(完整word版)机械设计基础课程设计之减速器(附图).(word文档良心出品)

机电工程学院《机械设计基础课程设计》说明书课题名称：精压机传动系统设计学生姓名：薛傲学号：20110601132专业：材料成型及其控制工程班级：11材控1成绩：指导教师签字：2013年6月28日徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书1目录一．传动系统方案设计与分析···························2二．传动装置的总体设计·······························31.电动机的选择····································32.传动比的分配····································43.计算传动装置运动和动力参数······················4三．传动零件设计计算································51.带传动的设计····································52.齿轮传动的设计··································7四．轴系结构部件的设计······························111.轴的设计与弯扭合成强度计算·····················112.滚动轴承的选用与验算···························133.联轴器的选用···································154.键连接的选择···································15五．润滑方式的选择··································16六．箱体的设计·····································17七．减速器装配图和零件图···························21八．总结···········································23九．参考文献·······································24徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书2计算说明图1带式输送机的传动装置简图1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机一．传动系统方案设计与分析设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1）工作条件：使用年限8年，工作为2班工作班制，载荷变动较大，运输带速度允许误差5%。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1500N；输送带速度V=1.8m/s;滚筒直径D=250mm。徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书3二．传动装置的总体设计1.电动机的选择电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机电动机功率选择;(1）传动装置的总功率：n总=n带*n轴承*n轴承*n齿轮*n联轴器*n滚筒=0.96*0.98*0.98*0.97*0.99*0.96=0.885(2)电机所需的工作功率：P工作=PV/(1000n总）=1500*1.8/(1000*0.885)=3.05KW确定电动机转速：计算滚动工作转速n筒=60*1000V/(3.14D)=60*1000*1.8/(3.14*250)=137.51r/min根据书中推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~5.取V带传动比I1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~20.故电动机转速的可选范围为Id=Ia*n筒=（6~20)*137.51=825.06~2750.2r/min符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min.徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书4根据容量和转速，由有关书籍查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案，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，可见应选n=1000r/min。确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M1-6其主要性能：额定功率：4KW，满载转速960r/min。2.传动比的分配（1）总传动比：i总=n电动/n筒=960/137.51=6.98(2)分配各级传动比取齿轮i齿轮=3（单级减速器i=3~6合理）因为i总=i齿轮*i带所以i带=i总/i齿轮=6.98/3=2.333.传动装置运动和动力参数(1)计算各轴转速n0=n电机=960r/minnI=n0/i带=960/2.33=412.02(r/min)nII=nI/i齿轮=137.34（r/min)nIII=nII=137.34（r/min)计算各轴的功率P0=P工作=3.05KW徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书5PI=P0n带=3.05*0.96=2.928KWPII=PI*n齿*n承=2.783KWPIII=PII*n承*n联=2.70KW（3）计算各轴扭矩TO=9550×Po/n0=9550×3.05/960=30.34N·mT1=9550×PI/nI=9550×2.928/412.02=67.87N·mTII=9550×PII/nII=9550×2.783/137.34=193.52N·mTIII=9550×PIII/nIII=9550×2.70/137.34=187.75N·m三．传动零件设计计算㈠.V带传动的设计计算1).确定计算功率Pc由于每天工作时间T=24h，运输装置载荷变动大，由表8.21查得工作情况系数KA=1.4，故Pca=KA×P1=1.4×3.05kW=4.27kW2).选择V带的带型根据Pca,n0由图8-12选择A型V带。3).确定带轮的基准直径dd1①由表8-12，取小带轮的基准直径dd1=100mm。