1、机械零件课程设计计算说明书题目:一级圆柱齿轮减速器学员旅 汽车指挥专业学员十队十一班设计者: 张 健学 号： 03022006270指导老师: 骆素君 教授时 间: 二零零九年六月三日2机械设计课程设计计算说明书目 录一、传动方案拟定2二、电动机的选择2 三、计算总传动比及分配各级的传动比 5四、传动装置运动参数及动力参数的计算 5五、V 带的设计计算 7六、齿轮传动的设计计算 10七、轴的设计计算 16 八、连接装置设计计算 20 九、轴承的设计计算 21十、减速器壳体的设计选择 23十一，参考文献 24设计题目：一级圆柱齿轮减速器 设计者： 张 健指导教师：骆素君31二九年六月 三 日计算
2、过程及计算说明一、传动方案拟定第五组：设计单级圆柱齿轮减速器传动（1） 工作条件：使用年限 8 年，每日工作 8 小时。（2） 原始数据；运输带曳力；1350N带速；1.3m/s滚筒直径 D=480mm。二、电动机的选择。21、电动机的选择：工作机所需功率： Pw=FV/1000=13501.3/1000=1.76KW。2、电动机功率选择：按 P11 式（ 2-1）电动机所需要的工作功率为；Pd=Pw/=Pw/1000KW.（1）传动装置的总功率： 总= 带 2 滚动轴承 闭齿轮 开齿轮滑 平=0.950.990.990.980.960.980.98= 0.84(2)电机所需的工作功率：P 工
3、作 =FV/(1000 总) 1.1=13501.3/(10000.84) 1.1=2.3KW因载荷平稳，电动机额定功率 Ped 略大于 Pd，由机械设计课程设计P185 表 16-1，系列电动机技术数据，选用电动机的额定功率为 3KW.3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：2n 筒=60 1000V/D=6010001.3/(480)=51.75r/min按手册 P7 表 1 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。开式齿轮的传动比为；37。取 V 带传动比 i1=24，则总传动比理时范围为i2=18168。故电动机转速的可选范围为 nd=ian 筒=（1816
4、8）51.75=589.688694r/min符合这一范围的同步转速有 750r/min、1000r/min、和1500r/min 3000r/min.4、确定电动机型号根据容量和转速，通过比较，选择 Y100l2-4 型电动机，因为这型电动机转距较大，可使传动比适中，使减速器装置合理。Y100l2-4 型电动机的技术参数；额定功率 同步转速 满载转速 转距3KW 1500r/min 1420r/min 2.2N/mm外形尺寸（mm ）中心高 长宽 安装尺寸 轴伸尺寸 键宽2高100 380282.5245160140 2860 824三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i 总=n
5、 电动/n 筒 1420/51.75=27.442、分配各级伟动比令减速器的传动比为 3.5开式齿轮的传动比为 3.5. 则带传动比: 带.（. ）.四、传动装置运动参数及动力参数计算1、电动机；P1=Pd=3KW=9550 n0=1420r/min,T1=9550P1/n1=95502.3/1420=15.47N/m. 2、计算各轴;P2=P0 带 =2.30.95=2.19KWN1=1420r/min2T2=9550P0/n0=95502.19/633.9=32.99N/mP3=P2 闭 滚 =2.190.98 0.990.99=2.10KWn2=n1/i1=1420/2.24=633.9
6、r/minT3=9550P2/n2=95502.10/181.1=110.74N/mP4=P3 开 滑 =2.100.96 0.98=1.97KWn3=n2/i2=633.9/3.5=181.1r/minT4=9550P3/n3=95501.97/51.7=363.9N/mn4=n3/i=181.1/3.5=51.7r/min故可得下表；轴号 转速r/min功率kw扭矩N.m传动比1 轴 1420 2.3 15.472 轴 633.9 2.19 32.993 轴 181.1 2.10 110.744 轴 51.7 1.97 363.9i 带=2.24i 闭=3.5i 开=3.5五、V 带的设计
7、计算1、 求计算功率 Pc;2查表 13-8P43机械设计基础 Ka=1.1故；P c=KaP=1.12.3=2.53KW2、 选用 V 带的型号选择普通 V 带根据 Pc=2.53KW,n1=1420r/min.由机械设计基础P219 得；选用 Z 型带，3、 确定带轮基准直径由机械设计基础P219 表 13-9，得；d1 最小基准直径为 50d1d2 应有如下关系；d2=3(1-)d 1,d1=75mm,由于(0.010.02)。取=0.02对比表 13-9取 d1=71mm,则 d2=155.9mm。4、演算带速/V=d1n1/60/1000=3.1470 1420/60/1000=5.
