宁XX大学机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日29机械设计课程设计计算说明书目录一、任务书3二、减速器的结构形式3三、电动机选择4四、传动比分配5五、动力运动参数计算5六、V带设计传动零件的设计6七、齿轮的设计计算107.1选择齿轮材料及精度等级107.2按齿面接触疲劳强度设计11八、轴的设计计算16十、箱体尺寸及附件的设计31总 结35参考文献36致 谢37一、任务书如下图1-1，这是一个带式运输机传动方案图，主要技术参数：1.原始数据（1）运输带工作拉力F =1500/N; （2）运输带工作速度v=1.4/(m.s-1) )（3）卷筒直径D= 250 /mm.2.工作条件连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差5%。4.设计任务 编写设计计算说明书1份，绘制减速器装配图1张（A1图纸），零件工作图4张。 1-1二、减速器的结构形式本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构三、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：从电动机到工作机的传动总效率为：其中、分别为V带传动、单级圆柱齿轮减速器、滚动轴承、联轴器和滚筒的效率，查取机械基础P459的附录3 选取=0.96 、=0.98（8级精度）、=0.99（球轴承）、=0.99、=0.96故 (1)工作机的功率PW (3)所需电动机功率Pd又因为电动机的额定功率查机械基础P499的附录50，选取电动机的额定功率大于为2.42kW，满足电动机的额定功率 。3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：按机械设计课程设计手册（第三版）P5推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=36。由相关手册V带传动比I1=24，则总传动比理时范围为Ia=624。故电动机转速的可选范围为n筒=（624）107.01=6422568r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。（4） 确定电动机的型号选上述不同转速的电动机进行比较，查机械基础P499附录50及相关资料得电动机数据和计算出总的传动比，列于下表：方案电机型号额定功率kW电机转速r/min电机质量kg参考价格（元）总传动比同步转速满载转速1Y100L2-43150014203876013.272Y132S -6310009606310228.973Y132M-83750710798006.63表二为降低电动机重量和价格，由表二选取同步转速为1500r/min的Y系列电动机，型号为Y100L2-4。查机械基础P500附录51，得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸(mm)，见以下两表：电动机的技术数据电动机型号额定功率（kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）Y100L2-43150014202.22.2四、传动比分配工作机的转速取，则五、动力运动参数计算（1） 转速n (2)功率P (3)转矩T 把上述计算结果列于下表：参数轴名输入功率 （kW）转速(r/min)输入转矩（N.m）传动比传动效率轴0（电动机轴）2.42142016.27530.96轴1（高速轴）2.348473.346.8734.420.9603轴2（低速轴）2.278107.0120110.9801轴3（滚筒轴）2.233197六、V带设计传动零件的设计（1）计算设计功率Pd表4 工作情况系数工作机原动机类类一天工作时间/h10161016载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（）；离心式压缩机；轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机1.31.41.51.51.61.8根据V带的载荷平稳，两班工作制（16小时），查机械基础P296表4，取KA1.1。即（2）选择带型普通V带的带型根据传动的设计功率Pd和小带轮的转速n1按机械基础P297图1311选取。根据算出的Pd3.3kW及小带轮转速n11440r/min ，查图得：d d=112140可知应选取A型V带。（3）确定带轮的基准直径并验证带速由机械基础P298表137查得，小带轮基准直径为112140mm则取dd1= 112mm ddmin.=75 mm（dd1根据P295表13-4查得）表3. V带带轮最小基准直径槽型YZABCDE205075125200355500由机械基础P295表13-4查“V带轮的基准直径”，得=355mm 误差验算传动比： （为弹性滑动率）误差 符合要求 带速 满足5m/sv300mm，所以宜选用E型轮辐式带轮。总之，小带轮选H型孔板式结构，大带轮选择E型轮辐式结构。带轮的材料：选用灰铸铁，HT200。（7）确定带的张紧装置 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。（8）计算压轴力 由机械基础P303表1312查得，A型带的初拉力F0119.15N，上面已得到=153.14o，z=3，则七、齿轮的设计计算7.1选择齿轮材料及精度等级根据传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度，要求齿面粗糙度。因为载荷中有轻微振动，传动速度不高，传动尺寸无特殊要求，属于一般的齿轮传动，故两齿轮均可用软齿面齿轮。查机械设计P322表1410，小齿轮选用45号钢，调质处理，硬度236HBS；大齿轮选用45号钢，正火处理，硬度为190HBS。取小齿轮齿数，则大齿轮齿数，使两齿轮的齿数互为质数，取值,选取螺旋角。初选螺旋角则实际传动比：传动比误差：，可用齿数比：由表1取（因非对称布置及软齿面）。7.2按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢制齿轮，所以由课本公式得：确定有关参数如下：1）确定公式内的各计算数值1)试选=1.352）由图10-30 选取区域系数 Z=2.43 3）由图10-26 则 4)计算小齿轮传递的转矩 5)由表10-7选取齿宽系数=0.96）由表10-6查得材料的弹性影响系数（4）、许用接触应力由图1查得，由式1计算应力循环次数由图1查得接触疲劳的寿命系数，通用齿轮和一般工业齿轮按一般可靠度要求选取安全系数。所以计算两轮的许用接触应力：故得： 则模数：由表1取初步选择标准模数：（5）、校核齿根弯曲疲劳强度3.根据齿根弯曲疲劳强度设计 由式（10-17） （1） 确定计算参数1） 计算载荷系数2） 根据纵向重合度从图10-28查得螺旋角影响系数3） 计算当量齿数4） 查齿形系数由表10-5查得, 5)查应力校正系数 由表10-3查得，, 6)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限 7）由图10-18取弯曲疲劳系数, 8）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得 9）计算大小齿轮的,并加以比较大齿轮的数值较大（1） 设计计算对比计算结果，由齿根接触疲劳强度计算法面模数大于齿面弯曲疲劳强度计算带模数，去，以满足弯曲强度。确定有关参数和系数：1）计算中心距 修正后的中心距为140mm. 2)按圆整后的中心距修整螺旋角 因改变不多，故参数,等不必修正。 3）计算大小齿轮分度圆直径 齿度： 取 ，其他几何尺寸的计算（，）齿顶高 由于正常齿轮， 所以齿根高 由于正常齿 所以全齿高 齿顶圆直径 齿根圆直径 名 称计 算 公 式结 果 /mm模数m2.5压力角n分度圆直径d151.375d22