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1、（一）传动方案的选择根据设计任务书要求，为单极圆柱齿轮减速机，常用电动机工作转速为-1-1-1)，传动比将i为10以上，而单级圆柱齿轮的传动比一般为35，最大为10，出安全角度和工作环境减速机外用皮带轮进行一级减速，带传动结构尺寸较大，但带传动有过载保护和缓和冲击，缓和振动的优点，传动平稳，运用广泛。比较上面方案一和二，将带布置在高速级，可以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。所以选取方案一。一、选择电动机，确定传动方案及计算运动参数。（一）、电动机的选择。（1）、选择电动机类型。按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y型。（2）计算功率减速机输入功率。Pw带传
2、动传动效率。 所以电机所需功率=Pw/(3)、确定电动机转速。传动带棍子转速为85r/min按推荐的传动比合理范围，带传动的传动比=710,一级圆柱齿轮减速器传动比=50mm,取=71mm所以=713=213mm取=200 mm 表8-72）验算带速V 4确定中心距0.7（+）2(+) 计算出189.7542取=300mm=1040mm选标准长度=1000mm5.验证主动轮的包角： =由确定上式各参数=0.93 表8-8=1.06 表8-2 kw 表8-5a kw 表8-5b带入上式z=由于传递的功率较小，所以选4根带。取z=4根7.计算预紧力： q=kg/m (机械传动手册 表12-1-3)
3、将数据代入 上式= 安装新带时，为上式预紧力8计算作用在轴上的压轴力：9 结构设计 2、齿轮传动设计计算1、选择齿轮类型、精度等级、材料及齿轮 1)、根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 2)、选用7级精度（GB1009588） 3)、材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 4)、选小齿轮的齿数Z1=20，大齿轮齿数Z2=uZ1 圆整取Z2=110。2、按齿面接触强度计算 右设计公式（10-9a）进行计算，即 d1t1)、确定公式内的各计算数值。(1)、试选=1(2)、T1104(3
4、)、由图107选取齿宽系数(4)、由表10-6查得材料的弹性影响系数(5)、由表10-21按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限=550MPa； (6)、由式10-13计算应力循环次数 =60j=601（283005） (7)、查得接触疲劳寿命系数kHN1kHN2(8)、接触疲劳许用应力=558MPa =539MPa2)、计算(1)、试计算小齿轮分度圆d1t , 代入中较小的值 d1t = (2)、计算圆周速度vV=.d1t.n1/601000=1400/601000=/s(3)、计算齿宽b及模数mntb=dd1t35.67=(4)、计算齿高与齿宽比模数
5、 mt =d1t/Z1齿高 h=2.25 mt =2.251.784=4.013mm b/h=8 (5)、计算载荷系数已知使用系数kA根据V=/s，7级精度，由图108查得动载系数kv=1.10；直齿轮，假设kA Ft/b100N/mm。由表10-3查得kH=kF =1.2；由表10-2查得使用系数kA=1；由表10-4查得7级精度，小齿轮相对支承对称布置时，3b代入数据后得 由b/h=8，=1.273，查图10-13得kF=1.2；故载荷系数k=kAkvkHkH=1=(6)、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由（10-10a）得 d1 = d1t= 计算模数m m= d1 / Z1 3
6、、按齿根弯曲强度设计由式(105)mn 1)、确定公式内的各计算数值 (1)、由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限FE2=380MPa；(2)、由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数=0.85，=0.90；(3)、计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由公式（10-12）得 F1=kFN1FG1500/1=425MPaF 2=kFN2FE2/s=342MPa计算载荷系数K k=kAkvkFkF=1(3)、查取齿形系数由表105查得YFa1=2.80；YFa2(4)、查取应力校正系数由表105查得Ysa1=1.55；Ysa2(7)、计
7、算大小齿轮的YFa Ysa /F并加以比较。YFa1Ysa1/F1=2.805/425021YFa2Ysa2/F281.795/342=大齿轮的数值大。2）设计计算 m对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m小于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取弯曲强度算得的模数2.239并就圆整为标准值m=，按接触强度算得的分度圆直径d1=，算出小齿轮的齿数 Z1 =17 Z2 =Z117=934、几何尺寸计算 1)、计算分度圆直径 172.5= 932.5=2)、计算中心距a=（42.5+23
8、2.5）/2=2)、计算齿轮的宽度b=取B2=39mm；B1=45mm5、验算 0.07d，取h=3mm，则轴环处的直径d5-6=53mm.轴环宽度b,取L5-6=5mm.齿轮距离箱体内壁取为12mm，所以=18+7+12+4=41mm 。输出轴尺寸各端全部确定4）轴上零件的周向定位（选择键并对其校核）齿轮，联轴器都采用平键联结。由轴直径大小，公称直径=28mm， 课程设计表9-14选取键公称尺寸 mm 公称长度L=45mm.对该键进行强度校核键静联接的挤压作用应力p=100MPa 由机械设计表62p=2T*103/kdl=(2103)/(2845)=MPaP键联接强度能满足由齿轮段公称直径d
