机械设计基础课程设计带式运输机一级直齿圆柱齿轮设计.doc

机械设计基础实训名 称： 学院： 班级： 学号： 姓名： 目 录第一节 设计任务 21.1 设计题目 21.2 设计参数要求数据 21.3 用于带式运输机的一级直齿圆柱齿轮减速器 21.4 设计内容及任务 2第二节 材料的选择 2第三节 齿轮的设计 3第四节 减速器轴的设计 6第一节 设计任务1.1 设计题目带式运输机一级直齿圆柱齿轮设计。1.2 设计参数要求数据输入功率P1（kw）：9.245输入轴转速n1(r/min):472传动比i：4.511.3 用于带式运输机的一级直齿圆柱齿轮减速器1.4 设计内容及任务(1）减速器主要零件的设计计算（包括齿轮传动的的设计计算和轴的设计计算）；(2）画齿轮的工作图（A4图2张）；(3）画轴的工作图（A4图2张；）(4）编写计算说明书 。第二节 材料的选择由于所设计的减速器作一般用途，故该齿轮传动选用软齿面传动，查书本5-4.，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬229-286HBS，大齿轮选用45钢正火处理，齿面硬度169-217HBS。计算时取小齿轮230HBS，大齿轮200HBS。小齿轮用230HBS大齿轮用200HBS第三节 齿轮的设计与计算1、各输入转矩=9550=95502、 （1）齿面系数由书本p79，直齿轮，软齿面，非对称布置，取（2）载荷系数K 由于载荷平稳，速度较低，齿轮相对轴承对称布置，因此从p73中取K=1.1 （3）齿数比u对减速运动u=i=4.51 。（4）许用接触应力 ：。式中试验齿轮的接触疲劳极限应力，根据小齿轮230HBS从p76图5-23b查得=580mpa，根据大齿轮200HBS从图5-23b查得=385Mpa；接触疲劳强度的最小安全系数，取=1所以 （5）计算小齿轮的分度圆直径d1： 取=96mm（6）初定主要参数 选取齿数 Z1=32 Z 2=i* Z1= 取Z 2=145。 计算模数 取m=3计算分度圆直径 d1=mz1= d2=mz2计算中心距 a=（d1+d2）/2=(96+435)/2=265.5mm齿宽 b=d1=3、确定齿轮的主要几何尺寸（1）齿数 模数 Z1=32 Z 2=145 m=3（2）分度圆直径 d1=mz1=332=96mm d2=mz2=3145=435mm（3）齿顶圆直径 da1=d1+2ha*m=96+213=102mm da2=d2+2ha*m=435+213=441mm（4）齿根圆直径 df1=d1-2(ha*+c*)m=96-2(1+0.25) 3=88.5mm df2=d2-2(ha*+c*)m=435-2(1+0.25) 7=427.5mm（5）计算中心距 a=（d1+d2）/2=(96+435)/2=265.5mm（6）齿宽 b2=b=d1=取b2=96mm b1=b2+7mm=103mm4、 校核齿根弯曲疲劳强度由书本式（5-21） 由前可知，K=1.1，T1=187.05Nm ，b=96mm ，m=3，Z1=32 齿面系数 YFa Z1=32、Z2=145查p77表5-6得； 应力修正系数YSa 由Z1=32、Z2=145查表5-6得 ； 许用弯曲应力： 式中：试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力，根据小齿轮230HBS查得=220Mpa，根据大齿轮200HBS查图得SFmin弯曲疲劳强度的最小安全系数取SFmin1=SFmin2=1.25则 校核齿根弯曲疲劳强度： 所以大、小齿轮弯曲疲劳强度满足要求转矩=187.05Nmd1=91.23mmZ1=32 Z2=145m=3d1=96mmd2=435mma=265.5mmZ1=32 Z 2=145 m=3d1=96mm d2=435mmda1=96mm da2=435mmdf1=88.5mmdf2=427.5mma=265mmb2=96mmb1=103mm第四节 减速器轴的设计1、确定轴的最小直径。选取轴的材料为45 钢，调质处理。轴传递的功率P1=9.425kw，轴转速n1=472r/min，传动比i=4.51。考虑到齿轮啮合效率，可得轴传递功率 P2=9.245kW由n2=n1/i可得低速转速； n2=根据两轴的材料均为45钢，查表得C=118107，取C=110，于是可得高速轴和低速轴受扭的最小轴径d1和d2分别为 mm在高速轴和低速轴的最小轴径处分别装有带轮和半联轴器，因此轴径应增加5%，即 圆整后取标准值d1=30mm 、d2=50mm 2. 轴各段尺寸的确定 输入轴：第1段 d=30mm l=70mm 第2段 d=32mm l=50mm 第3段 d=34mm l=75mm 第4段d=36mm l=100mm 第5段d=48mm l=6mm 第6段d=44mm l=8mm 第7段d=34mm l=25mm 输出轴： 第1段 d=50mm l=65mm 第2段 d=54mm l=45mm 第3段 d=58mm l=70mm 第4段d=62mm l=93mm 第5段d=82mm l=12mm 第6段d=74mm l=17mm 第7段d=85mm l=40mm3.轴上平键的参数： 连接小齿轮和输入轴的键：b=10mm h=8mm t=5mm l=66+5=71mm 大齿轮和输出轴上的键：b=18mm h=11mm t=7mm l=54+9=63mm d1=30mm d2=50mm