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1、机械设计基础课程设计报告书模板 机械设计基础课程设计报告书 南通职业大学机械设计基础设计 机械设计课程设计说明书 课题名称单级圆柱齿轮减速器 专业机电一体化（数控方向） 姓名许晨怡 学号 20 指导老师黄智 学期第二学期 目录 一、绪 论 (3) 二、电动机的选 择 (4) 三、传动装置总传动比计算及传动比初步分 配 (5) 四、初步计算传动装置运动学和动力学参 数 (6) 五、齿轮传动设 计 (6) 六、轴的设计 12 七、滚动轴承的选择 21 八、键的选择与强度校核 24 九、联轴器的选择 25 十、减速器的润滑 26 十一、减速器箱体尺寸计算 (27) 一、绪论 单级圆柱齿轮减速器，轮齿
2、可做成直齿、斜齿和人字齿。直齿用于速度较低（v8m/s）、载荷较轻的传动，斜齿轮用于速度较高的传动，人字齿用于载荷较重的传动中。箱体一般见铸铁做成，单件或小批生产有时采用焊接结构。轴承一般采用滚动轴承，重载或特别高速时采用滑动轴承。 已知条件： 1、运输带工作拉力 F=2400 v=1.2m/s (允许速度误差 5) 2、滚筒直径 D=300mm 3、滚筒效率=0.96 （包括滚筒与轴承的效率损失） 4、工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳 5、使用折旧期 8年 6、工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35 7、动力来源电力，三相交流电，电压380/220V 8、检验间隔期四年一次大修，两
3、年一次中修，半年一次 小修 9、制造条件及生产批量一般机械厂制造，小批量生产 二、电动机的选择 1、确定传动装置所需的功率P P=FV/1000=2.88KW 确定传动装置的效率 w 由表11-7查得： 普通V带的传动效率 =0.96 1 一对滚动轴承的效率 =0.99（球轴承，稀油 2 润滑） 闭式圆柱齿轮的传动效率 3 =0.97（8级） 弹性联轴器的效率 4 =0.99 滚筒效率 5 =0.96 故传动装置的总效率 2 12 3450.867w = 2、 选择电动机 电动机所需最小名义功率 P0=P/n =3.32 电动机所需额定功率 Pe=1.3P0 =4.3 根据附表12-1选择Y1
4、32M2-6电动机，则 e p =5.5kw,e n =960 r/min, =2.0=2.0堵转转矩最大转矩 ，额定转矩额定转矩 所选电动机主要参数列于表10-1 表10-1 电动机主要参数 三、传动装置总传动比计算及传动比初步分配 1、总传动比德计算 滚筒的转速 601000601000 1.2 76.4300 w v n D ?=? r/min 总传动比 96012.676.4 e w n i n = 2、传动比初步分配 V 带的传动比i 5,单级圆柱直齿轮i 5，一般情况V 带传动比小于齿轮传动比，且总传动比等于V 带传动比乘以齿轮传动比。 普通V 带传动比 1i =3.4 齿轮传动比
5、 2i =4.5 滚筒的实际转速 12960 62.7453.4 4.5 e w n n i i =? r/min 传送带线速度 0.985601000 w Dn v m s =? 滚筒的线速度误差 010.985 100%100% 1.5%5%0.9 v v v v -?= ?=?= 符合要求 四、初步计算传动装置运动学和动力学参数 1、电动机输出参数 e p =5.5kw e n =960 r/min 5.5 9550 955054.7960 e e e N m N m p T n =? =n n 2、高速轴的参数 11 5.50.96 5.28e P P kw =?= 11 960 /m
6、in 174.5/min 5.5 e r r n n i = = 1 11 5.28 9550 9550288.96174.5 N m N m p T n =? =n n 3、低速轴的参数 2 3 2 1 5.280.990.97 5.07kw kw p p = =?= 12 2 174.5 /min 38.78/min 4.5 r r n n i = 2 22 5.07 9550 95501248.538.78 N m N m p T n =? =n n 4、滚筒轴的参数 2 3 4 2 4.82w kw p p = = 2 38.78/min w r n n = 4.82 9550 955
7、01186.9838.78 w w w N m N m p T n =? =n n 各轴的转速、功率和转矩列于表10-2 表10-2 各轴运动学参数和动力学参数 五、齿轮传动设计 1、齿轮的设计 （1）选择齿轮材料及热处理 小齿轮选用45钢，调质处理，硬度为299-286HBS 大齿轮选用45钢，调质处理，硬度为197-255HBS （2）确定齿轮材料的许用接触应力 试验齿轮接触疲劳极限应力 由图18-4 可知 lim1600H MPa = lim2550H MPa = 齿轮疲劳强度最小安全系数 由表19-5 可得 min 1.0H S = 按齿面接触强度设计齿轮传动 作用在轴上的扭矩 128
8、8960N mm T =n 载荷系数K 由表18-18 可得 K=1.1 齿宽系数1d ?= 齿轮材料弹性系数E Z 由表18-19 可知 189.8E MPa Z = 节点区域系数H Z 因为是斜齿圆柱齿轮传动，因此 2.5H Z = 初选齿数和齿数比 122z = 212174.8,75i z z z =取 齿数比 21 75 3.422 u z z = = 选齿轮分度圆柱螺旋角 =09 接触疲劳强度重合度系数 查图18-11 得接触疲劳强度重合度系数 0.752Z = 接触疲劳强度螺旋角系数 查图18-13 得齿面接触疲劳强度分度圆螺旋角系数 0.99Z = 按齿面接触疲劳强度设计 1d
9、 = =69.25mm 确定传动的主要参数 确定模数111174.5/min; 5.28;288.96r kw N m p n T =n 11 cos 69.25cos 3.11,=4mm 22 9n n mm mm d m m z ?= =取 （5）、确定中心距 ()()01 2 42275196.42cos 2cos 9 n a mm mm m z z = +=+=? 其它主要尺寸 1 1 422 89.1cos cos 9 n mm mm m z d ?= 121 5555560d b d mm b mm b mm b b ?=+= （6）、校核轮齿齿根弯曲疲劳强度 试验齿轮弯曲疲劳极限
10、应力 由图18-7 得 lim1lim2480;450F F MPa MPa = 齿根弯曲疲劳强度最小安全系数 由表19-15 可得 min 1.25F S = 齿根弯曲疲劳强度寿命系数 由图18-8 可得 1 2 1;1N N Y Y = 弯曲疲劳强度尺寸系数 由图18-9 可得 1X Y = 许用弯曲疲劳应力 12lim11 min lim22 min 480 113841.25 450 113601.25 F X F F F X F F MPa MPa N MPa MPa N Y Y S Y Y S = ?= ?= 齿形系数 查表18-20（用插入法） 122.65; 2.20F F Y Y = 应力修正系数 查表18-21（用插入法） 121.62; 1.83S S Y Y = 齿根弯曲疲劳强度重合度系数 查图18-12 可得 0.66Y = 齿根弯曲疲劳强度螺旋角系数