8、28m/s.带速在 525m/s 之间，合适。25、求带的基准长度 Ld 和中心距 a初步选取中心距；a0=1.5(d1+d2)=1.5(71+160)=346.5mm取 a0=350mm由机械设计基础P205,式（13-2）得带长；L=2a0+(d1+d2)/2+(d 2-d1)2/(4a0)=1068.3 mm查机械设计基础P212 表 13-20取 L=1120mm再由机械设计基础P220 式 13-16重新求实际中心距，a=a0+(Ld-L0)/2=350+(1120-1068.3)=375.9mm6、计算小带轮包角由机械设计基础P205 式 13-1 得1=180 0-（d 2-d1
9、）/a57.30=1800-（160-71）/375.957.302=166.401200（适用）7、确定带的根数根据课由机械设计基础P214 表 13-3P0=0.30KW由机械设计基础P216 表 13-5P 0=0.03由机械设计基础P217 表（13-7）K=0.98由机械设计基础P212 式 13-2KL=1.08Z=PC/P=PC/(P 0+P 0)KK L） =2.53/(0.30+0.03) 0.981.08=7.24取 8 根。8、计算轴上压力由机械设计基础P212 表 13-1 查得 q=0.07kg/m，由式（13-17）单根 V 带的初拉力：F0=500PC/ZV（2.
10、5/K-1）+qV 2=48.4N则作用在轴承的压力 FQ，FQ=2ZF0（sin1/2）=2848.4sin（166.4/2）=769N9.带轮结构设计2B=2f+(Z-1) 12=16+84=100mm带型号 中心距mm带速m/s小齿轮直径mm大齿轮直径mm带根数Z 375.9 5.28 71 160 8六、齿轮传动的设计计算1、对于减速器中的齿轮；（1）选择齿轮材料及确定许用应力小齿轮选用 40MnB 调质，齿面硬度为 270HBS。大齿轮选用 2G35simn 钢，调质，齿面硬度 260HBS 选 8 级精度。由机械设计基础P171 式 11-5SHF=1.1, SFE=1.25（2）
11、 、许用接触应力HH= H lim 由课本查得：2H lim1=700Mpa H lim2=540MpaH 1=H lim11/SHF=730/1.1=664MpaH 2=H lim2/SHF=620/1.1=564Mpa(3)许用弯曲应力FFE 1=EF1/S FE=600/1.25Mpa=480MpaFE 2=EF 2/SFE=510/1.25Mpa=408Mpa（4） 、按齿面接触强度计算取载荷系数为 K=1.5齿宽系数为d=0.8 小齿轮的转距为 T1=32.99N/m由机械设计基础P171 表 11-4 得 Ze=188d1(2KT1(U+1)(ZeZh) 2/H 2/dU 1/3=
12、48mm齿数 Z1=30,则 Z2=105实际传动比为 i=105/35=3.5 模数 m=d1/z1=1.6mm 取 m=22齿宽 b=d 1=0.848=38.4mm取 b2=40, b1=45mm,小齿轮；齿顶圆；64m齿根圆；55mm大齿轮；齿顶圆；214齿根圆；205按机械设计基础P53 表(4-1)，取 m=3mm则；实际 d1=mz=302=60mmd2=mz=2105=210mm中心距；a=(d 1+d2)/2=(60+210)/2=135mm（5） 、验算齿轮弯曲强度；由机械设计基础P173-174 表（11-8，11-9）得YFa1=2.6 YSa1=1.63YFa2=2.
