46一级减速器设计说明书

机械设计课程设计单级圆柱齿轮减速器设计计算说明书物理与机电工程学院机械设计制造及其自动化专业设计者指导教师年月日（）目录1机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定…………….…………………………….…2二、电动机的选择………………………………………….….2三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比…….….….3四、传动装置的运动和动力设计……………………………...4五、普通V带的设计…………………………………………..5六、齿轮的设计………………………………………………....8七、轴的设计……………………….…………….……………..12八、键连接的设计………………………………………………20九、联轴器的设计………………………………………………21十、滚动轴承的设计……………………………………………21十一、润滑和密封的设计………………………………………21十二、箱体的各结构设计说明…………………………………22十三、设计小结…………………………………………...….....22十四、参考文献………………………………………...…….....23计算项目计算及说明计算结果2设计题目原始数据方案初拟设计简图电动机选用一、传动方案拟定１、工作条件：连续工作，单向运载，载荷变化不大，空载启动。减速机小批量生产，使用期限8年，每日两班制工作。运输带允许速度误差5%。２、原始数据：传送带主动轴所需扭矩T=950mn；带速V=1.6sm；鼓轮直径D=0.35m；3、方案拟定：采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便，故选V带。1.电动机2.V带传动3.圆柱齿轮减速器4.连轴器5.滚筒6.运输带二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2、电动机容量选择：根据已知条件，工作机的效率为：95.097.099.099.01w平滚滚（1）工作机功率由下式计算：min}{}{9549}{rkwmNenPM（2）采用V带传动选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机查表：98.097.099.096.097.099.01联齿滚带平滚V3传动比得kwDTvTnP电动机的输出为：kwkwPPPWWd06.10995.097.099.099.096.014.9v联齿滚滚带总（3）根据机械设计手册附表K取电动机功率kwPed113、确定电动机的转速及传动比计算滚筒转速为：min31.87min35.06.16060rrDvnW（4）根据各种机械传动的传动比表（P13、表3.2）】【1推荐传动比范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围5~3齿轮i，取Ｖ带传动比4~2V带i。则总传动比理论范围为：20~6总i故电动机转速的可选范围：min2.1746~86.523min31.87)20~6(rrninW总电（5）则符合这一范围的同步转速有：1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min)同步转速满载转速1Y160L-61110009702Y160M-411150014603Y180L-811750730综合考虑电动机和传动装置选Y160L-6三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：1.由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为：11.1131.87970Wnni电总（6）且总传动比等于各传动比的乘积。分配传动装置传动比：11.11带齿总iii（7）2、分配各级传动装置传动比：各种机械传动的传动比表】【1取3带i（普通V带i=2～4）选Y160L-64各轴转速计算各轴功率计算由（7）得：7033.3311.11带总齿iii（8）四、传动装置的运动和动力设计将传动装置各轴由电动机至卷筒依次定为：轴轴、10······为名称；10ii、······为相邻两轴间的传动比；1201、······为相邻两轴的传动效率；10PP、······为各轴的输入功率）（kw；10TT、······为各轴的输入转矩）（mN；10nn、······为各轴的输入转速）（minr。可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数1、运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转速：min31.87min31.87min7033.333.3232min33.32339701min970021201rnnrrinnrinnrnnWo卷筒轴：：：：齿轴带轴电轴（9）（2）计算各轴的功率：kwPPPkwkwPPPkwkwPPPWVdd14.9995.099.027.927.997.099.066.9266.996.006.101223211212011联滚齿滚轴带轴卷筒轴：：：（10）kwPkwP27.966.921kwPW14.95各轴转矩计算V带设计工作载荷计算选择V带（3）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：mNmNnPTmNmNnPTmNmNnPTmNmNnPT63.99931.8714.99549954985.101331.8727.995499549229.28533.32366.995499549