项目综合实践训练说明书

项目综合实践训练说明书设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器

班级：机制103011

设计者：李博

学号：10153033

指导教师：刘小兰

目录

一、传动方案拟定 (1)

二、电动机的选择 (1)

三、计算总传动比及分配各级的传动比 (3)

四、运动参数及动力参数计算 (4)

五、传动零件的设计计算 (8)

六、轴的设计计算 (10)

七、滚动轴承的选择及校核计算 (14)

八、键联接的选择及计算 (17)

九、课程设计总结 (19)

=2033.08N

2、齿轮传动的设计计算

（1）选择齿轮材料及热处理工艺

考虑减速器传递功率不大，所设计的齿轮属于闭式传动，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度为217~255HBS。大齿轮选用45钢正火处理，齿面硬度162~217HBS。

（2）按齿面接触疲劳强度设计

由式

1)转矩T2

T2=9.55×103P II/n II

=9.55×103×10.56/364.8

=276.45N·m

2)载荷系数k

由下表查得取k=1.5

载荷状态工作机举例

原动机

电动机

多缸内燃

机

单缸内燃

机

平稳、轻微冲击均匀加料的运输

机、鼓风机压缩机

1—1.2 1．2—1.6 1.6—1.8

中等冲击不均匀加料的运输

机、卷扬机球磨机

1．2—1.6 1.6—1.8 1.8—2.0

较大冲击冲床、剪床、钻机、

挖掘机、破碎机等

1.6—1.8 1.9—

2.1 2.2—2.4

3)齿宽系数ψ

d ：由下表查得取ψ

d

=1

齿轮相对轴承的位置

齿面硬度

≤350HBS ＞350HBS 对称布置0.8—1.4 0.4—0.9 非对称布置0.6—1.2 0.3—0.6

悬臂布置0.3—0.4 0.2—0.25 F Q =2033.08N

小齿轮：45钢调质处理

大齿轮：45钢正火处理

u=6

T2=276.45N.m

k=1.5

ψd=1

4)许用接触应力[σ

H

]

由课本P143表6-4查得：

[σ

H1

]=513-545MPa, [σ

H2

]=468-513MPa

通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选：

[σ

H1

]=530MPa, [σ

H2

]=490MPa

故得：

d1=103.5mm

确定有关参数如下：传动比i齿=6

取小齿轮齿数Z

1

=24。则大齿轮齿数：

Z2=i1Z1=6×24=144

(3)确定主要参数及计算主要几何尺寸

模数：m=d

1

/Z

1

=103.5/24=4.31m

根据课本P132表6-1取标准模数：m=5mm

分度圆直径：d

1

=mZ

1

=5×24mm=120mm

d

2

=mZ

2

=5×144mm=720mm

齿宽：b2=ψ

d

d

1

=1×120=120mm

取b2=120mm b

1

=130mm

计算齿轮传动的中心矩a

a=m/2(Z

1

+Z

2

)=5/2(24+144)=420mm

(4)校核齿根弯曲疲劳强度

根据课本P144（6-17）式

σF1=(Cm3Am3kT1Y Fs1)/bd1m≤[σF1]

σF2=σF1(Y Fs2/ Y Fs1) ≤[σF2]

由下表可查的大小齿轮的齿形系数

Z 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Y FS 4.36 4.33 4.30 4.27 4.24 4.21 4.19 4.17 4.15 4.13

Z 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100

Y FS 4.12 4.06 4.04 4.02 4.01 4.00 3.99 3.98 3.97 3.96

[σH1] =530Mpa

[σH2] =490Mpa

i齿=6

Z1=24

Z2=144

m=5mm

d1=120m

d2=720mm

b2=120mm

b1=130mm

a=420mm

(3)按弯矩复合强度计算

①分度圆直径：已知d

大

=720mm ②转矩：已知T3=1595.9N·m

③求圆周力：根据课本P141（6-11）式得

Ft=2000T3/d大=2000×1595.9N·m /720=4433N

④求径向力F r

根据课本P141（6-11）式得

F r=Ft·tanα=4433×tan200=1613.5N

⑤因为该轴两轴承对称，所以：L A=L B=L/2=91mm

(1) 绘制轴受力简图（如图a）

轴承支反力：

F AZ=F BZ=Fr/2=806.75N

F AY=F BY=Ft/2=2216.5N

（2）绘制垂直面弯矩图（如图b）

由两边对称，知截面C的弯矩也对称。在垂直面弯矩为M V=F AZ×L/2=806.75×0.091=321.43N·m

(3)绘制水平面弯矩图（如图c）

截面C在水平面上弯矩为：

M H=F AY×L/2=2216.5×0.091=883.05N·m

(4)绘制合弯矩图（如图d）

M C=(M V2+M H2)1/2=(73.412+201.72)1/2=214.6N·m

(5)绘制扭矩图（如图e）

转矩：T3=1595.9N·m

(6)绘制当量弯矩图（如图f）Ft =4433N

F r=1613.5N

F AZ= F BZ=806.75N

F AY= F BY= 2216.5N

M V=73.41N·m M H=201.7N·m M C =214.6N·m

T=1595.9N·m