机械设计课程设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器

1、吉林化工学院课程设计说明书题目： 二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器性 质: 课程设计 教 学 院： 机电工程学院 专业班级： 机械设计及其自动化 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 前 言本次课程设计于09年六月中旬开始，通过这三个个星期的设计，我们有了较大的收获，并从本质上对自己所学的专业和主要学科有了较深刻的理解。由于时间仓促，设计任务较重。设计过程中可能会或多或少的存在一些错误。希望审阅老师提出宝贵意见，以便及时改正，力争达到要求。机械设计课程教学基本要求规定：每个学生必须完成一个课程设计。因为它是机械设计课程的最后一个重要教学环节，也是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面的设计能力训练。

2、本次设计的内容为设计二级圆柱斜齿齿轮减速器。具体包括以下内容：决定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算；机体结构及其附件的设计；绘制装配图及零件工作图；编写计算说明书以及进行设计答辩。本次课程设计主要由老师和老师指导，审阅，并提出宝贵意见，特此表示衷心感谢。限于设计者水平有限，加之时间仓促，难免有不妥之处，希望广大师生批评指正,使报告更完善。关键词：减速器 电动机 高速级齿轮 低速机齿轮 轴 箱体目 录前 言2第1章 设计任务书51.1 设计题目51.2 工作条件及生产条件51.3 第七组设计原

3、始数据5第2章 电机的选择62.1 传动方案的拟定62.2 电动机的选择62.3 传动装置的运动和动力参数计算7第3章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计93.1 高速轴上的大小齿轮传动设计93.2 高速轴上的大小齿轮传动设计12第4章 轴的结构设计及计算174.1 概述174.2 轴的选择及结构设计174.3 中间轴的校核20第5章 滚动轴承的选择及计算255.1 中间轴轴承的校核255.2 高速轴轴承的校核265.3 低速轴轴承的校核27第6章 键联接的选择计算及齿轮结构计算296.1 概述296.2 键的校核29第7章 箱体及附件的结构设计和选择317.1 概述317.2 减速器铸造箱体的结构尺寸

4、317.3 附件的选择319.8起吊装置34设计小结34参考文献36第1章 设计任务书1.1 设计题目二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器1.2 工作条件及生产条件该减速器用于带式运输机的传动装置。两班制工作,连续单向运转，载荷较平衡.运输带允许速度差为5%。减速器小批量生产，使用期限为8年（每年300天）。应完成任务：1.减速器装配图一张（a0） 2中间轴上大齿轮和中间轴零件图两张 （a2） 3设计说明书一份（8000）字1.3 第七组设计原始数据 卷筒直径 d/mm 360 运输带速度 v(m/s) 0.84 运输带所需拉力 f(n) 360第2章 电机的选择2.1 传动方案的拟定为了确定传动方案

5、，可根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为：=44.590r/min=2.2 电动机的选择(1) 电动机功率的选择：工作机所需要的有效功率为=1.681kw根据查表2.2确定电动机的总效率所需功率为弹性联轴器效率为0.99.(2个)为滚动轴承传动 传动效率为0.99(4对)为圆柱齿轮传动8级精度（油润滑）效率为0.97.(2对)为滚筒的效率为0.96.(1个)则传动装置的总效率为：=0.850电动机所需的功率为= /=1.681/0.850=1.978kw(2) 电动机类型的选择：电动机的类型根据动力源和工作条件,选用y系列三相异步电动机。选择常用的同步转速为1500 r/min和1000r/m

6、in根据电动机所需功率和同步转速查表y100l1-4和y112m-6型。根据电动机的满载转速和滚筒转速nw可算出总传动比。现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中方案电 动 机型 号额定功率同 步转 速满 载转 速总 传动 比外 伸轴 径轴外伸长 度中心高1y100l1-42.2kw1500r/min1430 r/min31.8528mm60mm2y112m-62.2kw1000r/min940 r/min21.0828mm60mm总传动比:= / =1430/44.59=32.070= /=940/44.59=21.081 电动机型号y100l1-4双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比：=6.

