一级圆柱齿轮减速器设计计算

编号： 实训(论文)讲明书

题目：一级圆柱齿轮减速器 院〔系〕：治理系 专业：工业工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 2021年7月3日 目录

设计任务书……………………………………………………1 传动方案的拟定及讲明………………………………………3 电动机的选择…………………………………………………6 计算传动装置的运动和动力参数……………………………7 传动件的设计计算……………………………………………7 轴的设计计算…………………………………………………11 连轴器的选择…………………………………………………13 滚动轴承的选择及计算………………………………………14 键联接的选择及校核计算……………………………………19 减速器附件的选择……………………………………………21 设计小结………………………………………………………22 谢辞……………………………………………………………23 参考资料名目…………………………………………………24 附录……………………………………………………………25 机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机的传动装置的设计 一带式运输机的工作原理 带式运输机的传动示意图如图 1、电动机2、带传动3、齿轮减速4、轴承5、联轴器、6、鼓轮7、运输带 二工作情况：条件 1 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35℃； 2 使用折旧期；8年； 3 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V； 5运输带速度容许误差：±5%； 6制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 三原始数据 题号 参数12 3 4 5 6 7 8 9 10 运输带工作拉力F/N 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800 运输带工作速度 卷筒直径D/mm 200 250 310 410 230 340 350 400 420 500注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦妨碍差不多在F中考虑 四传动方案 带——单级直齿轮圆柱齿轮减速器 五设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 直齿轮传动设计计算 3.轴的设计 4.滚动轴承的选择 5.键和连轴器的选择与校核； 6.装配图、零件图的绘制 7.设计计算讲明书的编写 带传动不用绘制 六设计 1.减速器总装配图一张 2.齿轮、轴零件图各一张 3.设计讲明书一份 七设计进度 1、第一时期：总体计算和传动件参数计算 2、第二时期：轴与轴系零件的设计 3、第三时期：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、第四时期：装配图、零件图的绘制及计算讲明书的编写 八评分细那么 1、设计任务讲明书.30分 2、图纸质量30分 3、进度检查表(天天进行一次进度检查)20分 4、原始文稿20 2021-3-27

传动方案的拟定及讲明

我的题号为4、4、7 4----运输带工作拉力F=2500N 4----运输带工作速度V=1.25m/s 7----卷筒直径D=350mm 由题目所知传动机构类型为：单级直齿轮圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 总体布置简图 1—电动机；2—带传动；3—齿轮减速器；4—轴承；5—联轴器；6—鼓轮；7—运输带 一、电动机的选择 1.电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳，单向旋转，两班制，连续单向运转，室内工作，有灰尘，环境最高温度35℃因此选用三相异步Y132M1系列的电动机，全封闭自冷结构，电压380V。 2.电动机容量的选择 1〕工作机所需功率Pw Pw=FV/1000=(2500kN×1.25m/s)/1000=kW 2） 卷筒转速Nw nw=60×1000×v/πd =60×1000×1.25/〔×350r/min〕=68r/min 3.电动机的输出功率 1〕由表11—3可得 a.V带传动效率η b.滚动轴承的效率η8 c.闭式圆柱齿轮传动的效率η d.带式运输机的效率η0 e.联轴器的效率η 那么传动装置的总效率为：ηζ=0.77 2〕电动机工作效率: Pd=Pw/ηζ=kW/0.77=4.06kW 3〕依据电动机的额定功率Ped≥Pd及工作情况，查课本附表11-1，可选择三相异步电动机Y132M1。其要紧指标如下：

二、计算传动的装置的总传动比iζ并分配传动比 1.总传动比 i=Nd/Nw=1460/68= 2.分配传动比 设V带传动比i1= 那么闭式圆柱齿轮的传动比i2=i/i1535 三、计算传动装置各轴的运动和动力参数 1. 电动机 输进功率：6kw 转速：1460r/min 转矩：×103×Pw/n=N·m 2. Ⅰ轴

