机械设计说明.doc

1、 机械设计课程设计说明书课程设计题目： 单级圆柱减速器 姓 名： 学 号： 专 业： 交流生 班 级： 交流 指导教师： 完成时间： 2019 年 4 月30 日 机械设计课程设计说明书目 录一、 设计任务书 .1二、 机械传动装置的总体设计 .1三、 计算 V 带传动 .4四、 齿轮的计算 .7五、 轴的初步计算 .11六、 轴承的计算与选择 .18七、 键的选择与验算 .21八、 联轴器的选择 .23九、 润滑与密封设计 .23十、 相关参数的验证及误差分析 .24十一、 箱体的机构设计 .25十二、 参考资料 .2机械设计课程设计说明书- 1 -1、设计任务书原料车间一运送饮料的带式输运

2、机，由电动机经一级减速传动装置带动，该减速传动装置系由单机齿轮减速器配合其他传动件组成。该带式运输机折合每日两班制工作，工作期限 5 年。设计参数如下:运输带主动鼓轮轴输入端转矩 Tw=500 Nm主动鼓轮直径 D=350 mm运输带工作速度 Vw=1.5 m/s2、机械传动装置的总体设计（1）确定传动方案（2）选择电动机1) 工作机的转速nW=60Vw1000/D=601.51000/ （350 ）=81.851r/minPw=4.285Kw机械设计课程设计说明书- 2 -2) 工作机的输入功率Pw=TWnW/9550 kw=50081.851/9550=4.285 kw3) 电动机所需的输

3、出功率 P0Po=Pw/ (kw)总24=总 带 轮 联 轴 器 轴 承 链 条=0.95 0.980.910.9930.994=0.802查课设表 2-2 =0.97 （选 7 级精度（稀油润滑）圆柱齿轮传动）轮=0.95 （V 带传动）带=0.91（开式滚子链） 链 条=0.993 （ 2 个弹性联轴器（运送饮料的带式运输机，联 轴 器每日两班工作，5 年，而非金属寿命短） ）=0.99 （ 4 个滚子轴承转速较高，旋转精度高） 轴 承4) 选择电动机 查课设表 2-3选电动机主要参数：（3）总传动比的确定与分配1) 总传动比 593.178./140/wmni2) 传动比的分配查课设表取

4、 i 链=2.199 ，得 i 齿=4.000，则 i 带= i/（ i 齿i 链）=17.593/（2.199*4.000 ）=2.000（4）确定各轴的功率、转矩和转速电动机型号额定功率(kW)设计功率(kW)同步转速(r/min)满载转速nm(r/min)堵载转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132-45.50 5.10 1500 1440 2.2 2.2Nw=86.398r/min =0.811(7 级精度 )Po=5.44Kwnm=1440r/mini 总=17.593i 带=2.000i 齿=4.000i 链=2.199机械设计课程设计说明书- 3 -1) 各轴输入功率1 电动机轴 k

5、WP297.502 轴(减速器高速轴)k带I 032.03 轴(减速器低速轴) PI 8.4)9.(32.5球齿 2) 各轴转速1 电动机轴 min/100rnm2 轴 in/0.72.4/1 ri3 轴 8/7223) 各轴转矩1 电动机轴 mNnPTm 129.3540/9.50/9502 轴 7.6/2./113 轴 mNnPT 01.598/.4950/95022把上述计算结果列于下表:3、 计算 V 带传动（1）确定计算功率输入功率kw转速 n (r/min) 输入转矩 T Nm电动机轴 5.297 1440 35.129轴 5.032 720 66.744轴 4.882 180 2

6、59.017Po=5.297KwPI=5.032KwPII=4.882KwNo=1440r/minNI=720r/minNII=180r/minT0=35.129NmT1=66.744 NmT2=259.017Nm机械设计课程设计说明书- 4 -根据 V 带工作条件,由表 13-6 选工作情况系数 2.1AK所以 kWPKAc 3564.297.10（2）选择带的型号根据 Pc 与小带轮转速 n,由图 13-12,选用 A 型普通 V 带。（3）确定带轮的基准直径 d1 和 d21) 选择小带轮基准直径 d1根据图 13-12 及表 13-7，在 A 型 V 带的带轮基准直径范围 112140

