机械一级减速器课程设计论文

1 课 程 设 计 说 明 书 课程名称： 一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计 院 系： 机械工程系 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师：

《机械设计》课程设计 2

设计题目：带式输送机传动装置的设计

内装：1. 设计计算说明书一份

2. 减速器装配图一张（A1） 3. 轴零件图一张（A3） 4. 齿轮零件图一张（A3）

系 班级 设计者： 指导老师： 完成日期 成绩：_________________________________ 3

课 程 设 计 任 务 书 设计题目 带式输送机传动装置的设计 学生姓名 所在院系 专业、年级、班 设计要求： 输送机连续工作，单向运转，载荷较平稳，两班制工作，使用期限10年，小批量生产。允许输送带速度误差为±５％。 输送带拉力F= 2.5kN；输送带速度V=1.7m/s ；滚筒直径D=300mm 。

学生应完成的工作：

1．编写设计计算说明书一份。 2．减速器部件装配图一张(A0或A1)； 3．绘制轴和齿轮零件图各一张。

参考文献阅读：

1.《机械设计》课程设计指导书 2.《机械设计》图册 3.《机械设计手册》 4.《机械设计》

工作计划： 1. 设计准备工作 2. 总体设计及传动件的设计计算 3. 装配草图及装配图的绘制 4. 零件图的绘制 5. 编写设计说明书 任务下达日期： 任务完成日期：

指导教师（签名）： 学生（签名） 4

带式输送机传动装置的设计 摘 要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空

间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为215HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。

关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器 5

目 录 机械设计课程设计计算说明书 1. 一、课 程 设 计 任 务 书…………………………………1 二、摘要和关键词……………………………………………2 2. 一、传动方案拟定………………………………………………3 各部件选择、设计计算、校核 二、电动机选择…………………………………………………3 三、计算总传动比及分配各级的传动比………………………4 四、运动参数及动力参数计算…………………………………6 五、传动零件的设计计算………………………………………7 六、轴的设计计算………………………………………………10 七、滚动轴承的选择及校核计算………………………………12 八、键联接的选择及校核计算…………………………………13 九、箱体设计……………………………………………………14 6

《机械设计》课程设计 设计题目：带式输送机传动装置的设计

内装：1. 设计计算说明书一份

2. 减速器装配图一张（A） 3. 轴零件图一张（A） 4.齿轮零件图一张（A)

院系 班级 设计者： 指导老师： 完成日期： 成绩：_________________________________ 7

计算过程及计算说明 一、 传动方案拟定 （1） 工作条件：使用年限10年，工作为二班工作制，单向运转，小批量生产，载荷平稳，环境清洁。 （2） 原始数据：滚筒圆周力F=2.5kN；带速V=1.7m/s； 滚筒直径D=300mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： η总=η带×η3轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.983×0.97×0.99×0.96 =0.83 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/（1000η总） =2500×1.7/（1000×0.83） =5.12KW 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×1.7/π×300 =108.2r/min 按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动

η总=0.83 P工作=5.12KW

n滚筒

=108.2r/min 8

比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n筒 n筒=（6~24）×108.2=649.4~2597.4r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：由《机械设计手册》查得。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，可见第3方案比较适合，则选n=1000r/min 。 4、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Y13M2-6 。 其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速960r/min， 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/108.2=8.87 2、分配各级伟动比 （1） 据指导书P7表1，取齿轮i带=2.3（V带传动比I’1=2~4合理） （2） ∵i总=i齿轮×i带 ∴i齿轮=i总/i带=8.87/2.3=3.86 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=n电机=960r/min nII=nI/i带=960/2.3=417.39(r/min) nIII=nII/i齿轮=417.39/3.86=108.13(r/min) 2、 计算各轴的功率（KW） PI=P工作×η带=5.12×0.96=4.92KW PII=PI×η轴承×η齿轮=4.92×0.98×0.97=4.67KW PIII=PII×η轴承×η联轴器=4.67×0.97×0.99=4.48KW 3、 计算各轴扭矩（N·mm） T工作=9550×5.12/960=50.93 TI= T工作×η带×i带=50.93×2.3×0.96=112.6N·m TII= TI×i齿轮×η轴承×η齿轮 =112.6×3.86×0.98×0.97=412.45N·m TIII=TII×η轴承×η联轴器 =412.45×0.97×0.99=395.67N· 五、传动零件的设计计算 电动机型号 Y132M2-6

i总=8.87 据手册得 i齿轮=3.86 i带=2.3

nI =960r/min nII=417.39r/min nIII=108.13r/min

PI=4.92KW PII=4.67KW PIII=4.48KW

TI=112.6N·m TII=412.15N·m TIII=395.67N·m 9

1.确定计算功率PC 由课本表8-7得：kA=1.1 PC=KAP=1.1×5.5=6.05KW 2.选择V带的带型 根据PC、n1由课本图8-10得：选用A型 3. 确定带轮的基准直径dd并验算带速v。 1）初选小带轮的基准直径dd1由课本表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径dd1=100mm。 2）验算带速v。按课本式（8-13）验算带的速度 v=πdd1n1/（60×1000） =π×100×1000/（60×1000）=5.24m/s 在5-30m/s范围内，带速合适。 3）计算大齿轮的基准直径。根据课本式（8-15a），计算大带轮的基准直径dd2 dd2=i带·dd1=2.3×100=230mm 由课本表8-8，圆整为dd2=250mm 4.确定带长和中心矩 1）根据课本式（8-20），初定中心距a0=500mm 2）由课本式（8-22）计算带所需的基准长度 Ld0≈2a0+π(dd1+dd2) /2+(dd2-dd1) 2/（4a0） =2×500+3.14×（100+250）/2+（250-100）2/（4×500）≈1561mm 由课本表8-2选带的基准长度Ld=1400mm 按课本式（8-23）实际中心距a。 a≈a0+（Ld- Ld0）/2=500+（1400-1561）/2=425mm 5.验算小带轮上的包角α1 α1=1800-（dd2-dd1）/a×57.30 =1800-（250-100）/427×57.30 =1520>900（适用） 6. 确定带的根数z 1）计算单根V带的额定功率pr。 由dd1=100mm和n1=1000r/min根据课本表8-4a得 P0=0.988KW 根据n1=960r/min，i带=3.4和A型带，查课本表（5-6）得△P0=0.118KW 根据课本表8-5得Ka=0.91 根据课本表8-2得KL=0.99 由课本P83式（5-12）得 Pr=（P0+△P0）×Ka×KL=（0.988+0.118）×0.91×0.99=0.996kw 2)计算V带的根数z。 z=PCa/Pr=6.05/0.996=6.07 圆整为7根 7.计算单根V带的初压力的最小值(F0)min 由课本表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，由式（5-18）单根V带的初拉力： V=5.24m/s dd2=340mm 取标准值 dd2=355mm

Ld=1600mm 取a0=500