课程设计一级减速器
- 格式：docx
- 大小：113.73 KB
- 文档页数：20
1
机械设计课程设计
计算说明书
设计题目：一级圆柱齿轮减速器
机械系机械设计与制造专业班
设计者：
学 号：
指导教师：
2011年9月15日
哈尔滨理工大学 2
机械动力工程学院 机械基础工程系 3
设计任务书目录
< 一 > 电机的选择 （1）
传动装置运动和动力参数计算 （2）
V带传动设计 （3）
减速器（齿轮）参数的确定 （4）
轴的结构设计及验算 （5）
高速轴上的轴承寿命校核 （6）
告诉轴轴强度计算 （7）
联轴器的选择 （8）
键连接的选择和计算 （94 ）
附：1.主要参考书
2. 机体各部分尺寸
3. 减速器整体最大几何尺寸及特性尺寸
课程设计的主要数据:
鼓轮直径d/mm 200
传送带速度 2.4
运输带牵引力
F/N 3200
¥带传动
L2S
可 运输带 ' ［聽轴器
F 一 一¥ 贰
电議机 5
（一）电机的选择
1. 选择电机的类型和结构形式，依工作条件的要求，选择三
相异步电机
a. 封闭式结构
b. u=380v
c. Y型
2. 电机容量的选择
工作机的功率 P工作机=F牵*V运输带/1000= 7.68 kw
V带效率：0.95
滚动轴承效率：0.99
齿轮传动效率（闭式）： 0.98 X 1对
联轴器效率：0.99
滚筒效率：0.96
传输总效率 二 0.95X 0.993x 0.98X 0.99X 0.96= 0.86
贝几电机功率 Pd=P工乍机/ =8.93 kw
2. 电机转速确定
工作机主动轴转速 n工作机二60 v = 60 1000 2.4 =229 r/min
d >200
V带传动比范围：2~4 一级圆柱齿轮减速器传动比范围：3~6
总传动比范围：4~20 6
二电机转速的可选范围为：916 ~ 4580 7
依课程设计指导书 67页Y系列三相异步电机技术数据(JB30
74-82)选
则电机的型号为；Y160M-4 性能如下表：
电机型
号 功率
KW 满载时
额定
转矩 质量 转速n
r/min 电压V 电流A 功率
因数
Y160M-4 11 1460 380 22.6 0.84 2.2 123Kg
3. 电机主要外形和安装尺寸:
机座
号 极数 A B C D E F G H K L AB AC AD HD
160M 4.6.8 254 210 108 42 110 12 37 160 15 600 330 325 255 385
中心高H 外形尺寸
L X (AC/2+AD) X HD 地脚安装尺
寸A X B 地脚螺栓孔 直径 K 轴伸尺寸
D X E 装配部位尺
寸 FX GD
160 600 X (325/2+255) X 385 254X 210 15 42 X 110 12X 8
传动装置的运动和动力参数的计算
所选电机满载时转速nm= 1460 r/min
总传动比：i总二丄J二1460 =6.38 n工乍机 229
(1) 分配传动比及计算各轴转速
i 总二iDX i
带传动的传动比iD二2.8
一级圆柱齿轮减速器传动比i= 2.28
则高速轴I轴转速ni= 521r / min
则低速轴II轴的转速n2=228.5r / min
(2) 各轴输入功率，输出功率
P输出=P输入, 效率如前所述。
则高速轴I轴的输入功率R= 10.35KW,输出功率
PI = 10.14KW
则低速轴II轴的输入功率 PII= 10.14KW,输出功率PII =
10.04KW
(3) 各轴输入转矩
小带轮输入转矩 Td= 9550 = 71.95N?m 1460
I轴输入转矩TI= 189 N?m
II轴输入转矩TII =423.8 N?m
(三)V带传动设计
2.计算功率Pc
已知电机输出功率，依教材《机械设计基础》表 10-8，取 9
KA=1.2
故 Pc= KA X P= 1.2X 11 = 13.2KW
3. 选择普通V带型号
已知Pc, nm,结合教材《机械设计基础》，由图(10-12) 确定所使用的V带为 B型。
