机械设计（论文）说明书题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别：XXX系专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：二零一二年五月一日目录第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分链传动的设计----------------------------------8 第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第八部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第九部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第十部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25第一部分课程设计任务书一、设计课题：设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
二. 设计要求:1.减速器装配图一张(A1或A0)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。
3.设计说明书一份。
三. 设计步骤:1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计链传动和链轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分传动装置总体设计方案1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2.特点：齿轮相对于轴承对称分布，要求轴的刚度不大。
3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将链传动和链轮设置在低速级。
其传动方案如下：图一: 传动装置总体设计图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择链传动的一级圆柱直齿轮减速器。
计算传动装置的总效率a:=0.99×0.992×0.97×0.95×0.96=0.86a为联轴器的效率,2为轴承的效率,3为齿轮啮合传动的效率,4为链传动1的效率,5为滚筒的效率（包括滚筒和对应轴承的效率）。
第三部分电动机的选择1 电动机的选择皮带速度v:v=1.8m/s工作机的功率p w:p w= F×V1000=2200×1.81000= 3.96 KW电动机所需工作功率为:p d= pwηa=3.960.86= 4.6 KW执行机构的曲柄转速为:n = 60×1000Vπ×D=60×1000×1.8π×300= 114.6 r/min经查表按推荐的传动比合理范围，，一级圆柱直齿轮减速器传动比i1=3~6，链传动的传动比i2=2~5，则总传动比合理范围为i a=6~30，电动机转速的可选范围为n d = i a×n = (6×30)×114.6 = 687.6~3438r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y132S-4的三相异步电动机，额定功率为5.5KW,满载转速n m=1440r/min，同步转速1500r/min。
2 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比：由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:i a=n m/n=1440/114.6=12.6（2）分配传动装置传动比:i a=i0×i式中i0,i分别为链传动和减速器传动的传动比。
为使链传动的外廓尺寸不致过大，初步取i0=3，，则减速器传动比为:i=i a/i0=12.6/3=4.2第四部分计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:n I = n m = 1440 = 1440 r/minn II = n I/i = 1440/4.2 = 342.9 r/minn III = n II/i2 = 342.9/3 = 114.3 r/min（2)各轴输入功率:P I = P d×= 4.6×0.99 = 4.55 KWP II = P I×= 4.55×0.99×0.97 = 4.37 KWP III = P II×= 4.37×0.99×0.95 = 4.11 KW 则各轴的输出功率：P I' = P I×0.99 = 4.5 KWP II' = P II×0.99 = 4.33 KWP III' = P III×0.99 = 4.07 KW (3)各轴输入转矩:T I = T d×i0×电动机轴的输出转矩:T d = 9550×pdnm= 9550×4.61440= 30.5 Nm所以：T I = T d×= 30.5×0.99 = 30.2 NmT II = T I×i×= 30.2×4.2×0.99×0.97 = 121.8 NmT III = T II×i2×= 121.8×3×0.99×0.95 = 343.7 Nm 输出转矩为：T I' = T I×0.99 = 29.9 NmT II' = T II×0.99 = 120.6 NmT III' = T III×0.99 = 340.3 Nm第五部分链传动和链轮的设计1 选择链轮齿数z1，z2假设链速v=0.6~3m/s，查表7.6得z1≥17，故选取：z1=25；大链轮齿数：z2=i2×z1 = 3×25 = 75，取z2 = 752 确定计算功率P ca查表7-7得K A = 1，则：P ca = K A ×P II' = 1×4.33 = 4.33 3 确定链节数L p '初选中心距a 0 = 40p ，则链节数为：L p '= 2a0p +z1+z22+⎝ ⎛⎭⎪⎫z2-z12π 2p a0 = 2×40p p +25+752+⎝ ⎛⎭⎪⎫75-252π 2p 40P = 131.6 取：L p = 132 4 确定链节距p由式（7-15），链传动的功率为：P0≥Pca K Z K L K P由图7-11，按小链轮转速估计，链工作在功率曲线的左侧，查表7-8得：K Z = ⎝ ⎛⎭⎪⎫z1191.08 = ⎝ ⎛⎭⎪⎫25191.08 = 1.34 K L = ⎝ ⎛⎭⎪⎫L p 1000.26 = ⎝ ⎛⎭⎪⎫1321000.26 = 1.34 选取单排链，查表7-9，K P = 1P 0 ≥ 4.331.34×1.34×1= 2.41 KW 由P 0=2.41KW 和小链轮的转速n 2=342.9r/min 查图7-11选取链号为08A ，再由表7-1查得链节距p = 12.7 mm 。
由点（n 1，P 0)在功率曲线的左侧，与所选系数K Z 、K L 一致。
5 确定中心距a = p4[⎝⎛⎭⎪⎫Lp-z2+z12+⎝⎛⎭⎪⎫Lp-z2+z122-8⎝⎛⎭⎪⎫z2-z12π2]= 12.74[⎝⎛⎭⎪⎫132-75+252+⎝⎛⎭⎪⎫132-75+2522-8⎝⎛⎭⎪⎫75-252π2]= 510.69 mm中心距减少量Δa = (0.001~0.002)a = (0.002~0.004)×510.69 = 1.02~2.04 mm 实际中心距a' = a-Δa = 510.69-(1.02~2.04) = 509.67~508.65 mm 取a' = 510 mm6 验算链速Vv =z1n1p 60×1000= 25×342.9×12.760×1000= 1.8 m/s7 计算作用于轴上的压轴力F e = 1000Pv=1000×4.331.8= 2406 NF p≈ 1.2F e = 1.2×2406 = 2887 N第六部分齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算1 齿轮材料、热处理及精度：考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故选用一级圆柱直齿轮减速器，小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面。
材料：高速级小齿轮选用45号钢调质，齿面硬度为小齿轮：250HBS。
高速级大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为大齿轮：200HBS。
取小齿齿数：Z1 = 20，则：Z2 = i12×Z1 = 4.2×20 = 84 取：Z2 = 842 初步设计齿轮传动的主要尺寸，按齿面接触强度设计：d 1t ≥32KtT1ψd×u±1u×⎝⎛⎭⎪⎪⎫ZHZE[σH]2确定各参数的值:1) 试选K t = 1.22) T1 = 30.2 Nm3) 选取齿宽系数d = 14) 由表8-5查得材料的弹性影响系数Z E = 189.8MPa5) 由图8-15查得节点区域系数Z H = 2.56) 查得小齿轮的接触疲劳强度极限:Hlim1 = 610 MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限:Hlim2 = 560 MPa。
7) 计算应力循环次数：小齿轮应力循环次数：N1 = 60nkt h = 60×1440×1×10×300×2×8 = 4.15×109大齿轮应力循环次数：N2 = 60nkt h = N1/u = 4.15×109/4.2 = 9.87×1088) 由图8-19查得接触疲劳寿命系数:K HN1 = 0.85,K HN2 = 0.899) 计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1,得:[H]1 = KHN1σHlim1S= 0.85×610 = 518.5 MPa[H]2 = KHN2σHlim2S= 0.89×560 = 498.4 MPa许用接触应力:[H] = ([H]1+[H]2)/2 = (518.5+498.4)/2 = 508.45 MPa3 设计计算:小齿轮的分度圆直径:d1t:d 1t ≥32KtT1ψd×u±1u×⎝⎛⎭⎪⎪⎫ZHZE[σH]2= 32×1.2×30.2×10001×4.2+14.2×⎝⎛⎭⎪⎫2.5×189.8508.452= 42.8 mm4 修正计算结果：1) 确定模数：m n = d1tZ1=42.820= 2.14 mm取为标准值:2.5 mm。