7、457低速级的传动比为：=/=32.070/6.457=4.967电动机型号y112m-6双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比：=5.235低速级的传动比为：=/=21.081/5.235=4.027 通过计算，方案1虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大。为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2，即电动机型号为：y112m-6。2.3 传动装置的运动和动力参数计算(1)各轴的转速计算：= =940r/min= /=940/5.235=179.56r/min=/=179.56/4.027=44.589r/min=44.589r/min(2)各轴的输入功率计算：=1.9780.99

8、=1.958kw=1.9580.970.99=1.880kw=1.8800.970.99=1.805kw =1.8050.990.97=1.733kw(3)各轴的输入转矩计算：=9550/=95501.958/940=19.892nm=9550/=95501.980/179.56=105.307nm=9550 / =95501.805/44.59=386.583nm=9550/=95501.769/44.59=378.873 nmtd=9550/=95501.978/940=20.096 nm各轴运动的动力参数轴号转速n功率p转矩t传动比19401.95819.8925.2352179.561

9、.88099.9894.027344.591.805386.5831444.591.796378.873第3章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计3.1 高速轴上的大小齿轮传动设计(1) 选用标准斜齿轮圆柱齿轮传动：选小齿轮选择45号钢调质,hbs=217255大齿轮选择45号钢常化hbs=162217因输送为一般通用机械, 故齿轮精度等级选8级,；故表10-1对小齿轮取hbs=250, 对大齿轮选接触hbs=210(2) 齿数的选择：现为软齿面齿轮，齿数应比根切齿数较多为宜，初选 =5.23523=120.045故取大齿轮齿数=120，则齿数比为u=/=120/23=5.217。与原要求仅差(5.23

10、5-5.217)/5.217=0.344%，故可以满足要求。(3) 选择螺旋角： 按经验 ，1015,初选=13(4) 计算当量齿数，查齿形系数：z= /cos=23/ cos13=24.663z= /cos=120/ cos13=129.721查表得：(5) 选择齿宽系数：查教材10-2 表10-4装置状况两支承相对小齿轮作不对称布置0.7-1.15（1.1-1.65）所以取1由于工作时有轻微振动 故k=1.4（中等冲击）(6) 齿轮重合度计算：=1.88-3.2(1/+1/z) cos=1.67(7) 按齿面接触疲劳强度设计： d=36.292k-载荷系数 k=1.4-齿轮转矩 -齿数比-

11、许用接触应力 -弹性影响系数 s-接触疲劳安全系数 n-应力循环次数 查表 (表10-15) （表10-17） (表10-14) （表10-16） u=5.217(8) 齿轮的模数：取标准模数(9)中心距计算：圆整中心距a=148mm 螺旋角由于中心距为147故重新选择螺旋角(10)中心距重选：中心距圆整到148mm 螺旋角 (11)主要的尺寸计算：故 (12)校核齿根弯曲疲劳强度：查表（教材10-12） 因为大齿轮值小，故只需要校核弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度满足。(13)齿轮的精度选择v2m/s所以滚动轴承选用油润滑减速器中滚动轴承可采用润滑油或润滑脂进行润滑。若采用润滑油可直接用减速器油

12、池内的润滑油进行润滑如采用润滑脂的牌号根据工作条件进行选择润滑方式（润滑油润滑）飞溅润滑减速器中当浸油齿轮的圆周速度v23m/s时即可飞溅润滑飞溅的油一部分直接溅入轴承，一部分先溅到箱壁上，然后再顺着箱盖的内壁流入箱座的油沟中，沿油沟往轴承的缺口进入轴承 输油沟的结构及尺寸当v更高时，可不设置油沟，直接靠飞溅的润滑油轴承。若飞溅润滑则需要设计特殊的导油沟，使箱壁上的油通过导油沟进入轴承，起到润滑作用。第7章 箱体及附件的结构设计和选择7.1 概述箱体是加速器中所有零件的基座，是支承和固定轴系部件、保证传动零件正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件。箱体一般还兼作润滑油的油箱。其具体结构

13、尺寸如下表。7.2 减速器铸造箱体的结构尺寸名称符号结构尺寸箱座壁厚10箱盖壁厚8凸缘的厚度b,15，12箱座,机盖的肋厚m m18.5 6.8轴承盖的外径112,120,130地脚螺钉数目n6通孔直径16沉头座直径33底座凸缘尺寸2420联接螺栓轴承旁联接螺栓直径12连接螺栓机盖与机座连接直径8凸缘厚度轴承端盖t10距离大齿机顶圆与内机壁113距离齿轮端面与内机壁2107.3 附件的选择为了保证减速器正常工作和具备完善的性能，如检查传动件的啮合情况、注油、排油、通气和便于安装、吊运等。减速器箱体上常设置某些必要的装置和零件，这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为附件。现将附件作如下分述。

