机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书、零件图和装配图

目录

一、传动方案拟定 (3)

二、电动机的选择 (4)

三、计算总传动比及分配各级的传动比 (5)

四、运动参数及动力参数计算 (5)

五、传动零件的设计计算 (6)

六、轴的设计计算 (13)

七、滚动轴承的选择及校核计算 (21)

八、键连接的选择及计算 (24)

九、参考文献 (25)

十、总结 (25)

机械设计课程设计计算说明书

计算过程及计算说明

一、传动方案拟定

设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器

（1）工作条件：使用年限8年，2班工作制，原动机为电动机，齿轮单向传动，载荷平稳，环境

清洁。F=1175N

V=1.65m/s

D=260mm

η总=0.8549

P工作=2.02

n筒=44.59r/min n=1550r/min 电动机型号：Y100L2-4

i总= 31.85

（2） 原始数据：运输带传递的有效圆周力F=1175N ，运输带速度V=1.65m/s ，滚筒的计算直径D=260mm ，工作时间8年，每年按300天计，2班工作（每班8小时）

二、电动机选择

1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机

2、电动机功率选择：

（1）传动装置的总功率：

η总=η带×η

3轴承

×η

齿轮

×η

联轴器

×η

滚筒

=0.95×0.9923

×0.97×0.99×0.96 =0.8549

(2)电动机所需的工作功率：

P 工作=FV/（1000η总）

=1175×1.65/(1000×0.960)

=2.02

i 齿轮=3

i 带=10.61

n I =n 电机=473r/min n II = 127.58r/min n III =44.60r/min P I =P 工作=2.592KW P II =2.413KW

P III =2.247KW T I =51.25 N·m T II =178.90N·m

T III =473.35N·m

k A =1.2 P C =6.6KW 选用z 型V 带 d d1=90mm

d d2=264.6mm

取d d2=265mm n 2’=482.26/min 带速V=6.69m/s a 0=532.5mm

取a 0=535mm

L 0=1622.4mm

1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒

6-传送带

2

1

4

5

6

3

3、确定电动机转速：

计算滚筒工作转速：

n筒=60×1000V/πD

=3000.7

60 1000

⨯⨯

⨯

π=44.59r/min

按手册P725表14-34推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i’a=8~40。取V带传动比i’1=2~4，则总传动比理时范围为i’a=6~20。故电动机转速的可选范围为n’d=i’a×n筒=（6~20）×47.75=286.5~955r/min

符合这一范围的同步转速有1500r/min。

根据容量和转速，由机械设计课程设计P167表14-5查出有三种适用的电动机型号：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，则选n=1500r/min?。

4、确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定型号为Y100L2-4的三相异步电动机。

其主要性能：额定功率：3.0KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.0。质量35kg。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/44.59＝31.85 取L d=1800mm

a=621mm

α1=163.850>1200（适用）

P0=1.41KW

△P0=0.09KW

Kα=0.98

K L=1.11

Z=6.94

取7根

F0=54.1N

F Q=749.9N

σHlim1=700Mpa

σHlim2=610Mpa

σFlim1=600Mpa

σFlim2 =460Mpa

[σH]1=700.0Mpa [σH]2=610Mpa

S F=1.25

[σF]1=500Mpa

[σF]2=380Mpa

T1=140013N·mm

2、分配各级传动比

（1） 据手册P725表14-34，取齿轮i

齿轮

=3 （单级减速器i=3~5合理）

（2） ∵i 总=i 齿轮×i 带

∴i 带=i 总/i 齿轮

=17.05/3.0＝10.61

四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min ）

? I n ＝0/i n m ＝1420/3.0＝473.33r/min ??Ⅱn ＝1/　Ⅰi n ＝473.33/3.71＝127.58r/min ??Ⅲn ＝?Ⅱn /?2i ＝127.58/2.86=44.60 r/min

2、 计算各轴的功率（KW ）

ⅠP ＝d p ×1η＝2.70×0.96＝2.592kW

??ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝2.592×0.98×0.95＝2.413kW ??ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.413×0.98×0.95＝2.247kW

3、 计算各轴扭矩（N·mm ） 电动机轴的输出转矩d T =9550m

d

n P =9550×2.7/1420=18.16 N·m

所以: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =18.16×3.0×0.96=52.30 N·m

ⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=52.30×3.71×0.96×

0.98=182.55 N·m

ⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=182.55×2.86×0.98×

0.95=486.07N·m

输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=52.30×0.98=51.25 N·m 传动比i 齿=5 Z 1=28

Z 2=104 i 0=135/27=3.25 u=i 0=3.25 φd =1.0 k =1.98 Z E =189.8 Z H =2.5 d 1= 52.69mm m=2mm d 1=56mm d 2=208mm da 1=60mm da 2=212mm

b=57mm b 1=62mm 中心距a=137mm Y Fa1=2.592 Y Sa1=1.596 Y Fa2=2.211

Y Sa2=1.774