机械设计《课程设计》课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别电子与制造系专业模具设计与制造班级 07模具四(2)班姓名简洪伟学号指导老师完成日期2010年10月5日目录摘要 (3)绪言 (4)正文 (5)一、设计任务书 (5)1、设计题目 (5)2、传动系统方案 (5)3、设计原始数据 (6)4、工作条件 (6)5、设计工作量 (6)二、选择电动机 (6)1、电动机类型和结构型式的选择 (6)2、选择电动机功率 (6)3、确定电动机转速 (7)三、计算总传动比和分配传动比 (8)四、计算传动装置的运动和动力参数 (8)1.各轴转速 (8)2.各轴的输入功率 (8)3.各轴输入转矩 (9)五、传动零件的设计计算 (9)1、电机与减速器之间皮带形式的选择 (9)2、电机皮带轮设计 (9)3、减速器高速轴皮带轮设计 (10)4、齿轮设计 (10)5、Ⅰ轴（减速器高速轴）的设计 (12)6、Ⅱ轴（减速器低速轴）的设计 (15)六、轴承的选择 (18)1、I轴（高速轴）轴承选择 (18)2、II轴（低速轴）轴承选择 (19)七、键联接的选择及校核计算 (19)1、电机轴端键的选择和计算 (19)2、I轴（高速轴）轴端键的选择和计算 (20)3、Ⅱ轴轴端（联轴器处）键的选择和计算 (20)4、Ⅱ轴大齿轮联接键的选择和计算 (20)八、联轴器的选择 (20)九、减速器的设计计算 (21)1、减速器箱体材料的选用 (21)2、减速器主要结构尺寸 (21)3、减速器附件的设计 (21)十、减速器的密封 (22)1、高速轴的密封 (22)2、低速轴的密封 (22)3、箱体上下盖间的密封 (22)十一、润滑方式 (23)结论 (24)参考文献附录 (25)致谢 (25)这次毕业设计是对我们几年来的专业学习的一次检验，我们务必要认真对待。
我选择的题目是设计带式运输机的传动装置（一级减速器），带式运输机是用途最为广泛的一种运输机械之一，非常常见。
所以我选择的设计课题是一个非常传统的老题目，但是要想把它真正做好，却不是件简单的事情。
必须得全身心的投入到设计中去，充分运用各种学习手段，包括电脑、网络、技术资料等等，另外还得经常向老师请教，和同学们交流。
希望通过这次毕业设计，能客观地检验一下自己对专业知识掌握运用能力，同时有效地提高自己的专业技术和理论水平，为自己以后的工作起到促进作用，以更好的回报学校、回报社会！在现代化的企业中,有大量的原料半成品和成品(如,矿石、水泥等)需要机械搬运，除了起重机械搬送一部分可以装箱或堆垛的大件物品外，大量的粒散料和小件物品的运输，是靠各种形式的运输机来完成的，在很多工艺中运输机械是必不可少的生产机械。
运输机械的形式有很多，通常根据有无挠性牵引件（比如，链、绳、带等）等分为：1)具有挠性牵引件的运输机：如带式运输机、板式运输机、刮板运输机、提升机、架空索道等。
2)无挠性牵引件的运输机：如螺旋运输机、滚柱输送机、气力运输机等。
以及其它装载机械等。
带式运输机是用途最为广泛的一种运输机械。
主要应用在沿水平方向或沿坡度不大的倾斜方向，连续地大批量的运送粒散状物料或单件物品。
它具有生产效率高，运送距离长、工作平衡、结构简单、可以在任意位置上装载卸载、卸载自重小、工作可靠、操作简便、耗能少等重要优点；缺点是允许的倾角小（一般小于30度），带条磨损较快等。
其传动装置是其主要部分，它的设计和选型对带式运输机起着关键性作用。
因此我们必须严格按照设计规范对其进行设计。
正文一、设计任务书1、设计题目设计带式运输机的传动装置（一级减速器）。
如下图（图1-1）2、传动系统方案如下图（图1-2）图1-2 传动系统简图1－电动机；2－带传动；3－级圆柱齿轮减速器；4－联轴器；5－卷筒3、设计原始数据4、工作条件两班制，常温下连续单向运转。
空载起动，工作载荷平稳，在室内工作，有粉尘，电压为380/220V的三相交流电源。
输送带速度允许误差为±5％。
减速器设计寿命为十年，大修期三年。
在中等规模机械厂加工。
5、设计工作量1、减速器装配图一张（A0或A1）。
2、零件图10张。
3、设计说明书1份。
二、选择电动机1、电动机类型和结构型式的选择根据已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。
2、选择电动机功率工作机所需的电动机输出功率为：Pd=FV∕1000ηwη=1500×1.1∕1000ηwη=1500×1.1∕0.84=1.96kw其中，η.ηw=η1.η2.η3.η4.η5.η6= 0.96×0.99×0.97×0.97×0.97×0.98×0.96≈0.84ηw:工作机的效率η1：带传动效率取0.96η2：齿轮传动轴承0.99η3：齿轮传动0.97η4：联轴器0.97η5：卷筒轴的轴承0.98η6：卷筒0.963、确定电动机转速nd=﹙i1×i2﹚nw卷筒轴的工作转速为：1.1米／πd=1100／π×220=1.59r／s=1.59×60 r／min=95.493r／min取V带传动比i1'=2～4，单级齿轮传动比i2'=3～5则，合理总的传动比范围为i'=6～20，故电动机转速的可选范围为：nd'=i'.nw=﹙6～20﹚×95.496r／min=572.958～1909.86 r／min。
符合这一范围的同步转速有710 r／min、940 r／min、1420 r／min，查《机械设计基础课程设计指导书》（以下简称“指导书”）附表8.1得：符合上述条件的电机有三种，其技术参数及传动比的比较情况见下表：综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较三个方案可知：方案1比较合适，因此选定电动机型号为Y132S-8，所选电动机的额定功率Ped= 2.2Kw，满载转速nm=710r／min。