电动机型号 额定功率/kw 满载转速/(r/min) 堵转转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩 Y132M1-6 4 960 输进功率： 转速：1460r/min 转矩：×103×Pw/n=N·m 3. Ⅱ轴 输进功率：I轴输进功率×η1=kw 转速：i1=1460/n=322r/min 转矩：×103×/322=115.67N·m 4. Ⅲ轴 输进功率：Ⅱ轴输进功率×η2 转速：i2=Ⅱ轴转速/n=r/min 转矩：×103×3.82/67.79=N·m 5. Ⅳ轴 输进功率：Ⅲ轴输进功率×η22η3η4η5=kw 转速：i2=Ⅱ轴转速/n=r/min 转矩：×103×/=N·m 各轴计算结果如下： 轴号 输进功率P/Kw 转矩T(N·m) 转速n〔r/min〕 传动比 电动机轴 1460 1

Ⅰ轴 1460

4.53 Ⅱ轴 322

Ⅲ轴 5

Ⅳ轴 四、齿轮传动设计 齿数的选择 A.高速级齿轮传动设计 输进功率 小齿轮转速 小齿轮转矩 载荷系数 3.90KW 322r/min 115.66N·m 1选择材料、精度及参数 选择小齿轮材料为45钢〔调质〕，硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢〔正火〕，硬度为200HBS，二者材料硬度差为40HBS。 1〕精度等级选用8级精度； 2〕试选小齿轮齿数z1＝35，大齿轮齿数z2＝166； 1. 按齿面接触强度设计

dt≥321·2HEHdtZZuuTKσφ 1〕确定公式内的各计算数值 1 载荷系数 1tk 2 标准直齿圆柱齿轮传动系数 HZ 3 材料的弹性妨碍系数 ZE＝189.8Mpa(钢) 表3-5 4 齿宽系数 φd＝1 表3-7

5 许用接触应力 σHlim1＝589MPa σHlim2＝554MPa

6 小齿轮传递的转矩 T1=9.55×106×P2/n2 =1.16×105N·mm

2. 计算

1〕小齿轮分度圆直径

d1≧321·2HEHdtZZuuTKσφ=3255545.28.18975.4175.411016.14.12=66mm 2〕计算圆周速度 v=10006021ndtπ=10006032266π=m/s 3〕计算齿宽b及模数ntm M=d1/z1=66/35=1.89 由表3—2取标准模数，使得模数取2 4．几何尺寸计算 1） 分度圆直径 d1=mz1=2×35=70 d2=mz2=2×166=332 2） 中心距的选择 a=(d1+d2)/2=201 3） 齿数 z1=35，z2=166 4） 模数m=2 5） 齿宽b=d1×φd=70mm b2=b=70mm b1=70+5~10mm，取78mm 6)顶圆直径da1=d1+2ha=m(z1+2)=74mm, da2=d2+2ha=m(z2+2)=338mm 7)根圆直径df1=d1-2hf=m(z1-2.5)=65mm, df2=d2-2hf=m(z2-2.5)=327mm 5.校核齿根弯曲曲折折疲惫强度 A许用齿根应力 极限应力 1BS+275=443Mpa

2=415Mpa

平安系数 许用齿根应力 [1F]=316Mpa [2F]=296Mpa B验算齿根应力 复合齿形系数 Yfs1=4.05,Yfs2= C齿根应力 1F=2KT1/bd1m×Yfs1=2××1.16×105×/〔70×70×2〕=134Mpa

2F=1F×(Yfs2/Yfs1)=133Mpa 由于1F<[1F],2F<[2F] 故弯曲曲折折疲惫强度足够结果适宜 由此设计有 模数 分度圆直径 齿宽 顶圆直径 根圆直径 齿数 小齿轮 2 70 78 74 65 35 大齿轮 2 332 70 338 327 166 单位mm 五.轴的设计 1.计算从动轴的转速 从动轴转速n2=n1/i=3225=6r/min 2.求主，从动轴的计算直径 依据轴的材料并考虑弯矩的妨碍由表7—4取c=118

主动轴的计算直径：d1≥09.2722309.3118C331nP

从动轴的计算直径：d2≥.5554.797609.3118C332nP 计算键槽的妨碍：3×27.09mm=2mm d2=3×45.55mm=mm 4.取标准直径 因d1、d2分不转矩的输进和输出端直径均属有配合要求的轴段，由附表7—1取标准直径d1=30mm,d2=48mm 六.滚动轴承的选择 〔一〕1..选轴Ⅱ

考虑到要紧承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最少。在高速转时也可承受纯的轴向力，工作中容许的内外圈轴线偏歪量，由于该轴在减速器运作中会受到一定的轴向力,固保险起见使用深沟球轴承6407。 2.计算当量动载荷