机械设计基础课程设计计算说明书题目: 一级齿轮减速器设计学院：生物科学与工程学院班级：10级生物工程2班设计者：詹舒瑶学号：************指导教师：***2013年 1 月16 日目录一、设计任务书………………………………………………………………………………1.1 机械课程设计的目的…………………………………………………………………1.2 设计题目………………………………………………………………………………1.3 设计要求………………………………………………………………………………1.4 原始数据………………………………………………………………………………1.5 设计内容………………………………………………………………………………二、传动装置的总体设计……………………………………………………………………2.1 传动方案………………………………………………………………………………2.2 电动机选择类型、功率与转速………………………………………………………2.3 确定传动装置总传动比及其分配…………………………………………………2.4 计算传动装置各级传动功率、转速与转矩………………………………………三、传动零件的设计计算……………………………………………………………………3.1 V带传动设计……………………………………………………………………………3.1.1计算功率……………………………………………………………………………3.1.2带型选择……………………………………………………………………………3.1.3带轮设计……………………………………………………………………………3.1.4验算带速……………………………………………………………………………3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度………………………………………………3.1.6包角及其验算………………………………………………………………………3.1.7带根数………………………………………………………………………………3.1.8预紧力计算…………………………………………………………………………3.1.9压轴力计算…………………………………………………………………………3.1.10带轮的结构…………………………………………………………………………3.2齿轮传动设计……………………………………………………………………………3.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数………………………………………………3.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计…………………………………3.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核…………………………………3.2.4齿轮传动的几何尺寸计算…………………………………………………………四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸………………………………………………………五、轴的设计…………………………………………………………………………………5.1高速轴设计………………………………………………………………………………5.1.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.1.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.1.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.2低速轴设计………………………………………………………………………………5.2.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.2.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.2.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.3校核轴的强度……………………………………………………………………………5.3.1求支反力、弯矩、扭矩计算………………………………………………………5.3.2绘制弯矩、扭矩图…………………………………………………………………5.3.3按弯扭合成校核高速轴的强度……………………………………………………5.3.4按弯扭合成校核低速轴的强度……………………………………………………六、滚动轴承的选择和计算…………………………………………………………………6.1高速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.1.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.1.2轴承选型与校核……………………………………………………………………6.2低速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.2.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.2.2轴承选型与校核……………………………………………………………………七、键连接的选择和强度校核………………………………………………………………7.1联轴器的计算转矩………………………………………………………………………7.2许用转速…………………………………………………………………………………7.3配合轴径…………………………………………………………………………………7.4配合长度…………………………………………………………………………………八、联轴器的选择和计算………………………………………………………………………8.1高速轴V带轮用键连接…………………………………………………………………8.1.1选用键类型…………………………………………………………………………8.1.2键的强度校核………………………………………………………………………8.2低速轴与齿轮用键连接…………………………………………………………………8.2.1选用键类型…………………………………………………………………………8.2.2键的强度校核………………………………………………………………………8.3低速轴与联轴器用键连接………………………………………………………………8.3.1选用键类型…………………………………………………………………………8.3.2键的强度校核………………………………………………………………………九、减速器的润滑……………………………………………………………………………9.1齿轮传动的圆周速度……………………………………………………………………9.2齿轮的润滑方式与润滑油选择…………………………………………………………9.3轴承的润滑方式与润滑剂选择…………………………………………………………十、绘制装配图及零件工作图……………………………………………………………十一、设计小结………………………………………………………………………………十二、参考文献………………………………………………………………………………一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。
其目的是：1.通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。
通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。
2.培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。
1.2设计题目设计运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮一级减速器。
1.3设计要求根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。
滚筒及运输带效率η=0.94。
工作时，载荷有轻微冲击。
室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差<±4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时。
1.4原始数据表1 原始数据1.5设计内容1.5.1确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。
1.5.2选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。
1.5.3传动装置中的传动零件设计计算。
1.5.4绘制传动装置中一级减速器装配图一张（A1）。
1.5.5绘制高速轴、低速大齿轮和箱盖零件图各一张（建议A3）。
1.5.6编写和提交设计计算说明书（电子版和纸版）各一份。
表2 电动机安装及有关尺寸主要参数计算说明 二、 传动装置设计2.1传动方案根据本课程设计要求，采用一般的单级圆柱齿轮(斜齿)传动方案，其传动简图如下：图1 传动装置简图2.2电动机选择类型、功率与转速 （一）工作机的功率Pw/10001716 2.00/1000 3.432Pw FV kW ==⨯=（二）总效率总η总η=带η齿轮η联轴器η2轴承η=0.95×0.97×0.99×0.985²=0.89（三）所需电动机功率dP)(4.13.432/0.82/总KW P P w d ===η（四）转速卷筒工作转速为：=601000/601000 2.00/(310)123.22V D n ππ⨯=⨯⨯⨯=卷取圆柱齿轮传动一级减速器传动比齿i =3~6范围。
取Ｖ带传动比4~2=带i 。
则总传动比理论范围为：总i =6~24。
△1为箱体内壁与大齿轮端面的间隙，△1=10mm△2为箱体内壁至轴承端面的距离，取△2=12.5mm B为轴承宽度，初选6310型深沟球，查表H.2,得B=27mm 取轴肩宽Bj=5mm,代入，齿轮处轴承B2=1.2×56mm=67.2,取68mm L1=140mm,联轴器先选B4=80mm带轮对称线至轴承支点的距离为L2=B/2+l2+k+l3+B4/2=98.5mm校核强度h)绘出轴的计算简图如图所示i)计算作用在轴上的力小齿轮受力分析圆周力径向力轴向力带传动作用在轴上的压力Q=FQ=1049.2Nj)计算支反力水平面垂直面k)作弯矩图水平面弯矩垂直面弯矩合成弯矩l)作转矩图m)作计算弯矩图当扭转剪应力为脉动循环变应力时，取系数α=0.6，则n)按弯扭合成应力校核轴的强度轴的材料为45号钢，调质，查表得拉伸强度极限σB=600MPa;对称循环变应力时的许用应力[σ-1] b =60MPa由计算弯矩图可见，C剖面的计算弯矩最大，该处的计算应力为σcaC1=M caC1/W≈M caC1/0.1dc3=197709.14/0.1×503=11.26＜[σ-1] b （安全）D剖轴径最小，该处的计算应力为σcaD=M caD/W≈M caD/0.1dD3=172248/0.1×403=26.91MPa＜[σ-1] b （安全）十、绘制装配图及零件工作图减速器的装配图和零件工作图参考附带的图纸。