机械设计之单级圆柱齿轮减速器

课程设计说明书

课程名称：机械设计基础A

设计题目：单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动

专业：工业设计班级：0901

学生姓名: 欧亚军学号:09405200130

指导教师:余江鸿

湖南工业大学教务处制

年月日

题目名称：单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动

一：工作条件

工作年限15

二：技术数据

(电机转速为600~900r/min)

三：设计任务

1、设计计算说明书一份，内容包括：传动方案的分析与拟定、原动机的选择、传动比及分配、传动装置的运动及动力参数计算、V带传动设计、齿轮传动设计、轴的设计、轴承的选择和校核、键连接的选择和校核、联轴器的选择、箱体的结构设计、减速器附件的选择、润滑和密封、课程设计总结和参考文献。

2、A1装配图1张

四：课程设计工作进度计划：

序号起迄日期工作内容

1 2011.1.3~2011.1.3 分配课程设计任务，发设计任务书

2 2011.1.4~2011.1.4 分析机构运动简图

3 2011.1.5~2010.1.6 带传动/齿轮传动设计计算

4 2011.1.7~2011.1.8 装配图及零件图绘制

5 2011.1.9~2011.1.9 汇总

主指导教师签名余江鸿日期： 2010年12月29日

五：主要参考资料：

[1] 刘扬、王洪等，机械设计基础(第1版)，北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2010年8月

[2] 王洪、刘扬，机械设计课程设计，北京，北京交通大学出版社，2010年3月

[3] 闻邦椿，机械设计手册1(第5版)，北京，机械工业出版社，2010年1月

[4] 闻邦椿，机械设计手册2(第5版)，北京，机械工业出版社，2010年1月

目录

一、拟定传动方案 (5)

二、选择电动机 (6)

三、传动装置总传动比及其分配 (7)

四、传动装置的运动及动力参数计算 (8)

五、V带传动设计 (10)

六、轴的设计 (13)

七、键连接的选择和校核 (14)

八、课程设计总结和参考文献 (15)

传动简图：

二:选择电动机

1:电动机类型和结构型式的选择：

按已知的工作要求和条件，选用 Y系列三相异步电动机。2:确定电动机的功率：

传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒. 查《设计》P18表3-3：η带=0.95，η2轴承=0.99*0.99，η齿轮=0.97，η联轴器=0.99，η滚筒=0.96 带入上式可得：η总=η带×η^2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.8584.

电机所需的工作功：Pd=FV/1000η总=2200×1.5/1000×0.8584 =3.844kw.满足Pe>=Pd条件的Y系三项交流异步电动机额定功率Pe 应取为4Kw.查《设计》P112表12-1.选型号为Y160M1-8的电动机。

电动机型号

额

定功率

满

载转速

电流额

定转矩

最

大转矩

额

定电

流

Y1

60M1-8

4.0 715 9.91 2 2 6 3:确定电动机转速:由上表可知电动机的满载转速n m=715r/min,工作η=0.8584 Pd=3.844 kw

Pe=4Kw

n m=715r/m

in

n w=

计算压轴力F

Q

:

F

Q ≈2z F

sin(

1

α/2)=2⨯3⨯248.05⨯sin(142.49 /2)N=1409.27N

带轮设计:

对带轮的主要要求是重量轻、加工工艺性好、质量分布均匀、与普通V带接触的槽面应光洁，以减轻带的磨损。对于铸造和焊接带轮、内应力要小。

带轮由轮缘、轮幅和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，装在轴上的筒形部分称为轮毂，中间部分称为轮幅。

V带轮的结构

带轮结构形式按直径大小常用的有S型实心带轮（用于尺寸较小的带轮）、P型腹板带轮（用于中小尺寸的带轮）、H型孔板带轮（用于尺寸较大的带轮）及E型椭圆轮幅带轮（用于大尺寸的带轮）。根据d=140mm,故小轮选取P型腹板带轮大轮取H型孔板带轮材料HT200

轮缘部分的轮槽尺寸按V带型号查《设计》P219表21-2。查得，小轮缘宽度B=63mm，孔径D1=42mm，轮毂长L=50mm.大轮轮缘宽度B=63mm，孔径D2=60mm由于普通V带两侧面间的夹角是40°，为了适应V带在带轮上弯曲时截面变形，楔角减小，故规定普通V带轮槽角f为34°查课本P144表10-3槽宽b d=14mm F

Q

≈1409. 27N

P型腹板带轮

材料

HT200

B=63mm

D1=42mm D2=60mm L=50mm

f为34°b d=14mm

六：轴的设计：

选择轴的材料

选轴的材料为45钢，正火处理，[1]查（P291表16-1），硬度170～217HBS . 按扭转强度估算轴的最小直径

轴径d 的设计计算公式为 3

P d A

n ∏

∏

≥ [1]查（P291表16-2），取A=118，代入上面公式，有 d>=38.34mm

考虑键槽影响以及联轴器孔径系列标准，查课本P292表16-3，则取最细的轴径d 1=40mm 轴的结构设计:

轴上零件的定位，固定和装配: 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固

定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定. 确定轴各段直径和长度:

d1=40mm ，考虑前面所述决定径向尺寸的各种因素，其他各段直径可确定为：

考虑在2d 处联轴器用轴肩实现轴向定位，所以，2d =1d +2(0.07～0.1)1d =45.6～48mm

45钢， 正火处理 硬度170～

217HBS

A=118 d 1=40mm

d2=47mm