南京工业大学机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目： 一级直齿圆柱齿轮减速器 目录一 设计任务书1二传动系统方案的拟定1三电动机的选择1四传动比的分配2五传动系统的运动和动力参数计算3六传动零件的设计计算4七减速器轴的设计8八轴承的选择与校核15九键的选择与校核17十联轴器的选择19十一减速器润滑方式，润滑剂及密封装置19十二箱体结构的设计20十三设计小结22十四参考文献23设计与计算过程演示结果一、设计任务书1、设计任务 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱齿轮减速器。硬齿面、按照工作机 功率计算。2、 原始数据 输送带轴所需扭矩 T=650N 输送带工作速度 =0.85m/s 输送带滚筒直径 =350mm 减速器设计寿命为8年（两班制），大修期限四年。3、 工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交 流电源，电压为380/220V。二、 传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如图所示：1：V带；2输送带；3：圆柱齿轮减速器；4：联轴器；5：电动机；6滚筒带式输送机由电动机驱动。电动机5将动力传到带传动1，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒6，带动输送带2工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。三、 电动机的选择按设计要求及工作条件选用Y系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压380V。 1、电动机的功率根据已知条件由计算得知工作机所需有效效率F=2T/D=2*650/0.35=3714N 设：1联轴器效率=0.99； 2闭式圆柱齿轮传动效率=0.97 3V带传动效率=0.96 4对轴承效率=0.98 5输送机滚筒效率=0.96由电动机至运输带的传动总效率为 工作机所需电动机总功率 由表所列Y系列三相异步电动机技术数据中可以确定，满足PmPr条件的电动机额定功率应取为4KW 2、电动机转速的选择根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速 额定功率相同的同类型电动机，可以有几种转速供选择，如三相异步电动机就有四种常用的同步转速，即、。（电动机空载时才可能达到同步转速，负载时的转速都低于同步转速）。电动机的转速高，极对数少（相应的电动机定子绕组的极对数为2、4、6、8），尺寸和质量小，价格也便宜，但会使传动装置的传动比加大，结构尺寸偏大，成本也会变高。若选用低转速的电动机则相反。一般来说，如无特殊要求，通常选用同步转速为或的电动机。 选用同步转速为 的电动机，对应于额定功率Pm为4KW的电动机型号应为Y132M1-6型。有关技术算据及相应算得的总传动比为： 电动机型号：Y132M1-6 额定功率：4KW 同步转速：1000r/min 满载转速：960r/min 总传动比：20.69 电动机中心高H=132mm，轴伸出部分用于装联轴器段的直径和长度分别为 D=38mm和E=80mm。四、 传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比 由传动系统方案，分配各级传动比 五、传动系统的运动和动力参数计算传动装置从电动机到工作机有四轴，分别为、轴，传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下： 轴（电动机轴）： 轴（减速器高速轴） 轴（减速器低速轴） 轴（输送机滚筒轴） 将计算结果和传动比及传动效率汇总如表轴名功率转矩转速轴3.7237960II轴3.5712146.37233III轴3.3948704.7946IV轴3.2936683.7846六、传动零件的设计计算传动装置中除减速器外，通常先设计减速器外部的传动零件。 1、 V带传动 已知条件：原动机种类和所需的传递的功率（或转矩）、转速、传动比、工作条件和尺寸限制等。 设计计算主要内容：确定带的种类、选择带的型号、选择小带轮直径、大带轮直径、 中心距、带的长度、带的根数、初拉力和作用在轴上的载荷。 计算功率Pc 由书表6-6查得=1.2,故 选取V带型号 根据Pc=4.29KW和小带轮转速,由书图6-9可知，工作点处于A型区域，故选择A型带。 小轮基准直径和大轮基准直径由书表6-6并参考表6-4，取=80mm，则从动轮直径为 由书表8-4取=335mm。 验算带速 合适 初定中心距 因 先根据结构要求，取=600mm。 初算带的基准长度L0 由书表8-1，选取带的基准长度=1800mm。 实际中心距中心距a可调整，则 小带轮包角 ，能满足要求。 单根V带所能传递的功率由、和A型V带，查书表6-5，用插值法得=0.62KW。 单根V带传递功率的增量查书得：=0.11KW。 计算V带的根数 由小带轮包角查表得K=0.926；由基准长度及A型V带 查书表13-3得KL=1.01，故 取z=8根。所采用的V带为A-18008. 作用在带轮轴上的力求单根V带的张紧力 查书表13-7得A型带 ，故 所以作用在轴上的力为 2、齿轮的设计 齿面接触强度计算 确定作用在小齿轮上的转矩T1 选择齿轮材料、确定许用接触应力。根据工作要求，采用齿面硬度350HBS。 小齿轮选用45钢，调质，硬度为260HBS； 大齿轮选用45钢，正火，硬度为220HBS。 由书P130表7-5的公式可确定许用接触应力： 小齿轮 大齿轮 选择齿宽系数：由书P250选取0.4。 确定载荷系数K ：查书P226得K=1.4 计算中心距a 选择齿数并确定模数 取 取标准模数（书P201）， 齿轮几何尺寸计算 小齿轮分度圆直径及齿顶圆直径 大齿轮分度圆直径及齿顶圆直径 中心距 大齿轮宽度 小齿轮宽度 因小齿轮齿面硬度高，为补偿装配误差，避免工作时在大齿轮齿面 上造成压痕，一般比宽些，取 确定齿轮的精度等级 齿轮圆周速度 根据工作要求及圆周速度，由书P251表11.20选用8级精度。 轮齿弯曲强度验算 确定许用弯曲应力 根据表9-7查得 查齿形系数，比较 小齿轮,由P229表11.12查得=2.69； 大齿轮，由P229表11.12查得=2.18。 因为,所以应验算小齿轮。 验算弯曲应力 计算时应以齿宽代入，则 ，安全。七、减速器轴的设计 1、减速器高速轴的设计 （1）轴的材料及热处理：选用45钢，正火处理，由书P333表16.1得： 毛坯直径100mm，硬度241HBS,抗拉强度,屈服 强度,弯曲疲劳极限 （2）初算轴的最小直径，并进行初步结构设计： 由书P341表16.2查得C=118107。 取 =29mm，,最小直径还要符合相配零件的孔径（此处是V带 轮）标准尺寸，在此处开一键槽，所以d=1.0328mm=29.87mm，取 d=30mm。 （3）确定轴的各段直径：采用阶梯轴，尺寸按由小到大，由两端到中央 的顺序确定 A外伸端（与V带轮相连）：取最小直径=30mm； BV带轮定位轴肩高H=0.08=2.