机械设计基础课程设计姓名：雷 飒学号：201111020324学校：河南工业大学学院：粮油食品学院年级：2011级专业：粮食工程时间：2013.2.22指导老师：唐静静目录设计任务书3一、前言（一）设计目的4（二）传动方案的分析与拟定41. 传动系统的作用与传动方案的特点52. 传动方案的分析与拟定53. 电动机的选择54. 计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比65. 传动装置的运动和动力参数计算6二、传动零件的设计计算71.减速器外部零件的设计计算普通V形带传动7 2.减速器内部零件的设计计算直齿圆柱齿轮103.轴的的设计计算及校核124.选择联轴器185.滚动轴承的选择及校核186.键连接的选择197.箱体箱盖主要尺寸计算198.轴承端盖主要尺寸计算199.减速器的附件的设计20三、减速器测绘与结构分析201. 拆卸减速器202. 分析装配方案203. 分析各零件作用、结构及类型214. 减速器装配草图设计215. 完成减速器装配草图226. 绘制过程237. 完成装配图238. 零件图设计24四、 设计小结25五、箱体主要参数附表26六、参考文献27设计任务书目的：设计一个用于带式运输机传动系统的单级直齿圆柱齿轮减速器。工作条件：运输机连续单向工作，一班工作制，载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑）。使用期限：10年。生产批量：20台。生产条件：中等规模机械厂，可加工78级齿轮与蜗轮。动力来源：电力，三相交流380/220V题目数据：组号4运输带工作拉力F（KN）1.5运输带速度V（m/s）1.9卷筒直径D（mm）500运输带允许速度误差为5%设计任务要求：1. 减速器装配图纸一张（号图纸） 一张2. 轴、齿轮零件图纸各一张（号图纸） 两张3. 设计说明书 一份一、前言(一) 设计目的： 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。(二)传动方案拟定1、传动系统的作用及传动方案的特点：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。2、传动方案的分析与拟定1、工作条件：使用年限10年，工作为一班工作制，载荷平稳，室内工作。、原始数据：滚筒圆周力F=1500N；带速V=1.9m/s；滚筒直径D=500mm；方案拟定：采用链传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。1.电动机 2.V带传动 3.齿轮传动4.链传动5.轴承 6.卷筒3.电动机的选择（1）电动机类型的选择根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机，为卧式封闭结构。2）电动机功率的选择工作机所需有效功为：PW=FV=1500*1.9=2.85kW确定电动机作机的总效率：设、分别为齿轮、链，齿轮，轴承的效率1=0.97、2=0.96、3=0.97、4=0.98，电动机的工作总效率为：=1*2*2*3*4=0.97*0.96*0.98*0.98*0.96=0.859动机所需功率为Pd=Pw/=2.85、0.859=3.318kW由表12-17选取电动机的额定功率为Ped=3.7kw（3）电动机转速的选择:根据已计算出工作机滚筒的转速为nw=60*v*1000/3.14*D=60*1.9*1000/3.14*500=72.6r/min电机转速范围：nd=(820)nw=(820)*102=8162040则由机械设计手册表12-1可选取YC132M1-4型号电动机，所以，电动机的额定功率：Ped=3.7kW,nm=1450r/min4、计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比(1)总传动比：i=nm/nw=145072.6=19.97(在20以内)（2）分配各级传动比：第一级为带传动，选取i1=2.3第二级为齿轮传动，选取i2=2.99第三级为链传动，选取=3.0一般减速器的传动比分配时圆柱齿轮的传动比满足i1=（1.31.5）i2以上传动比的分配都满足条件，i=i1*i2*i3 =2.3*2.99*3.0=20.6i-i总/i=(20.6-19.97)/20.6=3.06%5%所以分配合理5、传动装置的运动和动力参数计算（1）各轴转速： 轴1： nI=nm /i1=1450/2.3=630r/min 轴2： nII=nI /i1i2 =1450/2.3*2.99=210.8r/min（2）各轴输入功率：轴1： PI=Pd*3=3.56kW轴2： PII=PI*1=3.56*0.97*0.98=3.38kW（3）各轴输入转矩：轴1： T1=9550PI/n1=9550*3.56/1450=23.40Nm轴2： T2=9550P/n2=9550*3.38/210.8=22.24Nm将上述计算结果列于标中，以供查用：各轴的运动及动力参数轴号转速功率 转矩 传动比 电机轴14502.85 630 3.56 23.402.3210.83.3822.242.99二、传动零件的设计计算（一）、减速器外部零件的设计计算1.传送链的设计（1）链轮齿数由表13-12可知，Z1=25大链轮齿数Z2=i3*Z1=25*3.0=75取Z2=75(2)链条节数初定中心距a0=40p,有表13-12得Lp=2*a0/p+(Z1+Z2)/2+p/a0（Z2- Z1）/22=2*40+（25+75)/2+ 1/4050/2*3.142131.58节取链节数Lp =132(3)功率的计算由表13-15查得KA=1.1,故Pc=KAP=1.1*3.31=3.64kW(4)链条节距由13-25 P0=Pc/KZKM采用单排链，KM=1.0 KZ=( Z1/19)1.08=1.35所以P0=3.64/1.35*1.0=2.70kW由图13-33差得，当nw=193r/min时，10A链条能传递的功率大于3.64kW故采用10A链条，节距p=15.875mm(5)实际中心距aa0=40p=40*15.875=635mm(6)链速的计算 由式13-20 v=Z1pn2/60*1000=20*15.875*193/60*1000=1.02r/min(7)作用在轴上的压力 如述 FQ=(1.21.3)F,取FQ =1.3F F=1000*Pc/v=1000*3.64/1.02=3569N FQ=1.3*3569=4640N(8)链轮的主要尺寸 a.小链轮 分度圆直径 （）99.2齿顶圆直径99.2+1.25*15.875-10.16 =108.88mm（）103.645齿根圆直径99.2-10.1689.04大链轮分度圆直径（）317.5mm 齿顶圆直径327.18（）322.79齿根圆直径307.34三减速器齿轮的设计第一根轴的功率和转速I=3.56kW，nI=630r/min第二根轴的功率和转速 P=3.38kW，n=210.8r/min(1)选择材料及确定许用应力小齿轮用40MnB调质，齿面硬度241-286HBS，Hmin=730Mpa,FE=600Mpa,大齿轮用ZG35SiMn调质，齿面硬度为241-269HBS,Hmin=620Mpa,FE=510MPa 由表11-4，取SH=1.1，FE =1.25 H1= Hmin/SH=730/1.1=664Mpa H2= Hmin/SH=620/1.1=564Mpa F1= FE/FE=600/1.25=480Mpa F2= FE/FE=510/1.25=408Mpa(2)按齿面接触强度