9、=45mm， 课程设计表9-14选取键的公称尺寸mm公称长度L=25mm对该键进行强度校核p=2T/kdl=(2103)/(4525)=MPaP键联接强度能满足为了保证齿轮与轴的配合有良好的对中性选择齿轮毂与轴的配合为H7/r6, 联轴器与轴的配合为H7/n6，滚动轴承与轴的周向定位借过度配合k6来保证。5）取轴端倒角为245 教材表15-2，图15-26（二）输入轴的设计由于齿轮的直径较小，设计该轴为齿轮轴。1）1、输入轴上的功率，转速和转矩 P1=N1=-1)T2=22310 2、求作用在齿轮上的力 因已知小齿轮的分度圆直径为 = tan3、 初步确定轴的最小直径先按（15-2）初步算轴的
10、的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取=126，于是得 =此段轴与皮带轮联结，根据轮孔直接圆整，取=18mm， 即=20mm，根据连接的皮带轮的结构，取=45mm， 2）轴承为3-4段轴，选取6206型深沟球轴承 课程设计表9-18 =30mm= d3-4=， 宽度B=16mm。轴肩高度h0.07d，取h=3mm，则轴环处的直径d4-5=d6-7=36mm.轴环宽度b,取L4-5=L6-7=5mm. 5-6段为齿轮，所以= B=45mm 2-3段安装轴承盖，盖约30mm,(轴承盖设计附后) 取=25mm. =50mm 由于轴承宽度相差2mm, ，轴承距内壁的距离和一样取
11、为12mm,由此确定 ，L7-8=16mm; 到此该轴基本尺寸全部确定45 教材表15-2，图15-264）轴上零件的周向定位（选择键并对其校核）由轴直径大小，公称直径=18mm， 选取键公称尺寸 mm 课程设计表9-14公称长度L=36mm对该键进行强度校核键静联接的挤压作用应力p=100MPa 由机械设计表62p=2T/kdl=(2103)/(32036)=MPaP键联接强度能满足滚动轴承与轴的周向定位借过度配合k6来保证。（三）求两轴的轴上载荷并对轴进行校核（1）输出轴 绘制弯矩图(2).按弯扭合成应力校核轴的强度： 支反力 F弯矩M总弯矩 扭矩T进行校核时，只校核轴上受最大弯矩和扭矩的
12、截面（即危险截面C）的强度。由表中的数值，取a=0.6，轴的计算应力： 由于轴的材料是45钢（调质处理），所以， 因此 故安全（2）输入轴（齿轮轴） 支反力 F FNH1= FNH2= FNV1= FNV2=弯矩M NH= MV=总弯矩 M= N扭矩TT=按弯扭合成应力校核轴的强度： 进行校核时，通常只校核轴上受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。由表中的数值，取a=0.6，轴的计算应力： 由于轴的材料是45钢（调质处理），所以， 因此 故安全四）滚动轴承的选择计算及校核 (1).低速轴轴承选择计算及校核：根据轴的设计已经得到轴承的型号及参数：轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精
13、度级的深沟球轴承6208（GB/T276-1994），其尺寸为:校核轴承的受命强验算因减速器的使用斯为5年，每年工作300天，两班制。所以轴承的理论受命为：由前面计算可知， 则 所以两轴承均为危险轴承。由（轴承判断系数e=0.34） 表13-5 X轻微冲击f取1.0 表13-6当量载荷P=f(XF+YF） =KN所以轴承的受命满足要求.（2）.高速轴轴承选择计算及校核：根据轴的设计已经得到轴承的型号及参数：轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6206（GB/T276-1994），其尺寸为:校核轴承的受命强验算因减速器的使用斯为10年，每年工作300天，一班制。所以轴承的理
14、论受命为：和低速轴一样，两轴承均为危险轴承。由（轴承判断系数e=0.34） 表13-5 X轻微冲击f取1.0 表13-6当量载荷P=f(XF+YF） =KN 根据验证公式可以得所以轴承的受命满足要求.（五）润滑油及润滑方式的选择（1）.齿轮润滑剂的选择1润滑方式的确定因为齿轮的圆周速度v=m/s12m/s，所以将大齿轮的轮齿浸入油池中，采用浸油方式。这样齿轮在转动时就可把润滑油带到啮合的齿面上，同时将油甩到箱壁上，借以散热。（2）润滑剂的选择查表4-1知：运动粘度150cst，查表10-11，可选1500型润滑油（SY1172-88）。1）确定润滑方式采用油滑润滑方式。2）润滑油选择由工作条件
15、可以直接通过齿轮的运转将油甩到内箱壁上，再通过内壁上的油槽将油流到轴上，对轴承润滑。（六）、箱体及其附件的设计选择 1、零部件名称符号件速器的尺寸关系(mm)箱座壁厚10箱盖壁厚110箱盖凸缘厚度b1=15箱座凸缘厚度b=15箱座底凸缘厚度b2=25地脚螺钉直径dfM16地脚螺钉数量n4轴承旁联结螺栓直径d1M12盖与座联接螺栓直径d2M8联接螺栓d2的间距L100200轴承端盖螺钉直径d3M8检查孔盖螺钉直径d4M8定位销直径d82、通气器的选择D=16.5 D1=18 L=19 l=10 a=2 根据表9-31选得为M12的通气器。3、油标尺的尺寸设计如图 由表9-30，选取为M12d 的
16、。D=20 b=6 h=28 d2=12 a=10 D1=16 d1=44 垫圈油封及槽的选择： 齿轮轴：d=25; D=39; d1=24; b1=7;D0=38;d0=26;b=6;Bmin=15(铸铁)。大齿轴：d=35; D=49; d1=34; b1=7; D0=48; d0=36; b=6;Bmin=15(铸铁)。5、 轴承盖的选择： 螺钉直径d3：M8； 螺钉数目：4；d0=d3+1; d5=D-(24); D03; D5=D0-3d3;D2=D03; b1、d1由密封尺寸确定；e=(11.2)d3;b=510; D4=D-(1015);6、 油塞的选择： M18x1.5; d1=15.8; D=18; h=15.参考文献：1、没有注明的为机械设计课程设计书。2、机械设计教材。3、机械原理教材。4,机械零件手册 Y90L4电动机P=KWN=-1)小齿轮40Cr调质大齿轮45钢调质V=/sa0=300mmmna=280mmd1=mmd2=mmmn=2.5b=38.25D1=dmin=mm键联接强度足够