1、机械设计课程设计计算说明书目 录一、设计任务书 2（一）设计题目： 2（二）设计要求： 2（三）设计数据： 2（四）设计内容 2二、传动方案拟定与分析 2三、电动机的选择 3四、计算总传动比及分配各级传动比 五、计算传动装置的运动，动力参数 3六、传动零件设计计算 4七、轴的计算与校核 11八键联接的选择和计算 16九、滚动轴承的计算与校核 17十、联轴器的选择 20十一、箱体结构设计 20十二、润滑方法和密封形式，润滑油牌号的选择 21十三、设计小结 22十四、参考资料 22减速器设计计算说明书第页 共 22 页机械设计课程设计二级减速器一、 设计任务书：（一）设计题目：两级展开式圆柱齿轮减
2、速器二级减速器（二）设计要求：选择较为常用的，直齿形，三轴式，结构较为简单的两级展开式圆柱齿轮减速器，电机经传动装置，减速器，联轴器，带运输机转动，拖动输送链移动，运送原料或产品，输送机的使用寿命为 5 年，每年 330 天，每天单班工作，连续运转，载荷平稳，单向转动，极限温度为 100C，输送链速 5%。（三）设计数据： 输送链拉力 F=2400N，输送链速度 V=1.38m/s驱动链轮直径 D=355mm （四）设计内容: 1、 确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。2、 选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。3、 传动装置中的传动零件设计计算。4、 绘制传动装置中减速器装配图
3、一张（A0） 。5、 绘制减速器箱体（A1）,齿轮及轴的零件图各一张（A2） 。6、 编写设计计算说明书一份。二、传动方案拟定与分析:1、选择较为常用的，直齿形，三轴式，结构较为简单的两级展开式圆柱齿轮减速器2、采用闭式齿轮传动，可以得到良好的润滑与密封，更能适应在铸造车间繁重恶劣的条件下长期工作，且使用与维护方便。3、 综上所诉，所采用的系统传动方案如下图所示：减速器设计计算说明书第页 共 22 页计算及说明 结果三、电动机的选择：1、类型选择Y 系列三相异步电动机2、容量确定 工作机输入功率 ： kwFvPw 312.0/38.1240电动机的实际输入功率： = 3.94kw则 4 kw
4、3、转速选择min/3.74358.106106 rDvnin/18)()42( riad4、电动机型号的确定根据容量和转速范围，从手册中查出可选用的电动机型号为 Y112M-4 的 Y 型三项交流异步电动机，其基本参数如下：额定功率 4 kw 满载转速 1440 r/min中心高 112mm四、计算传动装置的总传动比及分配各级传动比：39,1.740ni满总总 传 动 比5.215.2减 速 器带 ， 则取 iiPw=3.312kw= 0.841Pd = 3.94 kw4 kw1440 r/minawdP减速器设计计算说明书第页 共 22 页54.2.395.394.14.1 12 iiii
5、 减 速 器减 速 器 ，五、计算传动装置的运动，动力参数：1、计算各轴转速=670r/min带inm=189r/min1i=74r/min2in2、各轴输入功率 Kw 3.74=0.9534带dP5.396.0.齿 轮轴 承 7=35齿 轮轴 承3、各轴输入转矩=53308.9Nmm105.916nPT=179378.3Nmm22=434912.2Nmm3.36将上述参数列入下表I 轴 II 轴 III 轴转速 n（r/min） 670 189 74功率 P（Kw） 3.74 3.55 3.37转矩 T（N mm） 53308.9 179378.3 434912.2六、传动零件设计计算：（一
6、） 、带传动设计：已知电动机功率 P=3.94kw ，满载转速 n=1440r/min， = 19.39=2.15= 3.55=2.54n =670r/minn =189r/minn =74r/minP = 3.74kwP = 3.55 kwP = 3.37kwT = 53308.9NmmT = 179378.3NmmT = 434912.2Nmm减速器设计计算说明书第页 共 22 页单班制，载荷轻微冲击。1、 确定计算功率查表得工作状况系数 =1.0，故2、 选择 V 带的带型根据、n 查图选用 A 型3、 确定小带轮基准直径并验算带速 v查表初选小带轮基准直径=90mm带速故带速合适大带轮
7、基准直径 查表圆整为4、确定中心距 a 和基准长度初定中心距： 580)(2)(7.02321021 dda取 a0 = 500mm由表选带的基准长度 Ld=1400mm实际中心距5、小带轮包角： =1800-（）16、带根数 z查表得： =1.064 kw P=0.17 kw z=3.46故：取 4 根带7、带的初拉力：查表得：A 带 q=0.1 v=6.78m/sF0min=500+qv2=82.3N8、轴压力： Fp=2zsin=956.4N大带轮宽度：B= （z-1）e+2f=65mm9、附注：经过检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸合适，装在电机轴上的小带轮直径与电机中心高基本相适宜，轴孔
8、直径与电机轴径 28 是符合，大带轮不会与底板相碰。（二） 、圆柱齿轮传动设计： A 高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）根据所选的减速器方案、选用直齿圆柱齿轮传动。（2）减速器为一般工作机，速度不高，选用 7 级精度。（3）材料选择。根据工况，可按软齿面来设计齿轮，由表 10-1 选小齿轮材料为 45钢（调质） ，硬度为 220HBS，大齿轮材料为 45 钢（常化）硬度为 180HBS,二者硬度差为 40HBS。a=472mmLd=1400mm= 1取 4 根带Fp=956.4N减速器设计计算说明书第页 共 22 页（4） 86,2.854.3,2421 zzz 取大 齿
