北工大机械设计课程设计一级减速器设计.docxVIP

机械设计课程设计计算说明书设计题目一级减速器设计学院机电学院学计者XXL2012年1月11日北京工业大学项目内容及计算过程计算结果一、设计任务书1、设计任务 题目1 设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器。2、原始数据 运输带工作拉力F/N 1650运输带工作速度v/（m/s） 1.6 卷筒直径D/mm 2803、工作条件 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差±5%。1——V带传动2——运输带3——一级圆柱齿轮减速器4——联轴器5——电动机6——卷筒二、总体方案设计1、计算工作及所需功率Pw Pw=Fv/1000 kW2、计算电动机所需工作功率Pd Pd=Pw/ kW 按表2-3确定各个部分效率：V带传动效率=0.96，滚动轴承传动效率（一对）=0.99，闭式齿轮传动效率=0.97，联轴器效率＝0.99，传动滚筒效率=0.96.Pd=Pw/ kW因载荷平稳，电动机额定功率Ped略大于Pd即可，由表17-1Y系列电动机技术数据，选电动机额定功率Ped为4kW3、确定电动机转速通常，V带传动的传动比常用范围为=2~4；一级齿轮减速器为 5，则总传动比范围=10~20，故电动机转速的可选范围为由表17-1选择电动机型号为Y112M-4额定功率4kW 满载转速1440r/min 同步转速1500r/min4、计算传动装置总传动比5、分配传动装置各级传动比由表2-1取V带传动的传动比为则减速器的传动比为6、计算传动系统的运动和动力参数0轴（电机轴）1轴（高速轴）2轴（低速轴）3轴（滚筒轴）轴名功率P/kW转矩T/（Nm）转速n/（r/min）传动比效率输入输出输入输出电机轴2.92120.387144030.96高速轴2.9512.92158.71358.1264804.9830.9603低速轴2.8342.806280.964278.15496.32810.9601滚筒轴2.7782.750275.412272.65896.328三、V带设计已知工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差±5%；所需传递的额定功率P=4kW，传动比=3.1、确定计算功率由表8-7得=1.22、选择V带带型由图8-11得V带型为A型3、确定带轮的基准直径并验算带速v（1）初选小带轮的基准直径根据V带带型，参考表8-6和表8-8确定=75mm（2）验算带速v根据式8-13，所以V带合格（3）计算大带轮的基准直径由，根据表8-8得=2254、确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld（1）根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距，结合式8-20得初选定=400mm（2）计算相应的带长由表8-2得=1250mm（3）计算中心距a及其变动范围5、验算小带轮上的包角6、确定带的根数z由表8-4得=0.68kW，=0.17kW由表8-5得=0.95由表8-2得=0.93Z=4.9，取整得z=57、确定带的初拉力由式8-6并计入离心力和包角的影响，可得单根V带所需最小初拉力为=0.95 z=5 v=5.655m/s =3.6888kW据表8-3得q=0.10kg/m8、计算带传动的压轴力z=5 四、圆柱齿轮传动设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）根据所选题目，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）传动系统为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（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）选小齿轮齿数=24，大齿轮齿数=244.983=119.592取=120。2、按齿面接触强度设计计算由设计计算公式（1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数=1.3. 2）小齿轮传动的转矩5.8126 3）由表10-7选取齿宽系数=1 4）由表10-6查得材料的弹性影响系数 5）由表10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 6）由式计算应力循环次数。== 7）由图10-19取接触疲劳寿命系数 8）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数s=1，由式得=(2)计算1)计算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值2)计算圆周速度v3)计算齿宽b 4)计算齿宽与齿高之比b/h 模数 齿高 b/h= 5)计算载荷系数 根据v=1.325m/s，7级精度，由图10-8查得动载荷系数，直齿轮; 由表10-2查得使用系数=1.