4. 确定大小带轮基准直径d1, d2，由《机械设计基础》
表10-9取d1= 140 mm,带传动比i。已知，贝卩d2=iD d1 =392mm。
5. 验算带速
dg X40 1460 “ /
v 口 =10.70m/ s 60 1000 60 1000
因为5m/s< v v 25 m/s,所以符合。
6. 求V带基准长度和中心距(L。, a)
初选中心距 ao=1.5 (d1+d2)= 1.5X( 140 + 392) =798mm
2
带长 Lo =2ao+ —© d2)(d1 d2) 2451 。 2 4a。
依表10-2 ，对B 型带选用，Ld=2500mm
则实际中心距比+・ 5二氏+25°0 2451 =822.5mm
2 2
7. 验算小带轮包角
180。57.30 162.44o>1200 合格。
a
8求V带根数Z
已知 n1, d1，查图 10-11 得 P。二 2.3kw
已知传动比iD,查表10-5 得厶P°=0.46 kw 10
已知，查表10-6 得K = 0.96
查表 10-9 得 KL=1.03
则V带根数Z= ------------
(Po Po)K KL
取5
9.求作用在带轮上的压力FQ
q=0.17kg/ m
单根 V 带的拉力 F0=5°°Pc(^.5 1) qv2=217.36N Zv K
作用在轴上的压力 FQ=2ZFQ n」=2148.13N 2
减速器(齿轮)参数的确定
1.<> 表6-7得： 小齿轮用：45钢，热处理方法：调质，齿面硬度:260HBW 大齿轮用：45钢，热处理方法；正火，齿面硬度:215HBW 取安全系数SH = 1, SF=1。
则许用应力：
2.按齿面接触强度设计
设齿轮按9级精度制造，按齿面接触强度设计， 由表6-9得载荷系数K=1.2，由表6-11得齿宽系数 由《机械设计基础》表 10-1 ，可知B型带每米质量 13.2
(2.3 0.46) 0.96 1.03 =4.84 ,
[H1]=苛=610MPa , H2 H lim 2
SH 500MPa，
H1 EF1
SF 490MPa， F1 FE2
SF 410MPa，
=1.1. 11
小齿轮输入功率 P=10.35kw，转矩 Ti=9.55X 106X -=18900
由表6-10可得弹性系数ZE =189.8
齿数取 Z1=20, Z2二i*Z1=20X 2.28=46模数 m=5=4
Z1
按表6-2，标准模数m=3，实际传动比）=生=2.28
乙
实际标准中心距离a=132mm
齿宽 b= d ?d1=88mm（圆整）
为补偿安装误差，取小齿轮齿宽 6=b+5=93mm
验算轮齿弯曲强度
由图6-39，取齿形系数，取齿形系数 YFa1=4.35, YFa2=4.05,
由图6-41，取外齿轮齿根修正系数修正 Ysa1 = 1, YSa2=1，
判断： 2K「YFa1YSa1 .
F1 2 =66.3 F1 bm Z1
判断： F2 F1YFa2YSa1 61.73 F2，满足条件，合适 YFa1YSa2
4，齿轮的圆周速度 =3 2 1.2 18900
\ 1.1 2.28 1 189.8 2.35
2.28 500 2
=77.86 u 1 ZEZH
u 12
v= 80 521 =2.18 60 1000 60 1000
对照表6-8可知，选择9级精度是合适的。
《五》轴的结构设计及验算
1.高速轴及低速轴的材料选择
根据表12-1得，高速轴的材料为：20Cr，热处理方法：渗碳淬火,
低速轴的材料为：45钢，热处理方法：调质。
高速轴的极限强度 B1 =650Mpa，
低速轴的极限强度 B2 =650Mpa。
根据表12-6得，两根轴的许用弯曲应力 1b =60 MPa。
2，轴颈初估
初选小轮轴颈，根据扭转强度计算初估轴颈。
由表12-5得常数C=106°d1 C3 ：2 28.7。结合大带轮轮毂内径，
圆整后暂取d1= 30。
大轮轴径d2 C3 P2 37.53结合联轴器内径，圆整后暂取d2=38dlni
