机械设计课程设计说明书

单级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书

一、前言

（一）、设计目的：通过这次课程设计可以将以前学过的基础理论知识进行综合应用，可以培养结构设计。计算能力，能够熟悉一般的机械装置的设计过程。

（二）、传动方案的分析：机一般是由原动机。、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能以外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中的原动机为电动机，工作为带式输送机。传动方案采用两级传动，第一季传动为带传动，第二级传动为单机直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传动相同转矩是，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可以缓和冲击和振动，股布置在传动的高级速，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿传动。

减速器的箱体采用水平剖分时结构，用HT200灰口铸铁铸造而成。第一部分传动装置总体设计

..一、传动方案拟定

设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器

（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10

年，两班制工作，运输带速度误差为±5%。（2）原始数据：带的工作拉力F=660KN，带速V=1.5m/s，滚筒直径D=240mm。

二、电动机的选择

1、电动机类型：Y系列三相异步电动机。

2、电动机的功率选择：

（1）传动装置的总效率：

η总=η带×η^2轴承×η齿轮×η^2联轴器×η滚筒

=0.95×(0.99^2)×0.97×(0.99^2)×0.96

=0.85

(2)电机所需的工作功率：

Pd=FV/1000η总

=660×1.5／(1000×0.85)

=1.165KW

查《机械设计手册》得：Ped＝1.5KW,电动机选用Y90L-4,n满=1400r/min

3、确定电动机转速：

滚筒轴的工作转速：

n2 =60×1000V/πD

=60×1000×1.5/π×240

=119.43r/min

三、计算总传动比及分配各级的传动比

根据《机械设计手册》查得取V带传动比i带=3，单级圆柱齿轮传动比范围i<6。

1、总传动比：i总=n满/n2=1400/119.43=11.72

2、分配各级传动比

（1）取i带=3

（2）由i总=i齿×i 带

得i齿=i总/i带=11.72／3=3.91

四、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速（r/min）

n1=n满/i带=1400/3=466.67(r/min)

n2=n1/i齿=466.67/3.91=119.35(r/min)

滚筒nw=n2=466.67/3.91=119.35(r/min)

2、计算各轴的功率（KW）

P1=Pd×η带×η联轴器=1.165×0.95×0.99=1.10KW

P2=P1×η轴承×η齿轮=1.10×0.99×0.97=1.05KW

3、计算各轴转矩

Td=9550Pd/n满=9550×1.10/1400=7.95N •m

T1=9550p1/n1 =9550×1.10/466.67=22.51 N •m

T2 =9550p2 /n2=9550×1.05/119.35=84.02 N •m

第二部分V带设计

皮带轮传动的设计计算

（1）选择普通V型带

由《机械设计》P156表8-7得：kA=1.2 P=Pd=1.165KW Pc=kA |•P=1.2×1.165=1.398KW

据Pc=1.398KW和n1=466.67r/min

由《机械设计》P157图8-11得：选用Z型V带

（2）确定带轮基准直径，并验算带速

由《机械设计》P157表8-8，取dd1=80mm>dmin=50

dd2=i带dd1(1-ε)=3×80×(1-0.02)=235.2mm

由《机械设计》P157表8-8，取dd2=250

带速V：V=πdd1n满60×1000

=π×80×1400/60×1000

=5.86m/s

在5~25m/s范围内，带速合适。

（3﹚确定带长和中心距

初定中心距a0=400mm

Ld0=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1) ^2/4a0

=2×400+3.14(80+250)+(250-80) ^2/4×400

=1336.2mm

根据《机械设计》P146表8-2选取相近的Ld=1400mm

确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1400-1336.2)/2

=432mm

(4) 验算小带轮包角

α1=180º-57.3º×(dd2-dd1)/a

=180º-57.3º×(250-80)/432

=157.45º>120º（适用）

（5）确定带的根数

单根V带传递的额定功率.据《机械设计》P152表8-4a得P0=0.34KW

i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i据《机械设计》P153表8-4b得△P0=0.03KW

查《机械设计》P146表8-2得KL=1.14；查《机械设计》表8-5得K α=0.94

Z= Pc/[(P0+△P0)Kα•KL]

=1.398/[(0.34+0.03) ×0.94×1.14]

=3.53 (取4根)

(6) 计算轴上压力

由《机械设计》P149表8-3查得q=0.06kg/m，

单根V带的初拉力：F0=500(2.5－Kα)Pc／﹙Kα•Z •V﹚＋q ( V

^2 )

=500×﹙2.5－0.94﹚×1.398/﹙0.94×4×

5.86﹚+0.06×﹙5.86﹚^2