单机减速器计算说明书

计算说明书 设计题目 ： 专业年级 ： 学 号 ： 学生姓名 ： 指导教师 ： 目录 绪论 （一）电机的选择 （二）传动装置的运动和动力参数计算 （三） V 带传动设计与计算 （四）减速器（齿轮）参数的设计与计算 （五）轴的结构设计及验算 （六）轴的强度校核 （七）轴承的寿命校核 （八）联轴器的选择 （九）键连接的选择和计算 （十）尺寸附表 设计总结及参考文献 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： 一、 传动方案如图 1 所示： 1 电动机； 2 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 /00 传送带运行速度 v /(m/s) 输带上牵引力 F /N 3200 每日工作时数 T /h 16 传动工作年限 7 单向连续平稳转动，常温空载启动。 三、设计任务： 张（ 张（ 张（ 份 参考资料： 机械设计 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： 年 月 日 绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图、工程力学、公差与互换性等多门课程知识，并运用 件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节 ,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （ 1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深 化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （ 2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （ 3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （ 4）加强了我们对 （一）电机的选择 依工作条件的要求，选择三步异相电机 封闭式结构 u=380v 工作及的功率： P=F 牵 V 运输带 /1000= 1= 滚动轴承效率： 2= 齿轮传动效率（闭式）： 3=1（对） 联轴器效率： 4=输总效率： = 1 23 3 4= 则电机功率： 工作机 / = 工作机主动轴转速： n=60 1000v/( d)=60 1000 200） = 2 4 一级圆柱齿轮减速器： 3 6 则总传动比范围： 6 20， 故电动机转速可选范围为： i 总 n= 此范围内的同步转速有： 1500r/3000r/ 依据 机械设计实用手册 Y 系列三相异步电机技术数据（ 选择的电机型号为： 能如下表： 电机型号 功率 载时 额定转矩 质量 转速 n r/压 V 电流 A 功率因数 1 2930 380 15 （二）传动装置的运动和动力计算 所选电机满载时转速 930r/ 总传动比： i 总 =nm/n 工作机 =选定 ， 则一级圆柱齿轮减速器传动比 i=i 总 /= 高速轴轴转速 n1=nm/930/4=732.5 r/ 低速轴轴转速 n2=n1/i=r/ P 输出 =P 输入 ，效率如前所述， 则高速轴轴的输 入功率 P = =出功率 P =P 低速轴 轴 输入功率 P =P 3=出功率 P =P 2=计算 小带轮输入转矩 9550 9550 Pd/550 930=m 高速轴轴 输入转矩 55019550 m 低速轴轴 输入转矩 55029550 m （三） V 带传动设计 已知电机输出功率，查机械设计基础表 取 2856 带型号 已知 查机械设计基础图 确定所使用的 型。 d ， 2d 查 机械设计基础表 取 1d =100传动比 d2=1= 100（ =394v 100060 11d 100 2930/（ 601000） =s， 带基准长度和中心距（ 0L ， a ） （ 1） 初定中心距 0a =21 dd ） =49 41 0a =740 （ 2）确定带的基准长度 0222210 422 d(=2 740+( /2) 494+2942/(4 740)= 由机械设计基础 表 对 2240 （ 3）确定中心距 a a 2 00 740+（ 220，此处取 a=718 （ 4）验算小带轮包角 0120 0 a 120合格。 带根数 Z 查 机械设计手册 5 已知 传动比 机械设计 册 表 5 39 已知 ,查机械设计基础 表 查机械设计基础表 则 Z= K)( 此处取 Z=3 由机械设计基础表 知 型带每米质量 q=m， （ 1）单根 0F = )00 2=（ 500 7738） /（ （ （ 2）作用在轴上的压力 2=2 3 )=四）减速器（齿轮）参数的确定 （ 1）查机械设计基础表 小齿轮用： 45钢，热处理方式：调质，齿面硬度为 240 大齿轮用： 35钢，热处理方式：调质，齿面硬度为 200 （ 2）根据齿轮硬度的中间值， ,查机械设计基础图 得齿轮的接触疲劳极限为： 160 20 （ 3）对于一般装置，由表 1， （ 4）由公式 得两齿轮的许用接触应力为： 11 560/1=560 22 52/1=520 （ 1）计算小齿轮所需传递的转矩 11 9550 m （ 2）选定载荷系数 查机械设计 基础 表 取载荷系数 K =1， （ 3）计算齿数比 u u=1=n1/d 查机械设计基础 表 取 d =1， （ 5）选择材料弹性系数 查机械设计基础 表 取 （ 6）计算小齿轮的分度圆直径 1d 1d 321 1121 取 1d 60 （ 7）确定齿轮的模数： 因中心距 )u(21 60/2（ +=138 故 a).