机械设计课程设计一级减速器

长沙理工大学

机械设计课程设计说明书 Ⅱ轴：TⅡ＝TⅠ3i13?23?3=56.533530.9930.97= 271.43N2m 卷筒轴：TⅢ=TⅡ3?23?4=271.4330.9930.99=266.03 N2m 各轴输出转矩

Ⅰ轴： TⅡ=56.533530.9930.97=271.43N2m Ⅰ＝TⅡ轴：TⅡ＝TⅢ=271.4330.9930.99=266.03 N2m 卷筒轴：TⅢ，=TⅢ3?5=266.0330.96=255.39 N2m

，，3、运动和动力参数计算结果整理表：

功率 P/KW 轴名 输入 电机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 卷筒轴 2.82 2.71 2.66 输出 2.94 2.71 2.66 2.55 输入 56.53 271.43 266.03 输出 19.63 271.43 266.03 255.39 r/min 1430 476.67 95.33 95.33 i 3 5 1 1 0.96 0.96 0.98 0.96 转距T/N*M 转速n 转动比效率 五、带轮设计

1、确定计算功率Pc：

根据《机械设计基础》表12-6查得工作情况系数KA=1.0，故

Pc?KAP?1.0?3?3KW

2、选取V带型号：

根据功率Pc?3kw，n1?1430r/min，由《机械设计基础》图12-14选取V带型号为A型。

3、确定带轮基准直径D1和D2：

根据《机械设计基础》表12-7选取D1=100mm，《机械设计基础》第240页得到滑动率??1%

D2?iD1(1??)?3?100?99%?297mm

根据《机械设计基础》表12-7选取D2=300mm。

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机械设计课程设计说明书 大带轮转速 n2?n1D1(1??)/D2?1430?100?0.99/300?471.9min

其误差

4、验算带速v：

v??D1n1（/60?1000）?3.14?100?1430（/60?1000）?7.48m/s 在5-25m/s的范围内，带速合适。

5、确定带长和中心距：

由0.7（D1+D2）≤a0≤2（D1+D2）初步确定a0=600mm 根据《机械设计基础》第246页得到

(D2?D1)2?L?2a0?(D1?D2)?24a023.14(300?100） ?2?600?(100?300)?24?600?1844.67mm

由《机械设计基础》表12-2选用基准长度Ld?1800mm 计算实际中心距：

a??2Ld??(D1?D2)??2Ld???D1?D2???8(D2?D1)22822?1800?3.14?(100?300)??2?1800?3.14??100?300???8?(300?100)28

?577.34mm＜700mm6、验算小带轮包角α1：

?1?180??D2?D1?57.3?a300?100?180???57.3?

577.34?160.15??120?合格7、确定V带根数Z：

i=3，

根据《机械设计基础》表12-3，表12-4，表12-5，表12-2查得 单根普通V带的基本额定功率P0?1.32kw，额定功率的增量?P0?0.17kw包角修正系数K??0.95，带长修正系数KL?1.01 根数

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机械设计课程设计说明书 Pcz?（P0??P0）k?kl3??2.098根（1.32?0.17）?0.95?1.01

取根数为3根。

8、求作用在带轮轴上的压力：

由《机械设计基础》表12-1查得 q=0.10kg/m 单根V带张紧力

500PC2.5F?(?1)?qv2ZVk?500?32.5?(?1)?0.1?7.482

3?7.480.95?114.66N小带轮轴上压力为

?160.15?FQ?2ZFsin1?2?3?114.66?sin?677.66N

22?9、带轮主要参数：

小轮直径D1（mm） 100

大轮直径D2（mm） 300 基准长度 带速（m/s） 带的根数z 7.48 3 中心距（amm） （mm） 577.34 1800 六、传动零件齿轮的设计计算

1、材料选择：

假设工作寿命为8年，每年工作250天，每天工作8小时，带式输送机工作经常满载，空载启动，工作有轻震，不反转。根据《机械设计基础》表10-1初选小齿轮材料为40Cr经调质处理其硬度为240-285 HBS，取260 HBS,大齿轮材料为ZG340-640经正火处理其硬度为180-220 HBS取210 HBS；齿轮等级精度为9级。

由《机械设计基础》图10-7，σ由表10-4， 安全系数SH =1.1

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Hlim1

=700MPa，σ

Hlim2

=400MPa

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机械设计课程设计说明书 故[σH1]=σ [σH2]=σ由图10-10，σ

Hlim1

/SH=700/1.1=636MPa /SH=400/1.1=363MPa

Flim2

Hlim2

Flim1

=240MPa，σ=140MPa

由表10-4，SF =1.3

故[σF1]=σ [σF2]=σ

Flim1

/SF=240/1.3=184.6MPa /SF=130/1.3=107.7MPa

Flim2

2、按齿面接触强度设计：

根据《机械设计基础》表10-3取载荷系数K=1.2，第199页取齿宽系数ψa=0.4 小齿轮的转矩为

T1=9.5531063P/n1=9.55310632.71/476.67 =5.433104 N mm

按《机械设计基础》式（10-6）计算中心距（已知减速器传动比i1=u=z1/z2=5）

?335?KT1a?(u?1)3??[?]????ud?H??335?1.2?5.43?103?（5?1） ? ??0.4?5?363??181.65mm242取z1=32，则z2=32?5=160,故实际传动比为i=160/32=5=i1，模数为 m=2a/(z1+z2)=2*181.65/(32+160)=1.89 mm 根据《机械设计基础》表4-1取m=2mm。中心距为 a=0.5 m(z1+z2)=192mm 齿宽为

b=ψa a=0.4*192=76.8 mm

取b2=77mm，b1=83mm。为补偿安装误差，保证接触齿宽，通常小齿轮齿宽应比大齿轮齿宽大5-10mm.

齿轮分度圆直径d1=mz1=2*32=64 mm d2=mz2=2*160=320 mm

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