一级减速器设计说明书

设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动一2007年12月15日星期六23:41机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定…………….……………………………….2二、电动机的选择……………………………………….…….2三、计算总传动比及分配各级的传动比……………….…….4四、运动参数及动力参数计算………………………….…….5五、传动零件的设计计算………………………………….….6六、轴的设计计算………………………………………….....12七、滚动轴承的选择及校核计算………………………….…19八、键联接的选择及计算………..……………………………22设计题目：V带——单级圆柱减速器第四组德州科技职业学院青岛校区设计者：####指导教师：%%%%二○○七年十二月计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差正负5％。（2）原始数据：工作拉力F=1250N；带速V=1.70m/s；滚筒直径D=280mm。二、电动机选择

1、 电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机

2、 电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.95×0.982×0.97×0.99×0.98×0.96=0.82(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000η总=1250×1.70/1000×0.82=2.6KW

3、 确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=60×960V/πD=60×960×1.70/π×280=111r/min按书P7表2－3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n筒=（6~24）×111=666~2664r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min。

4、 确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。三、计算总传动比及分配各级的伟动比

1、 总传动比：i总=n电动/n筒=960/111=8.6

2、 分配各级伟动比（1）据指导书，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）（2）∵i总=i齿轮×I带∴i带=i总/i齿轮=8.6/6=1.4四、运动参数及动力参数计算

1、 计算各轴转速（r/min）nI=n电机=960r/minnII=nI/i带=960/1.4=686(r/min)nIII=nII/i齿轮=686/6=114(r/min)

2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=2.6KWPII=PI×η带=2.6×0.96=2.496KWPIII=PII×η轴承×η齿轮=2.496×0.98×0.96=2.77KW

3、 计算各轴扭矩（N•mm）TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.6/960=25729N•mmTII=9.55×106PII/nII=9.55×106×2.496/686=34747.5N•mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.77/114=232048N•mm五、传动零件的设计计算

1、 皮带轮传动的设计计算（1）选择普通V带截型由课本表得：kA=1.2Pd=KAP=1.2×3=3.9KW由课本得：选用A型V带（2）确定带轮基准直径，并验算带速由课本得，推荐的小带轮基准直径为75~100mm则取dd1=100mmdd2=n1/n2•dd1=（960/686）×100=139mm由课本P74表5-4，取dd2=140mm实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×100/140=685.7r/min转速误差为：n2-n2’/n2=686－685.7/686=0.00041200（适用）（5）确定带的根数根据课本(7-5)P0=0.74KW根据课本(7-6)△P0=0.11KW根据课本（7-7）Kα=0.99根据课本（7-23）KL=0.91由课本式（7-23）得Z=Pd/(P0+△P0)KαKL=3.9/(0.74+0.11)×0.99×0.91=5(6)计算轴上压力由课本查得q=0.1kg/m，由式（5-18）单根V带的初拉力：F0=500Pd/ZV（2.5/Kα-1）+qV2=[500×3.9/5×5.03×(2.5/0.99-1)+0.1×5.032]N=160N则作用在轴承的压力FQ，FQ=2ZF0sinα1/2=2×5×158.01sin167.6/2=1250N

2、 齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下：传动比i齿=6取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=6×20=120实际传动比I0=120/2=60传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%58400h∴预期寿命足够

2、 计算输出轴承(1)已知nⅢ=114r/minFa=0FR=FAZ=903.35N试选7207AC型角接触球轴承根据课本得FS=0.063FR,则FS1=FS2=0.63FR=0.63×903.35=569.1N(2)计算轴向载荷FA

1、 FA2∵FS1+Fa=FS2Fa=0∴任意用一端为压紧端，1为压紧端，2为放松端两轴承轴向载荷：FA1=FA2=FS1=569.1N(3)求系数x、yFA1/FR1=569.1/903.35=0.63FA2/FR2=569.1/930.35=0.63根据课本得：e=0.68∵FA1/FR158400h∴此轴承合格八、键联接的选择及校核计算轴径d1=22mm,L1=50mm查手册得，选用C型平键，得：键A8×7GB1096-79l=L1-b=50-8=42mmT2=48N•mh=7mm根据课本P243（10-5）式得σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42=29.68Mpa<[σR](110Mpa)

2、 输入轴与齿轮联接采用平键联接轴径d3=35mmL3=48mmT=271N•m查手册P51选A型平键键10×8GB1096-79l=L3-b=48-10=38mmh=8mmσp=4T/dhl=4×271000/35×8×38=101.87Mpa<[σp](110Mpa)

3、 输出轴与齿轮2联接用平键联接轴径d2=51mmL2=50mmT=61.5Nm查手册选用A型平键键16×10GB1096-79l=L2-b=50-16=34mmh=10mm据课本得σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<[σp]