单级直齿圆柱齿减速器 机械设计课程设计.docVIP

机械设计课程设计说明书 目录 设计任务书…………………………………………………2 电动机的选择传动系统运动学、动力学参数的计算……3 齿轮传动的设计计算………………………………………6 轴的设计计算 …………………………………………… 8 联轴器的选择…………………………………………… 15 键的选择与强度验算…………………………………… 15 滚动轴承的选择与寿命计算…………………………… 17 减速器润滑与密封……………………………………… 18 减速器尺寸附件选择……………………………… ……19 参考文献………………………………………………… 21 一、设计任务书 1、设计条件 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用年限10年，小批量生产，两班制工作，每班工作8小时，运输带速度误差不超过5%； 2、原始数据（数据编号：15） 输送带拉力 F=7.5kN 输送带速度 V=2.1m/s 滚筒直径 D=400mm 3、设计任务 1）设计内容：电动机选型；联轴器选型设计；传动件设计；减速器设计；其他。 2）计算：齿轮基本参数，齿轮强度计算，轴强度校核，键强度校核。 3）设计工作量：减速器装配图1张；设计说明书1份。 4、设计要求 设计成：单级直齿圆柱齿轮减速器 二、电动机的选择及传动系统运动学、动力学参数的计算 1、电动机的选择 1）电动机输出功率计算 已知工作机上作用力F（N）和线速度v（m/s）时： （kW） 式中——总效率 式中，…——传动系统中每一个传动副（带、链、齿轮、蜗杆）、轴承联轴器等的效率，其值可查9-1 式中， 查表9-1得：弹性联轴器效率,滚动轴承效率,闭式圆柱轮齿效率（按8级精度），滚筒效率（含滚动轴承效率），V带效率。 确定电动机转速 根据工作机构—滚筒的直径及圆周速度计算滚筒转速。 查表9-2，取圆柱齿轮传动单级减速器传动比范围，取V带传动比，则总传动比范围为。故电动机转速的可选范围为，则在这一范围的同步转速有、、和。 查表5-1可知，单级圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为，考虑带传动传动比，则选用转速电动机为宜。 3)确定电动机型号 电动机所需额定功率P和电动机输出功率之间有以下关系： 式中K为功率储备系数，一般取无过载时取。取，则。 查表16-2得：Y系列1000r/min电动机的具体牌号为Y200L2-6额定功率22kW，满载转速970r/min. 2、传动系统运动学、动力学参数的计算 1）总传动比 已知电动机满载转速为n及工作机的转速为时，总传动比等于 2)分配传动比 由表9-2取带的传动比，减速器为单级齿轮减速器，则减速器传动比，又知圆柱齿轮传动单级减速器传动比范围，满足可选范围。 3）各轴转速的计算 卷筒轴： 输送带运动速度误差： 在误差规定范围之内，符合要求。 各轴功率计算 第Ⅰ轴 ： 第Ⅱ轴： 卷筒轴： 式中；；；； 各轴扭矩计算 电动机轴： 第Ⅰ轴： 第Ⅱ轴： 卷筒轴： 将以上计算数据列表 轴号 转速n(r/min) 输出功率P（kW） 输出扭矩T（N*m） 传动比i 效率η 电机轴 970 19.97 196.62 2 0.95 Ⅰ轴 485 18.98 373.73 4.84 0.96 Ⅱ轴 100.2 18.22 1736.54 1 0.96 卷筒轴 100.2 17.49 1666.96 三、齿轮传动的设计计算 选择齿轮材料及精度等级 采用软齿面时，考虑到小齿轮齿根较薄，弯曲强度较低，且受载次数较多，故在选择材料和热处理时，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20～50HBs。 材料 热处理方式 硬度/HBs 接触疲劳极限σHlim/MPa 弯曲疲劳极限σFE/MPa 小齿轮 40Cr 调质 217～286 650～750 560～620 大齿轮 45 调质 197～286 550～620 410～480 按上表取小齿轮硬度为260HBs，接触疲劳极限弯曲疲劳极限；大齿轮硬度为220HBs，接触疲劳极限，弯曲疲劳极限按一般可靠度取最小安全系数，计算许用应力： 得： 小齿轮； 大齿轮； 按齿面接触强度设计 设齿轮按8级精度制造。取载荷系数，齿宽系数，小齿轮上的转矩，取, 齿数取，则。故实际传动比，模数，齿宽，b值应加以圆整，作为大齿轮的齿宽，而使小齿轮的齿宽，取，，按标准模数系列取，实际，，中心距 齿顶高： 齿根高： 全齿高： 齿顶圆： 齿根圆： （3）齿根弯曲疲劳强度校核计算 齿形系数，，， 齿轮的圆周速度 ，对照“齿轮传动精度等级的选择与应用表”，可知选用8级精度是合宜的。 轴的设计计算 第一根轴的计算 已