7、mm中选取小带轮基准直径 md122) 选择大带轮基准直径 d2ndd 52.1970/)2.1(40/)12查表 13-7 取标准值 md（4）验证带速smndv /45.8)106/(412/带带速在 525 m/s 范围内 ,故带轮的基准直径选取合适。（5）确定中心距和带长1) 初步确定中心距 64.23)()(7.00211add故初定中心距 m2) 初定 V 带基准长度dd1=112mmdd2=220mm机械设计课程设计说明书- 5 -maddaL794.1328 )450/()120(/)2(00210 根据初定的带长,查表 13-2 选取相近的基准长度 : mL近似计算实际所需中

8、心距 2ad603.452/)(00（6）验算小带轮包角12087.653./)(18012ad故主动轮上包角合适2。（7）确定 V 带的根数 )(/0PKPzLc查表 13-5 得 A 型普通 V 带 kW62.1查表 13-8 得 A 型普通 V 带 30b根据表 13-9 选取传动比系数 .iK则功率增量为 knPib159)/(10查表 13-10 得 98.查表 13-2 得 6.LK因为 91.36.0)159.062/(4.)(/0 PPzLc所以带的根数为 Z=4（8）计算张紧力 FoLd=1400mma=435.603mm=165.807.机械设计课程设计说明书- 6 -由表

9、 13-1 查得 q=0.1kg/m 06.1584.0)196.52(4.8350)1.2(50 22 qvKZvPFco=158.060N（9）计算作用在轴上的压轴力N378.1280.65sin0.15842sin210 ZFQ（10）确定大带轮的结构Bz1e2f3506m4、齿轮的 计算（1）选择齿轮类 型、材料和精度结构：选用闭式斜齿圆柱齿轮 材料：小齿轮选用 45 钢，调质处理 230HBS大齿轮选用 45 钢，正火处理 200HBS精度：7 级精度齿数：小齿轮齿数 Z1=26大齿轮齿数 Z2=*Z1104参数 结果 参数 结果Pc 6.3564KW 1d112mm2d220mm

10、v8.445 m/s0a436mm Z 4 根F158.06N QF1198.378NZ=4B=65mmZ1=26Z2=104机械设计课程设计说明书- 7 -螺旋角： 12 （假定）（2）按接触疲劳强度计算1) 小齿轮转矩 mNT743.612) 确定载荷系数由于载荷平稳 查表 11-4 取 1AK齿轮 7 级精度，调质处理，查表 11-5 取 （初设V ）对称布置，轴刚性大，软齿面 查表 11-8 取 1d查表 11-9 取 23.1K查图 11-7 取 05则该斜齿圆柱齿轮传动的载荷系数 K 为29.13.1VA3) 确定弹性系数 Ze 、节点区域系数 Zh、重合度系数 Z 和螺旋角系数

11、Z钢对铸钢的弹性系数查表 11-6 的 ；PaZEM8.19查图 11-9 得节点区域系数 ZH=2.45；重合度系数 tZ1/X其中，对斜齿轮可取 X=0.9, 1.682cos)04/26(.38 zt由此可得 ;0)9.(1XtZ螺旋角系数 .cs4) 计算许用接触应力H因大齿轮接触疲劳强度较差，所以接触疲劳强度只要按大齿轮计算。大齿轮 45 钢，由图 11-10 取 Hlim2=530MPa查表 11-7，定失效概率为 1%得 SH=1。K=1.69机械设计课程设计说明书- 8 -所以大齿轮许用接触应力为H2=530/1=530MPa5) 计算小齿轮分度圆直径 46.0953 4167

12、329.1098.1.28.132 uKTZddHE6) 验证速度smsndv /78.1/)06/(72.)1/(1 与初设 v3m/s 相符。（3）确定传动尺寸1) 确定模数 nmmzdn 785.126/cos46.9/11按标准取 n0.2) 确定中心距mzman 904.132cos2/)146(2中心距应圆整成整数，取 a3) 确定螺旋角 3129.1/)(arcos0zmn4) 确定分度圆直径 d1、d2 mzdn 20.5312cos/6cs/1 m8190o25) 确定齿宽 b1、b2取 ,mdb2.53.12b526051mn=2.0mmd1=53.200mmd2=212.800mmb2=55mmb1=60mm