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机械设计课程设计说明书
一、传动方案拟定 2
二、电动机的选择 2
三、计算总传动比及安排各级的传动比 4
四、运动参数及动力参数计算 5
五、传动零件的设计计算 6
六、轴的设计计算 12
七、滚动轴承的选择及校核计算 19
八、键联接的选择及计算 22
九、减速器的润滑 24
十、箱体尺寸 24
精 密 机 械 课 程 设 计
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
第三组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动
工作条件：传动不行逆，载荷平稳。
启动载荷为名义载荷的 倍，传动比误差为+/-%
原始数据：输出轴功率 Pw=3kw
输出轴转速n=100r/min
精 密 机 械 课 程 设 计
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
第三组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动
工作条件：传动不行逆，载荷平稳。
启动载荷为名义载荷的 倍，传动比误差为
+/-%
原始数据：输出轴功率 Pw=3kw 输出轴转速 n=100r/min
二、电动机选择
1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机
2、电动机功率选择：
〔1〕传动装置的总功率：
精 密 机 械 课 程 设 计
η =η ×η 2 ×η
总 带 轴承 齿轮
=××
=
电机所需的工作功率： P = Pw/η
工作 总
=3/
= KW
3、确定电动机转速：
：n=100r/min
按推举的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级减速器传动比范围 I’ =2~3。取 V 带传动比 I’ =2~4，则总传动
a 1
比理时范围为 I’ =4~12。故电动机转速的可选范围为
a
×
n’ =I’
d a
n =〔4~12〕×100=400~1200r/min
筒
符合这一范围的同步转速有 750 和 1000 r/min。
依据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电 动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电动机和 传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 可见第 2 方案比较适合，则选 n=960r/min 。
4、确定电动机型号
依据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同
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步转速，选定电动机型号为 Y132M1-6。
中心高
外形尺寸
底角安装尺寸 地脚螺栓
轴 伸 尺 寸 装键部位寸
H L×
(AC/2+AD)HD
A×B
孔直径 K D×E
F×G
112
400×305×
265
190×140 12 28×60 8×24
三、计算总传动比及安排各级的传动比
1、总传动比：i =n /n=960/100=
总 电动
2、安排各级传动比
据指导书，取齿轮 i =3〔单级减速器 i=2~3 合理〕
齿轮
∵i =i × I 带
总 齿轮
∴i =i /i ==
带 总 齿轮
四、运动参数及动力参数计算
1、 计算各轴转速〔r/min〕
n =n /i
I
=960/=300(r/min)
带
n =n /i
II
=300/3=100(r/min)
齿轮
精 密 机 械 课 程 设 计
II 轴即为工作机构的转速 n
n
II=
2、 计算各轴的功率〔KW〕
I
P = P ×η
工作
=×=
带
×η
P = P
II I 轴承
×η =××
齿轮
=
3、 计算各轴扭矩〔N·m〕
T =9550×P /n =9550×
I I I
=·m
×
T =9550 P
II
/n
II II
=9550×
=·mm
五、传动零件的设计计算
1、 皮带轮传动的设计计算
选择一般 V 带截型
由课本P150 表 得：k =
A
A
PC=K P=×4=
精 密 机 械 课 程 设 计
由课本P149 图 得：选用A 型 V 带
确定带轮基准直径，并验算带速
由课本图 得，推举的小带轮基准直径为
80~100mm
则取d =100mm>dmin=75
d1
d1
dd2=i·d =×100=320mm
由课本P134 表 ，取d =315mm
d2
×
实际从动轮转速 n `=n d /d =960 100/315
2 1 d1 d2
=
转速误差为：n -n `/n =-300/300
2 1 2
=<+%(允许值)
×
带速V：V=π d n /60 1000
d1 1
=π ×100×960/60×1000
=
在 5~25m/s 范围内，带速适宜。
确定带长和中心矩
依据课本P151 式〔〕得
0. 7(d +d )≤a ≤2(d +d )
d1 d2 0 d1 d2
×
0. 7(100+315)≤a ≤2 (100+315)
0
由课本 P151 式〔〕得： 所以有：≤a ≤
0
830mm
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按构造设计初定 a =500
0
L =2a +(d +d )+(d -d )2/4a
0 0 d1 d2 d2 d1 0
=2×500+(100+315)+(315-100)2/4×500
=
依据课本P135 表〔〕取L =1600mm
d
依据课本P151 式〔〕得：
a≈a +L -L /2=500+(1600-)/2
0 d 0
=500-
=
(4)验算小带轮包角
×
α =1800-d -d /a
1 d2 d1
=1800-(315-100/)×
=>1200〔适用〕
〔5〕确定带的根数
依据课本P144 表〔〕P =
0
依据课本P151 式〔〕△P =
0
依据课本P148 表〔〕Kα =
依据课本P136 表〔〕K =
L
由课本P151 式〔〕得
Z=P /P’=P/(P +△P )Kα K
C C 0 0 L
=/(+) ××
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=
计算轴上压力
由课本 P140 表 查得 q=，单根 V 带的初拉力：
F =500P /ZV〔 -1〕+qV2
0 C
=[500×××(-1)+×]N
=
则作用在轴承的压力 F ，由课本P152 式〔〕
Q
F » 2Z F sin a
1 =2×5
×
Q 0 2
=
选用 5 根 A — 1600 GB/T 11544 — 1997V 带中心距
a= 带轮直径d =100mm d =315mm
d1 d2
轴上压力F =
Q
2、齿轮传动的设计计算
〔1〕选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不在，所以齿轮承受软齿面。小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为 220~250HBS。大齿轮选用 45 钢，正火，齿面硬度 170~210HBS；依据课本 P233
表 选 7 级精度。齿面精糙度R ≤~ m
a
按齿面接触疲乏强度设计
由d ≥[KT /φ u[ Z /(1- 〕(σ ) ]2] 1/3
1 1 R E R H
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由式〔6-15〕
确定有关参数如下：传动比 i =3
齿
取小齿轮齿数 Z =28。则大齿轮齿数：
1
×
Z =iZ =3 28=84
2 1
实际传动比I =84/28=3
0
传动比误差：i-i /I=3-3/3=0%<% 可用
0
齿数比：u=i =3
0
由课本P233 表 取φ =
r
转矩T1
1 1
T =×106×P/n =×106×
=×105N·mm
载荷系数k
由课本P211 表 取k= (5)许用接触应力[σ ]
H
[σ ]= σ
H
Z /SH 由课本P208 图 查得：
Hlim NT
σ =560Mpa σ
HlimZ1
=530Mpa
HlimZ2
由课本P133 式 6-52 计算应力循环次数 N
L
L1
N =60njLn=60×300×1×(10×52×40)
=×108
× ×
N =N /i= 108/3= 108 .
L2 L1
由课本P210 图 查得接触疲乏的寿命系数：