13、2 YSa2=1.82F 1=2kT1/（bm 2Z1）Y Fa1YSa12=21.53310002.6 1.63/（40 4 30）Mpa=87.4Mpad因此轴设计合格2八、连接装置的设计选择。1、键的设计选择、 d1=30mm对于轴 2 上的键，根据 机械设计基础P155156 页 的内容，选 650GB/T1096-2003，按挤压强度校核 p=4T2/dhl=4 32.99 1000/6000 =22MPa由表 10-10 知p=725-150Mpa对于轴 3 上的键，根据 机械设计基础P155156 页 的内容得右端键由于 d1=30mm 查表 10-9 选取 850 GB/T10
14、96-2003p =4T3/dhl=36.9Mpap选择键安全左端键d5=45mm 查表 10-9 选择 1450GB/T1096-2003p =4T3/dhl=14.1Mpap因此键适用九、轴承的设计计算，22 轴用 6206 GB/T276-82计算额定载荷由式 16-3，表 16-9 求得；f p=1.1, ft=1Cr=fpP/ft(60nLh/Lh)1/3=1.1383.9(1568060633.9/1000000)1/3=3.544KN故此轴承设计合格3 轴选用 6208 GB/T276-82 Cr=fpP/ft(60nLh/Lh)1/3=1.1383.9(1568060181.1
15、/1000000)1/3=2.34KN查表此轴承设计合格十、减速器壳体的设计选择。减速器箱体尺寸 （mm） 减速器型式与尺寸关系名称 符号圆柱齿轮减速器一级 0.025a+18箱座壁厚210箱盖壁厚 1 一级 8箱座凸缘厚度 b 15箱盖凸缘厚度 b1 1.51=1.58=12箱座底凸缘厚度 b2 2.52=2.58.5=21.25地脚螺钉直径 df 0.036a+12=0.036140+12=17.04地脚螺钉数目 n 4轴承旁连接螺栓直径d1 0.75df=13箱盖与箱座联接螺栓直径d2 12轴承端盖螺钉直径d3 8窥视孔盖螺钉直径d4 6定位销直径 d 8df,d1,d2 至外箱壁距离C
16、1 202df,d2 至凸缘边缘距离C2 22外箱壁至轴承座端面距离50大齿轮顶圆与内箱壁距离1 10箱盖、箱座肋厚 m1,m12轴承端盖外径 D2 118轴承旁联接螺栓距离S十一.参考文献1. 周开勤.机械零件手册.高等教育出版社.1989.2. 龚溎义.机械设计课程设计指导书.高等教育出社.1982 .3. 机械设计课程设计.北京工业大学出版社.2000.4. 龚溎义.机械设计课程设计图册. 高等教育出社.21965 .5. 杨可桢.机械设计基础.高等教育出社.1979 .心得体会虽然课程即将结束，但是这门课给我带来的收获却是受用一生的，课堂上让我知道设计机器的过程，对我来2说虽然学到的只
17、是基础知识，却让我学到了一种态度，在学习中要认真，从课程中我体会到认真的重要性，尤其是在课程设计过程中，只要有一点大意就会带来很大的麻烦，因为自己的原因，没有能更好的学习好课程，我知道很让老师失望，老师给我们讲的都是我们真正所需要的，老师交给我的知识让我很受益，在大学里，这门课给我的收获是最大的，因为是敬爱的骆老师教给我宝贵的知识，会让我一生受益无穷。给我们授课的骆老师又和蔼又严肃，学习上对我们特别的严肃，但是课下对我们很和蔼。骆老师讲课同学都听的特别入神，课下有问题问老师的时候，老师总是很细心的给我把和那个问题有关的知识都讲清楚，让我很快就把不懂的知识点弄清楚了，骆老师在课堂上给我们讲授丰富的知识，在课下对每位同学都非常关心，我们真的很感动能有这样的好老师，给我们解决生活和学习中遇到的问题，给我们讲做人的道理，这些对我们以后的工作会有很大的帮助的。虽然课程即将结束，但是这门课程中学到的的知识会在以后的工作和生活中有着重要的作用，能让我们更好的2工作，骆老师带给我的道理让我懂得如何做人，这些都会让我受益无穷，感谢骆老师，感谢老师给我一生受用的知识，亲爱的老师，辛苦了！ 张 健二零零九年六月三日