按式（8-13）验算带速:υ=πdd1nI/(60×1000)=π×100×960/60000=5.03m/s因为5m/sυ30m/s,故带速合适。4).计算大带轮的基准直径dd2根据式(8-15a)则dd2=n1/n2*dd1=960/412.02×100=233mm徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书6按表8.3选取标准值dd2=236mm5).确定V带的中心距a和基准长度Lo①根据式0.7(dd1+dd2)a2(dd1+dd2)算得235.2a672mm则取ao=500mm②由式（8-22）计算基准长度Lo≈2a+0.5π(dd1+dd2)+0.25(dd2-dd1)2/a=2×500+0.5π×(100+236)+0.25×(236-100)2/500=1537.04mm≈1600mm6).验算小带轮的包角α由包角公式α≈1800-(dd2-dd1)57.50/a=1800-(236-100)×57.50/500=164.13012007).计算带的根数z单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本[1]表8.18得dd1=100mm.n1=960r/min,查表得P0=2.47+（2.83-2.47）(960-800)/(980-800)=2.79KWi≠1时单根V带的额定功率增量.△P0＝Kbn1(1-1/Ki)=0.0010275KW查[1]表，得Ki=1.1373,则△P0＝0.0010275×960×（1-1/1.1373）=0.119KW由表8.4得，带长修正系数KL=0.99，表8.11包角系数Ka=0.97Z＝PC/[(P0+△P0)KαKL]＝4.27/[(2.79+0.119)×0.97×0.99]＝1.53取Z＝2根8)计算轴上压力由课本8.6表查得q＝0.10kg/m，单根V带的初拉力：F0＝500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2＝500x4.27/2x5.03(2.5/0.97-1)+0.10x5.032＝337.28N则作用在轴承的压力FQ徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书7FQ＝2ZF0sin(α1/2)＝2×2×337.28sin(164.13°/2)＝1336.203N9)计算带轮的宽度BB＝（Z-1）e+2f＝（2-1）×15+2×10＝35mm10)结构设计结果选用A型V带，中心距a=500mm，带轮直径dd1=100mm，dd2=236mm，轴上压力FQ＝1241.48N㈡.齿轮传动设计计算（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度229-286HBW；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为169-217HBW；精度等级：精压机是一般机器，速度不高，故选8级精度（2）按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。设计公式为：d1≥76.43[KT1(U+1)/φdu[σH]2)]1/3①表10.11载荷系数K查课本[1]表K＝1.1②转矩TIT1=9550×PI/nI=9550×2.928/412.02=67870N·mm③解除疲劳许用应力[σH]＝σHlimZNT/SH按齿面硬度中间值查[1]σHlim1＝600Mpa徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书8σHlim2＝550Mpa接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天24h计算，由公式N＝60njLh计算N1＝60×412.02×10×300×24＝1.779x109N2＝N1/i齿＝1.779x109/2.33＝7.635×108查[1]课本图曲线1，得ZNT1＝1ZNT2＝1.06按一般可靠度要求选取安全系数SH＝1.0[σH]1＝σHlim1ZNT1/SH＝600x1/1＝600Mpa[σH]2＝σHlim2ZNT2/SH＝550x1.06/1＝583Mpa故得：[σH]＝583Mpa④计算小齿轮分度圆直径d1由[1]课本表13-9按齿轮相对轴承对称布置,取φd＝1.0U＝2.33将上述参数代入下式d1≥76.43[KT1(U+1)/φdu[σH]2)]1/3＝51.94mm取d1＝56.25mm⑤计算圆周速度V＝nIπd1／（60×1000）＝412.02×3.14×56.25／（60×1000）＝1.21m／sV＜6m／s故取8级精度合适（3）确定主要参数①齿数取Z1＝25Z2＝Z1×i齿＝25×2.33＝58.25=59②模数m＝d1／Z1＝56.25／25＝2.25③分度圆直径徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书9d1＝mZ2＝25×2.25＝56.25mmd2＝mZ2＝59×2.25＝132.75mm④中心距a＝（d1+d2）／2＝（56.25+132.75）／2＝94.5mm⑤齿宽b＝φd*d1＝1.0×56.25＝56.25mm取b2＝60mmb1＝b2+5mm＝65mm(4)校核齿根弯曲疲劳强度①齿形系数YF查［1］课本表10.13YF1＝2.65YF2＝2.18②应力修正系数YS查［1］课本表10.14YS1＝1.59YS2＝1.80③许用弯曲应力[σF][σF]＝σFlimYNT/SF由课本[1]图10.25按齿面硬度中间值得σFlim1＝210MpaσFlim2＝190Mpa由课本[1]图得弯曲疲劳寿命系数YNT：YNT1＝YNT2＝1按一般可靠性要求，取弯曲疲劳安全系数SF＝1.3计算得弯曲疲劳许用应力为[σF1]＝σFlim1YNT1/SF＝210×1/1.3＝162Mpa徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书10[σF2]＝σFlim2YNT2/SF＝190×1/1.3＝146Mpa校核计算σF1＝2kT1YF1YS1/（bm2Z1）＝2×1.1×67870×2.65×1.59/（60×2.252×25）＝82.85Mpa[σF1]σF2＝2kT1YF2YS2/（bm2Z1）＝82.85×1.8×2.18/(1.59×2.65)＝77.16Mpa[σF2]故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(5)齿轮的几何尺寸计算齿顶圆直径dada1＝d1+2ha＝56.25+6＝62.25mmda2＝d2+2ha