所选电机主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示：三、计算总传动比和分配传动比由选定电动机的满载转速nm和工作机主动轴的转速nw，可得传动装置的总传动比为：i=nm／nw=710／95.496=7.435(允许误差：3%时为7.212～7.658，4%时为7.137～7.732，5%时为7.063～7.807) 分配各级传动比主要考虑以下几点：（１）各级传动的传动比应在推荐的范围内选取，参见指导书表2.2。
（２）应使传动装置的结构尺寸较小，重量较轻。
（３）应使各传动件的尺寸协调，结构匀称、合理，避免互相干涉碰撞。
（４）允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为３％～５％。
初取皮带传动比为2.478，齿轮传动比为3。
四、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速nⅠ= n m／i0=710／2.46 （r／min） =286.52r／minnⅡ=n1／i1=286.52／3（r／min） =95.51 r／min卷筒轴nw=nⅡ=95.51 r／minnm-------电动机的满载转速nⅠ------Ⅰ轴的转速nⅡ------Ⅱ轴的转速nw -------卷筒轴的转速2.各轴的输入功率PⅠ=Pd.η01=1.96×0.96KW=1.882KWPⅡ= PⅠ.η12= PⅠ。
η2.η3=1.882×0.99×0.97KW=1.807KW卷筒轴PⅢ= PⅡ. η2. η4=1.807×0.99×0.97=1.735 KWPd—电动机的输出功率；PⅠ—I轴的输入功率；PⅡ—Ⅱ轴的输入功率；PⅢ—卷筒轴的输入功率；η01—电动机轴与I轴间的传动效率；η12—I轴与Ⅱ轴间的传动效率。
3.各轴输入转矩电动机轴的输出转矩Td(公式：Td=9550×Pd/ nm)：Td=9550×Pd/ nm=9550×1.96/710（N.M）=26.36N.MI轴转矩：T1= Td.i0.η01=26.36×2.478×0.96 （N.M）=62.71N.MⅡ轴转矩：TⅡ= T1 .i1. η12=62.71×3×0.99×0.97 （N.M）=180.66 N.M 卷筒轴转矩：TⅢ= TⅡ. η2. η4=180.66×0.99×0.97=173.49 N.M运动和动力参数的计算结果列于下表：五、传动零件的设计计算1、电机与减速器之间皮带形式的选择电机与减速器之间皮带使用开口V带传动，选B型V带，线绳结构。
2、电机皮带轮设计电机轴端D=38+0.018+0。
002轴端台阶长E=80中心高H=132取三槽共宽80（19+19+19+11.5×2=80），内孔直径φ38，外径尺寸φ98，键槽尺寸等具体见图纸（SJ10-05-05）。
3、减速器高速轴皮带轮设计轮槽外形尺寸与电机皮带轮相同，重点结合传动比计算外径尺寸：φ98×2.478=φ242.84---取φ243，内孔直径及键槽尺寸经由进行轴设计时选取具体尺寸见图纸（SJ10-05-09）。
4、齿轮设计⑴选择齿轮材料及精度等级：小齿轮选用45钢调质，硬度220～250HBS。
大齿轮选用45钢正大，硬度170～210HBS。
因为是普通减速器由《机械设计基础》（以下简称“书”）表10.21选8级精度，要求齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3um。
⑵按齿面接触疲劳强度设计：因两齿轮均为钢质齿轮，应用书公式（10.22）可知：d1≥76.43×3√KT1(u±1)/ φdu〔σH〕2求出d1值，确定有关参数与系数：①转矩T1T1 =9.55×106P/n1=9.55×106×1.882/286.52N。
mm≈6.27×104 N。
mm载荷系数K,查“书”表10.11取K=1.1齿数Z1和齿宽系数＆d：齿轮传动为3，推荐取Z1=24～40（闭式轮齿面齿轮传动），小齿轮的齿数Z1取25，则大齿轮齿数为75，因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由“书”表10.20取＆d =1。
许用接触应力[σH]由“书”图10.24查得：σHlim1=560MPa, σHlim2=530MPa由“书”表10.10查得，SH=1,N1=60njLh=60×286.52×1×(10×52×40×2) ≈7.15×108N2= N1/i=7.15×108/3=2.38×108查“书”图10.27得ZNT1=1.04, ZNT2=1.1由“书”公式（10.13）可得：[σH]1=ZNT1σHlim1/SH=1.04×560/1（MPa）=582.4MPa[σH]2= ZNT2σHlim2/SH=1.1×530/1MPa=583MPa故： d1≥76.43×3√ KT1(u+1)/ ＆d u[σH]2=76.43×3√1.1×6.27×104×5/1×4×5602=49.70mm由“书”表10.3综合考虑，选取标准模数m=2.5mm⑶主要尺寸计算d1=mZ1=2.5×25（mm）=62.5mmd2=mZ2=2.5×75（mm）=187.5mmb=＆dd1=1×62.5mm=62.5mm经圆整后，取b2=65mm。