机械设计课程设计单级直齿圆柱齿轮减速器F=4000NV=0.75msD=300mm（全套图纸）.doc

设计任务：图纸加153893706设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器。原始数据： 运输带传递的有效圆周力F=4000N，运输带速度V=0.75m/s，滚筒的计算直径D=300mm，原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间10年，每年按300天计，单班工作（每班8小时）一、选择电动机电动机容量（1）工作机所需功率（2）电动机输出功率传动装置的总效率 式中，为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率：V带传动 =0.96；滚动轴承 =0.99；闭式齿轮传动 =0.97；连轴器 =0.99；传动滚筒 =0.96, 齿形链=0.97，则总效率 故（3）电动机额定功率选取电动机额定功率3、电动机的转速为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选范围。查得V带传动常用比为范围单级齿轮减速器滚子链 符合要求的电动机如下：电动机型号额定功率/KW同步转速/满载转速/(r/min)电动机质量、kg价格/元传动比Y112M-243000/2890459102.91iY112M-441500/1440 499181.50iY112M-6 41000/960751433 i由上综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格及总传动比，查得应选用型号为Y112M-4型电动机二、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比1、传动装置总传动比： 传动比分配原则 各级传动比应在合理的范围内： 各级传动尺寸协调，传动比应满足三、计算各轴的转速四、计算各轴的转矩:电动机轴：由上得各轴运动和动力参数：轴名功率p/kw转矩T/Nm转速n/(r/min)传动比 i效率 输入输出输入输出电动机轴3.533.393.26 3.683.493.353.2351.518865124.451.0186.1644.51440654.5172.247.82.23.83.60.950.960.96五、齿轮传动设计（尺寸）选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS。齿轮精度初选8级(2)、初选主要参数 Z1=20·u=4.5 Z2=Z1·u=20×4.5=90 取a=0.3，则d=0.5·（i+1）·=0.675（3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1 确定各参数值 载荷系数 取K=1.2 小齿轮名义转矩T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×4.23/342.86=1.18×105 N·mm 材料弹性影响系数 ZE=189.8 区域系数 ZH=2.5 重合度系数t=1.88-3.2·（1/Z1+1/Z2） =1.88-3.2×（1/20+1/90）=1.69 Z= 许用应力 按一般可靠要求取SH=1 则 取两式计算中的较小值，即H=560Mpa于是 d1 = =52.82 mm (4)确定模数 m=d1/Z152.82/20=2.641 取标准模数值 m=3(5) 按齿根弯曲疲劳强度校核计算 校核式中 1.小轮分度圆直径d1=m·Z=3×20=60mm2.齿轮啮合宽度b=d·d1 =1.0×60=60mm3.复合齿轮系数 YFS1=4.38 ;YFS2=3.954.重合度系数Y=0.25+0.75/t =0.25+0.75/1.69=0.69385.许用应力 Flim1=245MPa Flim2=220Mpa 取SF=1.25 则 6.计算大小齿轮的并进行比较 <取较大值代入公式进行计算 则有=71.86<F2故满足齿根弯曲疲劳强度要求（6）几何尺寸计算 d1=m·Z=3×20=60 mmd2=m·Z1=3×90=270 mma=m ·（Z1+Z2）=3×（20+90）/2=165 mmb=60 mm b2=60 取小齿轮宽度 b1=65 mm （7）验算初选精度等级是否合适齿轮圆周速度 v=·d1·n1/（60×1000） =3.14×60×342.86/（60×1000） =1.08 m/s可知选择8级精度合适。六、设计小结(1) 从整体上来说通过详细的计算和仔细的校核并且结合了实际情况，设计的过程基本正确，结果基本合理，可以满足设计的要求。(2) 通过这次机械设计课程的设计，综合运用了机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。(3) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。(4) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。七、参考资料：机械设计综合课程设计 机械工业出版社机械设计基础 机械工业出版社