103.9997006.10954995490222111000卷筒轴：：：：轴轴轴（11）整理以上数据得：轴名效率P）（kw）转矩T）（mN转速n)min(r传动比i效率电动机轴10.0699.0397030.96Ⅰ轴9.66285.29323.333.70.961Ⅱ轴9.271013.8587.311.000.985卷筒轴9.14999.6387.31表4-1（4）计算各轴的输出功率：由于1~2轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率得：kwkwPPkwkwPP18.999.027.956.999.066.92211滚出滚出（12）计算各轴的输出转矩：由于1~2轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率得：mNmNTTmNmNTT71.100399.085.101344.28299.029.2852211滚出滚出（13）五、V带的设计1．确定输送机载荷caP由输送机载荷变动小，工作情况系数AK表（P156、表8-7）】【2，查得工况系数AK=1.1kwkwPKPA1.12111.1ca（14）式中：caP——计算功率，kw；P——所需传递功率，kw。2．选取V带型号根据min970,1.120carnkwP，据普通V带选型图mNTmNTmNTmNTW63.99985.101329.28503.99210kwPca1.126确定带轮直径中心距a计算计算带的基准长度（P157,图8-11）】【2选择B型V带d1=140mm。3．确定带轮直径1d,2d1)选小带轮直径1d参考图3.16选取1d=140mm2)验算带速vsmsmndv11.710006097014010006001（15）满足要求3)确定从动轮基准直径2dmmmmdid4201403102（16）据普通V带轮的基准直径系列表（P157，表8-8）】【2取标准值2d=400mm。4)计算实际传动比i857.214040012ddi（17）5)验算传动比相对误差理论传动比0i=3传动比相对误差00iii=4.7%5%合格（18）4．定中心距a和基准带长dL（优选值查表P82）1)初定中心距0a据式：0.7（21dd）0a2（21dd）（19）带入数据得：)(10803780mma2)计算带的基准长度0dL据式：0dL20a+2（21dd）+02124)(add（20）带入数据得：mmmmLd37.22727004)140400()400140(2700220选择B型V带d1=140mmv=7.11m/s满足速度要求（5m/sv25m/s）取d2=420mmi=2.857取0a=700mm0dL=2272.37mm7确定带根数计算带拉力查V带的基准长度系列及长度系数LK表（P146,表8-2）】【2取标准值mmLd22403)计算中心距ammmmLLaadd5.772220952240700200（21）4)确定中心距调整范围mmmmLaammmmLaadd9.7382240015.05.772015.07.839224003.05.77203.0minmax（22）5)验算包角19071.1603.575.7721404001803.57-180121add（23）6.确定V带根数z1)确定额定功率0P由mmd1401及min9700rn查单根普通V带的基本额定功率0P（P152，表8-4a）】【2用插值法,求得：0P=2.11kw2)确定各修正系数查单根普通V带额定功率的增量表（P153，表8-4b）】【2得功率增量：kwP306.00查包角修正系数表（P155,表8-5）】【2得k=0.95查V带的基准长度系列及长度系数LK表（P146,表8-2）】【2得：Lk=13)确定V带根数z27.5195.0)306.011.2(1.12)(00LacaKKPPPz（24）选择6根B型V带7．确定单根V带初拉力0F查V带单位长度的质量表（P149，表8-3）】【2得：mkgq18.0取dL=2240mma=772.5mm取maxa839.7mm取mina=738.9mm71.1601kwp11.200P=0.306(kw)k=0.95Lk=1Z=68计算压轴力带轮结构设计齿轮设计齿数确定强度校核NNqvzvKPKFca49.24011.718.011.7695.01.12)95.05.2(500)5.2(50022min0）（（25）8．计算轴压力PFNzFFP57.2749271.160sin49.240622sin210（26）9．带轮结构设计小带轮mmd1401采用腹板式结构大带轮mmd4002采用辐条式结构计算带轮轮宽B查轮槽截面尺寸表（P161，表8-10）】【2mmmmfezB1185.11219)16(21）（（27）六、齿轮的设计1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)类型选择：根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动2)精度选择输送机为一般工作机，采用普通减速器，速度不高，查各类机器所用的齿轮传动的精度等级范围表（P210，表10-8）】【2取8级精度3)材料选择P（145）由常用齿轮材料及力学性能表10-1】【2选择小齿轮材料为40Cr调质处理硬度HBSHB2801大齿轮材料为45钢调质处理硬度为HBSHB2402两轮齿面硬度差为40HBS，在25~50HBS之间，故合格。4)初选齿数小齿轮齿数：241z大齿轮齿：8.88247.3112ziz，所以取902z（28）实际传动比为：75.32490u2．按齿面接触疲劳强度设计0F=240.49NNFP57.27491d=140mm采用腹板式结构2d=400mm采用辐条式