华东交大理工学院机械设计课程设计题 目：单级圆柱齿轮减速器指导教师： 姓 名：学 号： 专业班级：06汽车服务工程小 组：第二组完成日期：2008年7月3日 单级圆柱齿轮减速器课程设计说明书目录一、传动方案说明3二、选用电动机3三、分配传动比4四、计算传动装置的运动参数和动力参数5五、V带选择6六、齿轮传动设计8七、输入轴的设计10八、输出轴的设计13九、滚动轴承寿命的校核计算15十、键连接的选择和强度校核计算16十一、输入轴与传送机连接联轴器选择17 单级圆柱齿轮减速器课程设计说明书一、传动方案说明1、工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，连续单向运行，载荷较平稳，室内常温，灰尘较大。2、原始数据：滚筒圆周力F=4000N；带速V=1.2m/s；滚筒直径D=300mm。F=4000NV=1.2m/sD=500mm二、选用电动机1、 根据已知条件计算滚筒弯矩M=300/241000N=600NM转速n=76.43工作机所需功率: P=4.8kw 2、 计算传动效率根据机械设计指导表1-2，选定齿轮传动效率=0.98,V带传动效率=0.97,滚动轴承效率=0.99,弹性联轴器=0.99,滚筒轴滑动轴承=0.96。计算总传动效率=0.980.970.990.96=0.8853、 选择电动机容量电动机所需功率=4.8/0.8855.42kw因载荷较平稳,电动机额定功率约大于,根据机械设计指导表14-1选得Y系列电动机额定功率为5.5kw。4、 确定电动机转速根据机械设计指导表1-3,V带传动的传动比常用范围为 =24，圆柱齿轮传动=36，故电动机转速范围n=n=（2346）76.43=458.581834.32（）符合这一同步转速的范围有750,1000,1500。由机械设计指导表14-1，根据其重量、价格以及传动比综合选择,选用Y132M2-6。其主要性能：满载转速960，额定功率5.5kw。n=76.43P=4.8kw=0.98,=0.97=0.99,=0.99，=0.96=0.885=5.42kw选用电动机型号:Y132M2-6三、 分配传动比1、 计算总传动比已知n=76.43,所以总传动比为：=/n=960/76.43=12.562、 分配各级传动比根据，选定一级圆柱齿轮的传动比=6，则V带传动比为=/6=12.56/62.09四、计算传动装置的运动参数和动力参数0轴电动机轴： =5.42kw，=n=960，=9550=53.92Nm1轴高速轴：=5.420.97=5.26kw,=960/2.09=459.33,=9550=109.36Nm2轴低速轴：=5.260.980.99=5.10kw,=459.33/6=76.56,=9550=636.17N.m3轴滚筒轴:=5.100.990.96=4.85kw,=n=76.43,=9550=606.01N.m 将计算的运动参数和动力参数列表:参数 轴名0轴1轴2轴3轴n（） 960459.3376.5676.43输入功率kw 5.425.265.104.85输入转矩N.m53.92109.36636.17606.01传动比 2.09 6效率0.970.990.980.990.96五、V带选择1、 计算功率由已知条件（工作两班制，载荷较平稳），根据机械设计基础表13-8取=1.2,又电动机所需功率=5.42kw,所以=6.504kw2、 选定V带型号根据=6.312kw,n=960，由机械设计基础图13-15查出此坐标点位于A型范围,所以选用A型V 带,并由图可知=112140mm。3、 计算大小带轮基准直径、 取=140mm,V带传动的滑差率=0.010.02,取=0.02,得=（1）=mm287mm由机械设计基础表13-9,取标准值=280mm。实际从动轮转速:=/=960140/280=480转速误差=0.045合适7、求V带根数由n=960，=140mm，通过查机械设计基础表13-3得=1.62kw,得实际传动比,查表13-5得=0.11;由查表13-7得=0.98,查表13-2得=1.01,由此得Z=3.798,取4根8、求作用在带轮上的压力查表13-1得q=0.1kg/m，得单根V带的初拉力=N=148.44N作用在轴上的压力=1178.69N六、 齿轮传动设计1、 选择材料及确定许用应力 考虑到传动功率不大（=5.26kw）,所以齿轮选择软齿面。由已知条件（单向传动、载荷较平稳）通过查机械设计基础表11-1，小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度217286HBS，=730Mpa，=580Mpa；大齿轮选用45钢调质，齿面硬度156217HBS，=600Mpa，=450Mpa。由表11-5，取=1.1,=1.25。所以，=664Mpa=545Mpa=464Mpa=360Mpa2、 按齿面接触强度设计根据表11-2，设齿轮按8级精度设计。由表11-3取载荷系数K=1.2,由表11-6取齿宽系数=0.8,小齿轮转矩=1.09Nmm,由表11-4取=188,又,所以=65.7mm取=20，=620=120（机械设计指导表16-2）模数m=3.285齿宽b=0.865.7mm=52.56mm取=55mm,=50mm,按表4-1取m=3.5mm,实际的=m=203.5mm=70mm,=1203.5mm=420mm中心距=245mm3、 验算轮齿弯曲强度齿形系数=2.94（图11-8）,=1.56（图11-9）=2.13,=1.81=43.63Mpa=464Mpa=Mpa=36.68Mpa=360Mpa,安全。4、 齿轮的圆周速度=m/s=2.40m/s6m/s（对照课本表11-2），选择8级精度是合适的。七、输入轴的设计1、按扭转强度初步计算轴径根据课本表14-1，材料选用45号钢调质，硬度217255HBS，由表14-2取c=115=115mm=25.9mm考虑有键槽加大5%,=25.9（1+5%）=27.195mm取=27mm2、 轴的结构设计将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮右面用轴肩定位，左面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，右轴承从右面装入，齿轮、套筒、左轴承、轴承盖和皮带轮依次从左面装入，轴端挡圈固定皮带轮。3、 确定轴的各段直径和长度根据机械设计指导表10-1初选用6007深沟球轴承,其内径为35mm,宽度为14mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长34mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。则此段长度=（2+14+20+55）mm=91mm。轴承盖安装安装直径=33mm,高度为22mm；齿轮安装直径=37mm；轴肩直径=（37+26）mm=49mm，宽度为8mm。=（15+14+1）mm=30mm,带轮安装轴径L=（1.52）=（2128）mm取L=28mm。V带轮缘宽B=（Z1）e+2f=（41）（150.3）+29）)mm=（630.9）mm,取B=63mm。=（63+22+82）mm=91mm4、 按弯矩复合强度计算已知:分度圆直径=70mm,转矩=109.36N.m圆周力=2109.36N.m/70mm=3124.57N径向力=tan=3124.57Ntan=1137.25N对轴进行受力分析 齿轮位于两轴承中央,所以=54.5mm C 绘制垂直面弯矩图轴承支反力：=/2=568.63N=/2=1562.28N由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为=30.99N.m，水平面弯矩=85.14N.m,合弯矩=90.60N.m。画出弯矩图 C T 如图可知C是危险截面,绘制其当量弯矩图=,可认为轴的扭切应力是脉动循环变应力,取折合系数=0.6,所以=111.87N.M C 校验危险截面=Mpa=22.09Mpa=40Mpa所以该轴的强度足够八、 输出轴的设计1、 按扭矩初算轴径根据课本表14-1选用45#调质钢，硬度（217255HBS），取c=115，已知=5.10kw,=75.56,根据公式c=115mm=46.8mm,考虑有键槽应加大5%,=46.8（1+5%）=49.14mm取=50mm2、 轴的结构设计将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮、套筒、右轴承和皮