单级圆柱齿轮传动机构设计(完整版).docVIP

机械设计课程设计计算说明书 一、设计课题及任务要 ….…….………………………………2 二、传动方案的拟定…………………………………………… 3 三、电动机选择…………………………………………….…….4 四、确定传动装置的总传动比及其分配………………………..5 五、传动装置的运动和动力设计……………………………….5 六、高速齿轮轴（第一轴设计）………………………………..7 七、第二轴大齿轮设计……….……………………………….. 14 八、轴承选型与计算………..……………….………………….15 九、设计心得……………………………………………………16 一、设计课题：单级圆柱齿轮传动机构设计 二、设计任务要求： （设计步骤参考文献[1]第17章实例） （1）确定齿轮机构传动方案（参考[1]第2、第17章）； 根据所给数据，确定单级圆柱齿轮机构各轴的输入功率、转速和转矩（参考[1]中2.3和2.4）；选择电动机的额定功率（W）和同步转速（r/min）； （2）高速齿轮轴（第一轴）设计 参考[1]中162页进行高速轴的结构设计、参考教材中“圆柱齿轮强度设计”的内容，对小齿轮进行设计与校核（齿轮模数选用 [2]教材第75页表7-1，第一系列中的数值）、进行键的选择与校核、按[2]第16章204“对于既传递转矩又承受弯矩的轴”设计方法核公式，对该轴进行强度校核； （3）第二轴大齿轮设计 计算确定大齿轮的参数并校核（选择硬齿面齿轮的材料和热处理方式）、计算大齿轮的几何尺寸，选择大齿轮的结构（参考[2]第7章）。 （4）轴承选型 参考[2]第18章例18-3，选择并校核一轴和二轴的轴承型号。 （5）制图：绘制单级圆柱齿轮传动机构高速齿轮轴图1份（A3）、第二轴大齿轮图1份（A4）；参考[1]的附图2和有关的设计资料。要求：图纸表达清楚规范，标注尺寸完整，注有主要的公差或极限尺寸；图纸具有边框、标题栏、技术要求；手画或计算机制图均可。 （6）编写设计说明书1份，参考[1] 4.7节、第17章；要求：结构规范、层次清楚、图文并茂。手写或计算机打字都可以。 （7）注：不设计箱体 （8）课程设计为单独评分，是必修的学分。 学号 主轴带轮拉力F(N) 带速度V(m/s) 带轮直径(mm) 齿轮传动比i 36 3550 1.20 315 5.5 计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 设计单级圆柱齿轮传动机构 １、工作条件：使用年限4年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。 ２、原始数据：滚筒圆周力F=3550N； 带速V=1.2m/s； 带轮直径D=315mm； 齿轮传动比i=5.5 方案拟定： 　　　采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 6.运输带 结果 二、电动机选择 1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： 式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa　 (kw) 由式(2)：ＰＷ＝ＦV/1000 (KW) 因此　　 Pd=FV/1000ηa (KW) 由电动机至运输带的传动总效率为： η总=η1×η23×η3×η4 式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、轴承、齿轮传动和联轴器的传动效率。 由文献[1]，表2-3； 取η1=0.95，η2=0.97，η3=0.99，η4=0。07 则：　η总=096×0.993×0.97×0.97 　　 =0.876 所以：电机所需的工作功率： 　　　　Pd　= FV/1000η总 =(3550×1.2)/(1000×0.876) =6.32 (kw) 查文献[1]，表16-1，选取电动机的额定功率Ped=7.5 KW 3、确定电动机转速 S根据主轴转速n及有关机械传动的常用传动比范围（见文献[1]，表2-2），取普通V带的传动比 Ｉ’１=２～４，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ2’=3～６，可计算出电动机转速的合理范围为 Nd=Ｉ’１×Ｉ2’ ×n 　 =(２～４)×(3～６) ×72.79 =436.74～1746.96 r/min 查文献[1]，表16-1，符合这一范围的同步转速有：750、1000、1500和3