湖南信息职业技术学院。
机械设计基础》
课程设计。题目二级圆柱直齿轮减速器
学生姓名王鑫。
专业_ 模具设计与制造
学号 0 2
班级模具0902
指导教师潘占。
成绩。目录。
一、 传动方案分析
机械设计课程设计题目：设计两级圆柱齿轮减速器。
工作条件：此减速器用于传送带的减速，此设备两班制工作，工作期限十年，载荷平稳，空载起动，户内使用。有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用10年，运输带允许误差5%。
要求：拟定传动关系，由电动机、v带、减速器、联轴器、工作机构成。
传动装置总体设计：
组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。
确定传动方案：因为电机转速高，传动功率大，将v带设置在高速级。
传送方案如下图所示：
已知工作条件鼓轮直径 ： 370mm，
传送带运行速度 ： 1.1m/s，传送带从动轴所需扭矩 ： 850n·m
为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算鼓轮的转速，即：
2、电动机类型的选择。
因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、**和减速器的传动比，所以选用常用的封闭式y系列的电动机。
1、工作机所需的功率。
2、电动机输出功率
传动装置的总效率。
式中为从动机至工作机之间的个传动机构和轴承的效率。查《机械设计课程设计》表2-4得：v带传动效率=0.
96，圆柱齿轮传动效率为=0.97，滚动轴承效率=0.99，弹性联轴器传动效率=0.
99, 平带传动效率。则：
故。根据电动机输出功率，查表选择电动机的额定功率。
3、确定电动机转速。
为了便于选择电动机转速，推算电动机转速的可选范围。由查指导书 《机械设计课程设计》查得v带的传动比范围为，高速齿轮传动比低速齿轮传动比。则传动装置的总的传动比为：
二级圆柱齿轮减速器传动比i=840
所以电动机转速的可选范围是：
可见同步转速为， 1000、、的电动机均符合要求。根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有3种适用的电动机型号，因此有3种传动比方案如下：
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为y132m1-6，其主要参数如下：
3、计算总传动比及分配各级的传动比。
1、传动装置总传动比：
2、分配各级传动比：
取v带传动的传动比为取 ，两级圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动比为，低速级齿轮传动比为。
则二级减速器的传动比为
取，取经计算的
四、计算传动装置的运动和动力参数。
将传动装置各轴由高速到低速依次定为电动机轴0轴、1轴、2轴、3轴，—依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3之间的传动效率。
电动机轴：
各轴转速：
2、各轴输入功率。
按电动机额定功率计算各轴输入功率。
3、各轴的输入转矩。
4、各轴输入转速、功率、转矩如下表所示。
5、设计v带和带轮。
动机转速，带轮所连减速器高速轴i轴转速为，传动装置输入功率为。
1、 求计算功率。
由《机械设计基础》（第五版）查表13-8得，故计算功率为：
2、 选择v带型号
根据， 由《机械设计基础》（第五版）查图13-15得坐标点位于a型界内，故初选普通a型v带。
计算大、小带轮基准直径、由《机械设计基础》（第五版）查表13-9可知，应不小于75mm，现取
取。3、 验算带速度。
带速在范围内，符合要求
4、 求v带基准长度和中心距a
初步选取中心距。
取，符合。由式。
计算得。查《机械设计基础》（第五版）表13-2，对a型v带选用
由式得。5、 验算小带轮包角得。
合适。6、 确定v带根数z
因，带速传动比。
因，带速，传动比，查课表13-3和13-5得。
查课本表13-7得=0.99
由查课本表13-2得=0.96
由公式得 故选z=7根带。
7计算作用在带轮轴上的压力 、查课本表13-1可得，故：
单根普通ｖ带张紧后的初拉力为
计算作用在轴上的压轴力
7、带轮结构设计。
小带轮设计制造成实心式带轮。
大带轮设计制造成腹板式带轮。
在高速轴与大带轮结合处轴的直径最小有公式，轴的材料为45钢查课本表14-2得，则，查课程设计手册表11-2取安装带轮处直径。
大带轮直径。
对照《机械设计基础》（第五版）p223页图13-17与p224页的表13-10可得以下主要参数：
6、直齿圆柱齿轮传动设计计算。
1高速级大小齿轮的设计：
材料：考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线圆柱直齿轮。高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为250hbs。
高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为220hbs。
由表11-5，取。
2. 齿轮精度。
按gb/t10095－1998，选择8级 。
3.初步设计齿轮传动的主要尺寸 。
高速级传动比，高速轴转速，传动功率。
齿轮按8精度制造。取载荷系数（表11-3）齿宽系数（表11-6）
小齿轮上转矩。
取((表11-4)，齿数，则，则实际传动比为。
模数。齿宽
取按表4-1取，
中心距。4.验算齿轮弯曲强度
齿形系数，
安全。5.小齿轮的圆周速度
对照表11-2 可知选用8级精度是合适的。
七、轴的结构设计计算。
1.轴的选材：选用材料为45缸，调质。
查《机械设计基础》p241表14-1.查取碳素钢、
查《机械设计基础》p245表14-2.查45钢取、
取 c=100。
2.轴的设计。
1）高速度轴。
按纯扭转强度估算轴径（最小直径）
取 ，轴承选6208。
2）中间轴。
按纯扭转强度估算轴径（最小直径）
取，轴承选6209。
3）低速轴。
按纯扭转强度估算轴径（最小直径）
取轴承选6214
4）低速轴的强度校核。
低速轴上齿轮直径
转矩。周向力：
轴向力：0径向力：
右上图可知，危险截面在齿轮的轴段中心处。
扭矩：弯矩：
所以。此轴满足刚度条件。
八、滚动轴承的选择及校核计算。
根据轴的设计选取轴承。
高速轴：轴承型号6208
中间轴：轴承型号6209
低速轴：轴承型号6214
低速轴轴承寿命计算校核。
因为低速轴上只受径向力：
则当量动载荷。
查机械设计手册轴承6214的额定动载荷。
要求使用寿命为十年，两班制工作。
则。查《机械设计基础》表16-13。因为受轻微冲击载荷，所以其载荷系数。
而滚动体为球体，所以。
取常温下工作取。
代入数据的。
所以满足寿命要求。
九、减速器机体结构尺寸如下。
十。联轴器的选择。
计算联轴器所需的转矩： 查课本269表17-1取
查手册94页表8-7选用型号为hl6的弹性柱销联轴器。
十。一、键联接的选择及校核计算。
查《机械设计基础》表10-10键的取材为45钢则在轻微冲击中许用挤压应力。
根据轴径取键。
1） 高速轴上联接带轮的键取a型键b=8mm 、h=7mm、 l=28mm
2） 中间轴上联接的大齿轮的键取a型键b=14mm 、h=9mm、 l=50mm
3）联接的大齿轮的键取a型键b=22mm 、h=14mm、 l=70mm
联接联轴取a型键b=16mm 、h=10mm、 l=63mm
3） 低速轴键的强度校核。
联接的大齿轮的键。
联接的大齿轮的键。
低速轴上的键的强度符合要求。
十二润滑方式的确定。
因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用sh0357-92中的50号润滑，装至规定高度。
十三。其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。
十四参考资料。
机械设计课程设计手册》(第二版)——清华大学吴宗泽，北京科技大学罗圣国主编。
机械设计课程设计指导书》（第二版）——罗圣国，李平林等主编。
机械课程设计》（重庆大学出版社）——周元康等主编。
机械设计基础》（第四版）课本——杨可桢程光蕴主编。
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