14、吊钩 d= ; h=0.8b=24h=0.5h=12 r=0.25b=0.75 b=2=20油标： 为指示减速器内油面的高度是否符合要求，以便保持箱内正常的油量，在减速器箱体上设置油面指示装置，其结构形式m12， ,h=28,a=10 b=6 c=4 d=20 窥视孔 （p134，红） 窥视孔用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，并可由该孔向箱内注入润滑油，孔盖用螺钉封住。为防止污物进入箱内及润滑油渗漏，盖板底部垫有纸质封油垫片.l1=140 l2=125 l3=110b1 =120 b2=105 d=7 孔数：8 ； =4 ；k=5 油塞为了更换减速器箱体内的污油，应在箱体底部油池的最低处设

15、置排油孔平时，排油孔用油塞堵住，并用封油圈以加强密封。定位销为了保证箱体轴承座孔的镗削和装配精度，并保证减速器每次装拆后轴承座的上下半孔始终保持加工时候的位置精度，箱盖与箱座需用两个圆锥销定位。定位削孔是在减速器箱盖与箱座用螺栓联接紧固后，镗削轴承座孔之前加工的。起盖螺钉减速器在安装时，为了加强密封效果，防止润滑油从箱体剖分面处渗漏，通常在剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因粘接较紧而不易分开。为了便于开启箱盖，设置起盖螺钉，只要拧动此螺钉，就可顶起箱盖。轴承盖轴承盖用于固定轴承外圈及调整轴承间隙，承受轴向力。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。凸缘式端盖调整轴承间隙比较方便，封闭性能好，用

16、螺钉固定在箱体上，用得较多。嵌入式端盖结构简单，不需用螺钉，依靠凸起部分嵌入轴承座相应的槽中，但调整轴承间隙比较麻烦，需打开箱盖。根据轴是否穿过端盖，轴承盖又分为透盖和闷盖两种。透盖中央有孔，轴的外伸端穿过此孔伸出箱体，穿过处需有密封装置。闷盖中央无孔，用在轴的非外伸端。通过对轴及轴承盖的设计得出数据，设计轴承盖：内径为35的轴承内径为40的轴承内径为50的轴承=8=9=8=9=8=9=68=76=86=92=100=110=112=120=130e=9e=9e=9d4=d-10=62d4=70d4=80m=26m=26m=229.8起吊装置起吊装置有吊环螺钉、吊耳、吊钩等，供搬运减速器之用。

17、吊环螺钉（或吊耳）设在箱盖上，通常用于吊运箱盖，也用于吊运轻型减速器；吊钩铸在箱座两端的凸缘下面，用于吊运整台减速器。 吊耳环参数（mm）（1.82.5）r=（11.2）de=（0.81）db=216161416设计小结三周的机械设计使我们认识到了作为一名工程技术人员需具备的素质，扎实的专业知识和较宽的知识面，我们设计者之间团队的重要性，三周的时间里的能够让我们学到很多很多的实际性的知识，怎样才能在这三周里更好的运用学的知识来完成设计任务呢？这无疑让我们有时间做一个理性的思考。把所学的知识在这次设计中和自己的想法结合起来并在自己 的设计中形象而生动的表现出来，我认为此次课程设计是我们走向工作的

18、前奏也算是对个人的一个实践性的训练。美丽而多彩的大学生活把我们带进了知识的殿堂，为了将来更好的服务社会，为了把我们已基本掌握的基础知识和专业课程更好的融会、贯通，而课程设计就是这道桥梁。随着高新技术时代的发展，机械设计越来越表现出其特有的结构化新颖的作用，通过此次机械设计，使我对机械零件设计步骤和设计思想，得到了充分掌握，真正地能把所学到的知识初步地运用到了实践之中，收益很大，同时，也发现了自己的多方面的不足之处。在这段时间里我们通过彼此之间的相互合作，交流学习，了解了许多新知识，尤其对机械原理和机械设计有了系统的掌握。但由于时间有限，学习心得不够深刻，还不能对所学的知识达到熟练的运用，这就需

19、要我们在今后的工作中有待学习和提高。初次接触课程设计，有一种特别的感觉，和以前接触的是完全不同的境界。翻阅资料，到图书馆借书，试着照书上的例题设计、计算、校核、绘图，并且不断的修改，反复修改再验证。每一部分、每一个步骤都让我们感到了许多事情都是显得有些无奈必须都按技术要求来设计。在这次设计中，在计算数据过程中我们遇到了很多伤心上的麻烦,每个零件的数据改了一次又一次再经过反复的零开始性的计算，决不能存在半点侥幸的心理，否则就会出现结构上的不合理或设计上的不当，我就在设计中不止一次的修改数据，有时因一个小小的错误，看起来并不影响减速器的整体结构，但是在实际工程中才会发现这样一个小小的错误就会造成意想不到的后果，很可能达不到使用的寿命要求，这让我想到了千里之