_机械设计课程设计-单级直齿圆柱齿轮减速器F=4000N，V=0.75ms，D=300mm .doc

1设计任务：设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器。原始数据：运输带传递的有效圆周力F=4000N，运输带速度V=0.75m/s，滚筒的计算直径D=300mm，原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间10年，每年按300天计，单班工作（每班8小时）一、选择电动机电动机容量（1）工作机所需功率wp40000.75310001000wFVpKW（2）电动机输出功率dpwdpp传动装置的总效率4123456.式中，21、为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率：V带传动1=0.96；滚动轴承2=0.99；闭式齿轮传动3=0.97；连轴器4=0.99；传动滚筒5=0.96,齿形链6=0.97，则总效率40.960.990.970.990.960.960.816故33.680.816wdppKW（3）电动机额定功率edp选取电动机额定功率4edpKW3、电动机的转速为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选范围。查得V带传动常用比为范围,42'1i单级齿轮减速器'236i滚子链'326i2'''123121446010006010000.7547.78/min300573.36879.6/miniiiininvnrDninr总电动机总滚筒滚筒总电动机滚筒总传动比符合要求的电动机如下：电动机型号额定功率/KW同步转速/满载转速/(r/min)电动机质量、kg价格/元传动比Y112M-243000/2890459102.91iY112M-441500/1440499181.50iY112M-641000/960751433i由上综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格及总传动比，查得应选用型号为Y112M-4型电动机二、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比1、传动装置总传动比：传动比分配原则各级传动比应在合理的范围内：各级传动尺寸协调，传动比应满足144030.1347.78nin电动机总滚筒3330.133.11ii平总2.2,3.8:ii带齿轮若取则262436iiiiii链带齿轮带链齿轮3三、计算各轴的转速四、计算各轴的转矩:电动机轴：30.113.62.23.8iiii总链带齿轮1231440I654.5/min2.21440II172.2/min2.23.81440III47.8/min2.23.83.6nnrinnriinnriii电动机带带齿轮带链齿轮轴：轴：轴：III222IIIIIIIIIIIII3.680.963.533.680.960.990.973.393.680.960.990.973.263.539550955051.5n654.53.3995509550188n172.2PpkwPpkwPpkwPTNmPTNmT带电动机带电动机轴承齿轮带链电动机轴承齿轮IIIIIIII32.695509550651n47.8PNm000003.681440/min3.689550955024.41440pkWnrpTNmn4由上得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电动机轴I轴II轴III轴3.533.393.263.683.493.353.2351.518865124.451.0186.1644.51440654.5172.247.82.23.83.60.950.960.96五、齿轮传动设计（尺寸）选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS。齿轮精度初选8级(2)、初选主要参数Z1=20u=4.5Z2=Z1u=204.5=905取a=0.3，则d=0.5（i+1）=0.675（3）按齿面接触疲劳强度计算计算小齿轮分度圆直径d121123HHEZZZuudkT确定各参数值1载荷系数取K=1.22小齿轮名义转矩T1=9.55106P/n1=9.551064.23/342.86=1.18105Nmm3材料弹性影响系数ZE=189.8MPa4区域系数ZH=2.55重合度系数t=1.88-3.2（1/Z1+1/Z2）=1.88-3.2（1/20+1/90）=1.69Z=77.0369.1434t6许用应力MPaH6101limMPaH5602lim按一般可靠要求取SH=1则MPaSHHH6101lim16MPaSHHH5602lim2取两式计算中的较小值，即H=560Mpa于是d121123HHEZZZuudkT=2556077.05.28.1895.415.411018.12.123=52.82mm(4)确定模数m=d1/Z152.82/20=2.641取标准模数值m=3(5)按齿根弯曲疲劳强度校核计算FFSFYYmbdKT112校核式中1.小轮分度圆直径d1=mZ=320=60mm2.齿轮啮合宽度b=dd1=1.060=60mm3.复合齿轮系数YFS1=4.38；YFS2=3.954.重合度系数Y=0.25+0.75/t=0.25+0.75/1.69=0.69385.许用应力Flim1=245MPaFlim2=220Mpa取SF=1.25则aFFFMPS19625.12451lim1aFFFMPS17625.12202lim276.计算大小齿轮的FFSY并进行比较02234.019638.411FFSY02244.017695.322FFSY11FFSY<22FFSY取较大值代入公式进行计算则有6938.095.3360601018.12.12252112YYmbdKTFSF=71.86<F2故满足齿根弯曲疲劳强度要求（6）几何尺寸计算d1=mZ=320=60mmd2=mZ1=390=270mma=m（Z1+Z2）=3（20+90）/2=165mmb=60mmb2=60取小齿轮宽度b1=65mm（7）验算初选精度等级