一级减速器课程设计报告

机械设计课程设计计算书机械设计课程设计担当书学生名称：学号：专业任务开始时间设计主题：设计带式输送机的传动装置另一方面，传动方案如图1所示1-马达2-v带传动3-单层圆筒齿轮减速机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的结构图二、原始数据鼓直径d /mm400传送带运行速度v /(m/s )1.6传送带牵引力F /N1900每天工作小时数T /h24传动年限5向一个方向连续平滑旋转，常温下无负荷启动。三、设计任务：1 .低速轴零件图1张(A3图纸)2 .低速轴齿轮零件图1张(A3图纸)3 .设计说明书一份一周内完成，通过答辩参考资料：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名目录一、电机的选定1二、传动装置的运动和动力参数计算2三、v型皮带传动设计3四、设计减速机内传动部件(直齿圆柱齿轮) 5五、轴的结构设计计算6六、止动轴承寿命117、键连接的选择和计算11八、箱体的设计11九、心得十二一、电机的选定1.1选择电机的类型和结构形式根据工作条件的要求，选择三相异步电动机密闭结构U=380 Vy型火箭1.2电机容量的选定工作装置所需的电力PW=Fv /1000=3.04 kWv型皮带效率h1: 0.95滚动轴承效率(一对) h2: 0.98闭式齿轮传动效率(一对) h3: 0.97耦合效率h4: 0.99工作装置(滚筒)效率h5(hw): 0.96传输总效率h=h1h 23 H3 H4 H5=0.841电机所需的输出PW=Pd/h=3.61 kW1.3确定电机转速卷筒轴的动作转速=76.4 r/min由于v型皮带齿轮比的合理范围为24，第一级圆筒齿轮减速机的齿轮比的合理范围为37，总齿轮比的合理范围为=628，因此电动机转速的可选择范围如下=458.4 1528 r/min该范围内的电机的同步转速为750r/min、1000 r/min、1500 r/min课程设计指导书表18-1:Y :按照y系列三相异步电动机技术参数(JB/T9616-1999 )选择电动机型号： Y112M-4额定功率Ped: 4kW同步转速n: 1500r/min全转速nm: 1440r/min二、传动装置的运动和动力参数计算总齿轮比： 18.852.1传动比的分配和各轴转速的计算取v带传动的齿轮比i0=3减速机的齿轮比i=i/i0=6.282.2传动装置的运动和动力参数计算0轴(电机轴) 3.61 kW1440 r/min23.94 Nm纳米单轴(高速轴) 3.43 kW480 r/min68.24 Nm纳米双轴(低速轴) 3.26 kW76.43 r/min407.34 Nm纳米三轴(鼓轴) 3.16 kW76.43 r/min394.84 Nm纳米以上的功率和扭矩是各轴的输入值，13轴的输出或输出扭矩是各自的输入值和轴承效率的积。 各轴的运动和动力参数如下表所示表2-1各轴的运动和动力参数轴名功率PS扭矩T/Nm转速n/(r/min )齿轮比I效率h输入。输出输入。输出0轴3.6123.941440一轴3.433.3668.2466.8848030.95双轴3.263.19407.34399.1976.436.280.95三轴3.163.13394.84386.9476.4310.97三、v形皮带传动设计3.1计算功率的确定如果根据已知条件结合教材机械设计基础，则从图/表13-9中得到工作状况系数KA=1.3，因此Pca=KAPd=4.46 kW。3.2选定普通v形皮带形式根据图/表13-15可知，Pca、nm、结合教材机械设计基础使用的v波段是a型。3.3确定带轮基准径，管理传动带速度(1)结合教材机械设计基础从图/表13-4中，选定小带轮直径dd1=90 mm。(2)管理带速：6.79 m/s，满足5m/s120合格。3.6带根数z的计算PS、PS结合教材机械设计基础图/表13-4得到P0=1.07kW。根据nm、i0、a型、图表/表13-6得到了DP0=0.17 kW。已知a1表13-8增益Ka=0.96，Ld表13-2增益KL=1.00为v带根数3.74，z=4。四、设计减速机内传动部件(直齿圆柱齿轮)4.1齿轮传动设计计算(1)材料的选定和允许应力的确定从教材机械设计基础表11-1决定以下参数表4-1高速级齿轮材料和容许应力齿轮热处理方式齿面硬度/MPa/MPa小齿轮40MnB调制241286 HBS700毫帕600毫帕大齿轮ZG35SiMn调制241269 HBS600毫帕500毫帕根据表11-5，取安全系数SH=1.0、SF=1.25。