9、轮 齿 数选 小 齿 轮 齿 数2、按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试算，即3 2112. HEdt ZuKTd（1） 试选载荷系数 。.t（2） 由表 10-7 查得齿宽系数 。1d（3） 计算小齿轮转矩。 mNT3.56704.3951（4） 查表 10-6 得材料的弹性影响系数 。218.9MPaZE（5） 计算疲劳接触许用应力1）由表 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；MPaHlin501大齿轮的接触疲劳强度极限 。aH4502lim2）由式 10-13 计算应力循环次数。882 8110495.3065 1036.57Njnh由图 10-19
10、取接触疲劳寿命系数 。2.;7.11HNHNK3）取失效率 1%，安全系数 S=1，由式（10-12）得MPaSKHN50412.37lim22li11 （6）计算小齿轮得分度圆的直径，带入 的较小的值。H mZuTdHEdt 981.535048.19.31.532.132. 21 （7）计算圆周速度。小齿轮材料 45 钢（调质）齿面硬度为220HBS大齿轮材料为 45钢（常化）齿面硬度为180HBS 载荷系数 3.1tK弹性影响系数 218.9MPaZEHlin501a42lim减速器设计计算说明书第页 共 22 页smsndvt /89.1/106798.53106（8）计算齿宽。Btd
11、 .1（9）计算齿宽和齿高比。模数 mzmtt 249./98.53/1齿高 0652.ht67.0.5b(10)计算载荷系数。由图 10-8 查得动载荷系数 ；8.1vK直齿轮， ;FHK由表 10-4 查得 ;420.查图 10-13 得 ;351F则载荷系数917.42018.2HVAK(11)按实际载荷系数校正小齿轮的分度圆直径 mdtt .63.1978.531(12)计算模数zm.24.613、校核齿根弯曲疲劳强度 ，按下式校核2F1sadYzKT（1） 计算弯曲载荷系数 823.15.08.125SVA（2）查取齿形系数和应力校正系数由表 10-5 得72.1208.621SaF
12、aY，1258.HMPa15.8tdm.6/vs2.5tm067h1.b动载荷系数 06.1vK减速器设计计算说明书第页 共 22 页（3）计算弯曲疲劳许用应力1） 由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;大齿轮弯曲MPaFE4301强度极限 MPaFE3022） 由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数91.95.21FNFNK，3)弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,由公式得MPaSKFENF 195.4307.2.2211 （4）计算大、小齿轮的 。aY912.37.208.56a21SF（5）设计计算： =1.89mm3F21YzKTmsad综上：m 取 2mmz
13、1 = = 30.712 (取 31)z 2 =i1z 1= 110.05(取 110)（6）计算分度圆直径中心距，齿轮宽度mmzd206321a141bd60.1取 。mB2,67（7）实际传动比：i=3.548 ，相比于 i=3.55 设计误差小于 5%且满足弯曲强度，中心距为 141 满足条件，故所选的参数符合要求。B 低速级齿轮（设计方法与高速级齿轮类似，所选参数也类似）1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）根据所选的减速器方案、选用直齿圆柱齿轮传动。（2）减速器为一般工作机，速度不高，选用 7 级精度。（3）材料选择。根据工况，可按软齿面来设计齿轮，由表 10-1 选小齿轮材料
14、为 45弯曲载荷系数 1.43K;MPaFE43012m 取 2z 1 取 31 z 2取 110减速器设计计算说明书第页 共 22 页钢（调质） ，硬度为 220HBS，大齿轮材料为 45 钢（常化）硬度为 180HBS,二者硬度差为 40HBS。（4） 61,9.60245.24 221 zzz 取大 齿 轮 齿 数选 小 齿 轮 齿 数2、按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试算，即3 2112. HEdt ZuKTd（6） 试选载荷系数 。.t（7） 由表 10-7 查得齿宽系数 。1d（8） 计算小齿轮转矩。 mNT4.791895.301（9） 查表 10-6 得材料
15、的弹性影响系数 。218.9MPaZE（10） 计算疲劳接触许用应力1）由表 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；MPaHlin501大齿轮的接触疲劳强度极限 。aH4502lim2）由式 10-13 计算应力循环次数。782 811094.5.0497 10497.386Njnh由图 10-19 取接触疲劳寿命系数 。2.;.11HNHNK3）取失效率 1%，安全系数 S=1，由式（10-12）得MPaSKHN5.4021.lim22li11 （6）计算小齿轮得分度圆的直径，带入 的较小的值。H（7） mZuTtdHEd 0.95.481.23179.32123.12小齿
16、轮材料为 45钢（调质）硬度为 220HBS大齿轮材料为 45钢（常化）硬度为 180HBS3.1tKT1=179.4Nm应力循环次数减速器设计计算说明书第页 共 22 页计算圆周速度。smsndvt /782.0/10697.1062（8）计算齿宽。mBtd .1（9）计算齿宽和齿高比。模数 zmtt 29.34/07.9/1齿高 0725.ht6.407.b(10)计算载荷系数。由图 10-8 查得动载荷系数 ；03.1vK直齿轮， ;FHK由表 10-4 查得 ;426.查图 10-13 得 ;351F则载荷系数854.1.2604.12HVAK(11)按实际载荷系数校正小齿轮的分度圆直径 mdtt 93.8.1507.9331(12)计算模数.324.81zm3、校核齿根弯曲疲劳强度 ，按下式校核F21sadYzKT（1）计算弯曲载荷系数 75.13.04.125SVA（2）查取齿形系数和应力校正系数由表 10-5 得768.12.621SaFaY，圆周速度v=m.782m/s齿宽B=79.007mm模数齿高 h=7.40767.109.584hb
