dd(2dd7.00dd0dd2121））（即初步确定中心距，））（根据aa为使结构紧凑，取偏低值，a0=500mm.kw98.3kw10.4kw22.4kw5.5w210PPPPmm1095.490mm1075.505mm1095.111mm1018.293w32313dNTNTNTNT带速符合要求mm400dmm100dkw28.51.2K21dddAPV带计算基准长度为mmaL1830)5004/()100400(2/)400100(50024/dd2/dd2a'202dddd0d1221）（）（由《机械设计》P128表7-1选V带长度Ld=2000mm，则实际中心距为mmLLdd5852/)18302000(5002/)'(aa0（6）计算小轮包角62.1503.57585/)100400(180/d-d-18021dda）（式中3.57为将弧度转换为角度的常数。（7）确定V带根数V带根数可用下式计算lKKPPP/)/(z00d由《机械设计》P137表7-6查得取单根V带所能传递的功率P0=1.30kw。由《机械设计》P141表7-8查取功率增量kw17.00P，由《机械设计》P141表7-9查得92.0K,由《机械设计》P128表7-2查得Kl=1.03,则带的根数为根取511.4z]03.192.0)17.030.1[(28.5])[(00dlKKPPP（8）计算初拉力由《机械设计》P128表7-1查得V带质量m=0.1kg/m那么初拉力为NmKKPF5.125536.71.0]92.0/)92.05.2)[(536.75/(28.5500/)5.2)(/(z50022d0带带（9）计算作用在轴上的压力NzFQ59.1213)2/62.150sin(5.12552)2/sin(20（10）带轮结构设计①小带轮结构：采用实心式mm585amm2000dL62.150NQNF59.12135.1255z0由《机械设计课程设计手册》P168表12-3查得Y132S电动机轴径D0=38mm，10mmfmm9fmm3.015min取，。轮毂宽mm76~57382~5.12~5.101）（）（DL；轮缘宽mm80102151-5f21-z）（）（B。②大带轮结构：采用孔板式结构；轮缘宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结构设计同步进行。2.2直齿圆柱齿轮传动的设计计算（1）选择材料、热处理方式和公差等级考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢。为制造方便采用软齿面，小齿轮调质处理、大齿轮正火处理，选用8级精度。由《机械设计》P152表8-1得小齿轮齿面硬度为217~255HBW,取硬度值240HBW；大齿轮齿面硬度为162~217HBW，取硬度值为200HBW进行计算。（2）初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计，则有32][u1ud211td）（HHEZZZTK。①小齿轮传递转矩为mm1119501NT②试选载荷系数Kt=1.4。③由《机械设计》P166表8-8查得1d。④由《机械设计》P162表8-6查得弹性系数MPaZE189。⑤对于标准直齿轮节点区域系数ZH=2.5。⑥齿数比65.4i。⑦确定齿轮齿数初选小齿轮齿数Z1=29，则13585.1342965.4212ZZZ取⑧重合度端面重合度mm80mm60mm3810BLD14.1dtK79.10cos)](2.388.1[cos)](2.388.1[13512911121ZZ86.0379.1434Z⑨许用接触应力HHNSZHlim][由《机械设计》P168图8-20与图8-21查得接触疲劳极限应力为a400a580lim2lim1MPMPHH，。小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为865.41004.1i9h111027.21004.116300100.136060n609112NNLN由《机械设计》P169图8-24查得寿命系数1.10.121NNZZ，。由《机械设计》P170表8-11查得安全系数SH=1.0.a440][a440][a580][14001.1215800.112lim21lim1MPMPMPHSZHSZHHHNHHN取则初算小齿轮的分度圆直径d1t，有mm26.82)(d3244086.05.218965.4165.411119504.1232][u1u2t1d1t）（HEHZZZTK（3）确定传动尺寸①计算载荷系数由《机械设计》P157表8-4查得使用系数KA=1.0，因s/m55.110006036026.82100060nd1t1