允许应力如下：700 MPa 600 MPa480 MPa 400 MPa(2)以齿面接触强度来设计假设以九个阶段的精度制造齿轮，从教材机械设计基础表11-3中得到负荷系数K=1.0，从表11-6中得到齿宽系数d=1.0，从表11-4中得到弹性系数ZE=189.8。小齿轮传递(输入)扭矩： T1=68240 Nmm (注意单位换算)小齿轮的分度圆直径：41.72 mm毫米。因为齿数为z1=21，z2=iz1 132，所以实际齿数比i1=z2/z1=6.28。 齿宽42毫米。 设定大齿轮宽度b2=50 mm，为了补偿安装误差，设定小齿轮宽度b1=b2 (510)=60 mm。 根据模块m=d1t/z1=1.99、表4-1，设定标准模块m=2、实际的分度圆直径42 mm、264 mm、中心距离153 mm。(3)齿轮的圆周速度1.06米/秒。根据对照表11-2，等级9的精度是适当的。4.2驱动齿轮的主要参数表4-2传动齿轮的主要参数高速车轮低速车齿数z21132中心距离a /mm153模块m /mm2齿宽b /mm6050分度圆直径d/mm42264齿顶高ha /mm22牙根高度PS /毫米2.52.5齿高h /mm4.54.5齿顶圆直径da /mm46268齿底圆直径df /mm38260五、轴的结构设计计算5.1高速轴的计算(1轴)根据表14-1，高速轴材料为： 45钢，热处理方式：调制，允许弯曲应力-1b=65 MPa。(1)初始推定轴径首先选定轴径，根据扭转强度计算初始估计。 从表14-2得到的常数A0=11021.0 mm毫米考虑到键槽的作用，轴径增加了3%为21.63 mm，舍入后d1=22 mm。(2)轴的径向尺寸设计根据轴和轴上零件的固定、定位和安装要求，轴的结构如下图所示表5-1确定高速轴径向尺寸轴段直径d /mm决定方法说明d1=22d1=22初始推定轴径d2=28d2=d1 3C1d3=35d3=d轴承内圈直径d4=40d4=d3 3C1高速齿轮d6=40d6=d4d7=35d7=d3轴承内圈直径(3)轴的轴向尺寸设计轴的结构图如下计算和选择经验值：从轴承端盖到壳体外致动器的距离L=L 2-D4-B=35壳体座壁厚d=8从紧固螺栓到外箱壁的距离C1=23凸缘端的距离C2=20外壳宽度L=C1 C2 d (510)=57从齿轮到机体内壁的距离D2=10大齿轮端面的距离D3=60从轴承内侧到壳体内壁的距离D4=10 (指导书第38页图5-12 )表5-2确定高速轴的轴向尺寸轴段长度L /mm决定方法说明L1=70L1键长l比四个滑轮宽一点L2=35L2=L等于lL3=27L3=L 2 3- LL4=7L4=D2-3根据D2估计L5=60L5=D3齿轮宽度L6=7L6=L4L7=24L7=D4 B 3-3l1=57l1=L5/2 L6 B/2 D4 3l2=57l2=L5/2 D2 B/2 D4l3=77l3=L1/2 L2 B/25.2低速轴的计算(2轴)根据表14-1，低速轴材料为45Cr合金钢，热处理方式：调质，容许弯曲应力-1b=75 MPa。(1)初始推定轴径首先选定轴径，根据扭转强度计算初始估计。 从表14-2得到的常数A0=10034.94 mm毫米考虑到键槽的作用，轴径增加3%的是35.99 mm，四舍五入后d1=36 mm。(2)轴的径向尺寸设计根据轴和轴上零件的固定、定位和安装要求，轴的结构如下图所示表5-5决定低速轴径向尺寸轴段直径d /mm决定方法说明d1=50d1=d4d2=60d2=d3-4C1d3=55d3=d4 3C1d4=50d4=d (轴承内径)轴承内圈直径d5=45d5=d6 3C1d6=40d6=d联轴器轴孔径表5-6所选联轴器的主要参数型号公称扭矩Tn /Nm容许转速n r/min轴孔径d /mm轴孔长度L /mm轴孔长度L1 /mmTL750036004011284(3)轴的轴向尺寸设计轴的结构图如下计算和选择经验值：从轴承端盖到壳体外致动器的距离L=33壳体座壁厚d=8从紧固螺栓到外箱壁的距离C1=23凸缘端的距离C2=20外壳宽度L=C1 C2 d (510)=57从齿轮到机体内壁的距离D2=10大齿轮齿轮端面的距离D3=50从轴承内侧到壳体内壁的距离D4=10表5-7确定低速轴轴方向尺寸轴段长度L /mm决定方法说明L1=27L1=B D4 1L2=7L2=D2-3L3=49L3D3有齿轮宽度的决