(m 020010 = 取 m 2 （ 8）确定齿轮的齿数 m/1 30， 12 08， 实际齿数比 12 （ 9）计算齿轮的主要尺寸 齿轮分度圆直径 11 30=60 22 108=216 齿轮传动的中心距 221 /)dd(a =1（ 30+108） =138 齿轮宽度 12 db d 1 60=60 )(0521 65 75 取 1b 65 10）计算齿轮的圆周速度并选择齿轮精度 100060 11 60 60 1000） =s， 按 机械设计基础 表 7级精度。 （ 1）确定两齿轮的许用应力 由 机械设计基础 图 得两齿轮的弯曲疲劳极限为： 110200 由 机械设计基础 表 得弯曲强度的最小安全系数为 由机械设计基础表 12 计算两齿轮的许用弯曲应力 )11 210/（ 1 = )22 200/（ 1 = （ 2）计算两轮齿根的弯曲应力 由 机械设计基础 表 12 比较 / ， 算小齿轮齿根的弯曲 应力为 122 0 0 000 1 60 4 30)= 五）轴的结构设计及其验算 根据机械设计实用手册表 高速轴材料为 45 钢，热处理方式为调质； 低速轴材料为 45 钢，热处理方式为调质。 高速轴极限强度 650速轴极限强度 650 两轴的许用弯曲应力 270 初选小轮轴颈，根 据扭转强度计算初估轴颈。查机械设计基础表 =118 107,此处取常数 C=110， 3 111 C =合大带轮轮毂内径，圆整后暂取 6 3 222 C =合联轴器内径，圆整后暂取 8 （ 1）高速轴的径向尺寸设计 6 查 课程设计指导书 表 5r=C= 故 d2=h=(2 3)C=26+(4 6) 考虑到毛毡油圈为标准件，查表 课程设计指导书 表 135。 d3=1 2)=35+（ 1 2） =36 37同时 考虑到其与标准件轴承配合，查 课程设计指导书 表 17择轴承型号为（ 0） 3尺寸系列 6308， 查 课程设计指导书 表 5r=C= 故 d5=h=8 12)=50 54处取 2 d7=0 根据所选轴承型号， 9 故 =40+9=49处取 9 （ 2） 低速轴的径向尺寸设计 查机械设计手册选择联轴器型号为 孔直径 36 40孔长度 70处取 8 查 课程设计指导书 表 5r=C= 故 d2=h=(2 3)C=38+(4 6) 2=46 50虑到毛毡油圈为标准件，查表 课程设计指导书 表 13 0 d3=1 2)=50+（ 1 2） =51 52时考虑到其与标准件轴承配合，查 课程设计指导书 表 17择轴承型号为（ 0） 1尺寸系列 6011， 为保证转动件与不动件之间的充分间隔，避免干涉，取齿轮至机体内壁距离 H=10 考虑到机体的铸造误差，以保证轴承座落在轴承座孔中，此处介入轴承至机体内壁 距离值： 因浸油齿轮圆周速度大于 2m/s，轴承采用油润滑，故低速轴不加挡油板；但因 与轴径尺寸相差较小，为避免过多的油冲入轴承增加阻力，需在轴承 同时为保证结构对称，故 内壁距离暂取 =12 查 课程设计指 4 =138+1=此处取 =8 查 课程设计指导书 表 4结合表 4栓选择 定扳手空间 8， 6， C=2+ +(5 10)=47 52处取 C=48 考虑到两轴承 ，查表 4定螺钉直径 d=8，数目为 6，故轴承端盖厚度 e=8=9端盖均取 e=10 （ 1）高速轴的轴向尺寸设计 查机械设计手册得， 带轮宽度 L=(2.0) 26=39 52处 取L=50因此处轴段长度应略小于带轮宽度，故取 8 l4= 3)=65-(2此处取 3 查 课程设计指导 ， r=C= （ 2 3） C=（ 2 3） 处取=23 +e+(B)=16+10+(4839 + +H+(22 3)=47 48处取 7 + ： （ 2）低速轴的轴向尺寸设计 根据上述所选联轴器型号为 孔长度 70此处轴段长度应略小于联轴器轴孔长 度，故取 8 为保证全齿宽 装要求，通常取小齿轮比大齿轮宽 5 10b2= 10)=65-(5 10)=55 60处取 9 l4= 3)=59-)=56 57处取 7 查课程设计指导书表 5r=C= 2（ 2 3） 处取 0mm，=18 +e+(B)=16+10+(4844 + +H+(2 12+10+(2 3)=42 43处取 2 + 0+122 低速轴结构简图如下： （ 七 ）轴承寿命校核 根据 课程设计 书选出轴承牌号 高速轴承的主要参数 轴承代号 轴承内经 承外径 承宽度 向基本额定动载荷 038 40 90 23 速轴承的主要参数 轴承代号 轴承内经 承外径 承宽度 向基本额定动载荷 011 55 90 18 根据轴的受力情况可知，高速轴上靠近带轮一侧的轴承所受的径向力最大，故为最危险轴承。 (1)径向力计算： 根据高速轴校核时对轴承的受力分析，易得轴承所受最大载荷为 +1547=3265N (2)寿命计算 查机械设计基 表 16度系数 1，查机械设计基础 表 16荷系数 ， fL 1010640880/(1 3265） 3/(44399h， 设计要求寿命为 40880h， 故满足要求。 (1)径向力计算： 根据高速轴校核时对轴承的受力分析，易得轴承所受最大载荷为 (556)1/2=1626N (2)寿命计算 查机械设计基础表 16度系数 1，查机械设计基础表 16荷系数 ， fL 10 106 1 1626） 3/(60 522633h， 设计要求寿命为 40880h， 故满足要求 。 （八）联轴器的选择 根据轴孔直径 8T=9550P/n=9（ =m 依据课程设计指导书，选定联轴器型号： 联轴器选择表 公称转矩 许用转数 D H S 转动惯量 质量 500N m 250r/00 60 70 19 校核，符合使用强度，故合适。 （九）键连接的选择和计算 本设计减速器共需键 3个， 26 查课程设计指导书表 12 h=7b=8 根据对应轴段长度，确定键长 L=40 =57 查课程设计指导书表 12 H=1b=16 根据对应轴 度，确定键长 L=45 所需键 ,其安装段直径为： =38 查课程设计指导书表 12 h=10b=65m， 根据对应轴段长度，确定键长 L=45 表 1 机 体 各 部 分 尺 寸 （ 名称 符号 尺寸 机座壁厚 8 机盖壁厚 1 8 机座凸缘厚度 b 12 机盖凸缘厚度 2 机座底凸缘厚度 3 地脚螺钉直径 6 地脚螺钉数目