单级斜齿圆柱齿轮减速器毕业设计

1、 单级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书 目 录1. 前言. .2. 设计方案拟定. .3. 电动机的选择计算.24. 传动装置的运动和动力参数计算.35. 传动零件的设计计算.46. 齿轮的设计计算.77. 轴的设计计算.108. 减速器高速轴的校核.139. 减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算.1510.高速键联接的选择和验算.1611.减速箱箱体的设计.1712.润滑与密封.1913.参考资料.20前 言机械设计基础这门课是培养学生机械设计能力的技术基础课。机械设计基础课程设计是机械设计课程重要的环节，是我们学习这门课程后进行的一项综合训练。其主要目的是： (1) 通过课程设计综合运用

2、机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识掌握机械设计的一般规律，树立正确的思想,培养分析和解决实际问题的能力 (2) 学会从机器功能的要求出发,合理选择传动机构类型,制定设计方案,正确计算零件的工作能力,确定它的尺寸、形状、结构、及材料,并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全问题等,培养设计能力。 (3）通过课程设计,学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关的技术资料等培养机械设计的基本技能。 通过这次设计使我巩固、加深了在机械技术课程中所学到的知识，提高了我综合运用这些知识去分析和解决问题的能力。同时学会了机械设计的一般方法，了解和掌握了常用机械零部件、机械传动装置和简单机械的设计方法与步

3、骤，为今后学习专业技术知识打下必要的基础。同时在这个过程中我遇到了很多波折，有很多问题解决不了，让我学会了和同学们的团结全作与交流最终解决了问题。培养了我一种团队意识。也让我重新审视我的学习过程，眼高手低，让我知道在今后的学习和工作中一定要踏实。一、设计方案拟定（选择设计题目）1，设计题目名称单级斜齿圆柱齿轮减速器2，运动简图 3，工作条件每日工作班数为，传动工作年限为年，工作场所为车间，成批生产。，原始数据，输出轴的功率为5，输出轴的转速为5r/min二、电动机的选择计算1.选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式结构,电压为380V,Y系列。 2.选择电动机功率传

4、动装置的总效率： V带传动的效率 带=0.96闭式齿轮的传动效率 齿轮=0.97一对滚动轴承的效率 轴承=0.99传动总效率=0.960.970.992=0.9127；所需电动机功率 Pr=Pw /=5/0.9127=5.478KW 可选用Y系列三相异步电动机Y160M-6型，额定功率P0 =7.5kw,满足P0 Pr。3.选取电动机的转速输出轴的转速w=r/min 根据滚筒所需的功率和转速，可选择功率为3.5KW，同步转速为1000r/min型号的电动机。电动机数据及传动比电机型号额定功率/KW同步转速/（r/min）满载转速/(r/min)总传动比Y160M-67.510009707.6二

5、、传动装置的运动及动力参数计算1、分配传动比电动机的满载转数n0=970r/min 总传动比 i总 = n0/nw = 970/130=7.46 取i带 =2，则减速器的传动比 i齿轮= i总/i带=7.46/2=3.732、各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电机轴Pr=7.5kw nw=970r/min Tr =9550Pr/nw=95507.5/970=59.27Nm 轴：即减速器高速轴采用带联接传动比i带 =2，带传动效率带=0.96， P1= P001= P0带 =7.50.96=5.78kwn1= n0/i 01=970/2=485r/minT1=9550P1/n1=95505.78

6、/485=113.81轴：即减速器的低速轴，一对滚动轴承的传动比效率为轴承=0.99 闭式齿轮传动的效率为齿轮=0.97则12=0.990.97=0.96P=P12=5.780.96=5.55kwn=n/i=485/3.73=130.03r/minT=9550P/n=95505.55/130.03=407.62各轴运动及动力参数轴功率P/kw转速n/(r/min)转矩T/Nm传动型式传动比效率电动机7.597059.27V带传动20.96高速轴5.78480113.81闭式齿轮传动3.730.97低速轴5.55130.08407.62三、传动零件的设计计算1、V带传动的设计算(1)确定设计功率

7、PC , 载荷有轻度冲击， 2班制， =1.2PC=P=7.22kw(2)选取V带的型号 根据PC和n0，因工作点处于B型区，故选B型带。 (3)确定带轮基准直径、选择小带轮直径确定=125mm验算带速VV=6.35m/s在5m/s25m/s之间，故合乎要求。确定从动轮基准直径(书P211)=(1-)=2125(1-0.02)=245mm取从动轮基准直径为=250mm (4)确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心a（书P220）取初定中心距0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)a0=400mm确定带的计算基准长度Ld按式 L=2a+( +)+=1388.83mm取标准Ld =1400

8、确定实际中心距=+=400+=405.59(5)验算包角180-57.3=180-57.3=162.341200 符合要求(6)确定带根数z根据电机的转速n=970和小带轮直径125mm，查得 P=1.67kw ， P=0.30 (i=2)，K=0.95，K=0.90 Z=4.29根取Z=5根（7）、计算作用于轴上的载荷F单根V带的初拉力：F0=500(-1)+q=500=192.37N式中q查得q=0.17Kg/m。F=2FZ=1900.90N（8） 带轮结构设计300mm 用孔板式轮缘与小轮相同，轮毂与轴同时设计。四、齿轮的设计计算：1.选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料

9、选用45钢，调质处理， 小齿轮45钢调质,硬度210220HB，取220HBS； 大齿轮45钢正火,硬度170210HB，取200HBS。计算循环次数NN=60nj=604851(1036516)=1.2710N=3.4210取载荷系数S=1.1由图11-1（书166页）查得 =500Mpa ， =460MPa计算许用接触应力= =454.55Mpa= =418.18Mpa取=420MPa2.按齿面接触强度确定中心距小轮轮距 TT=9.5510=9.5510=1.1410Nm取得K=1.4，得=1，a =133.66mm取中心距a=140mm 取小轮齿数=20则大齿轮数=75所以=75/20=

10、3.75计算得到=（3.75-3.72）/3.72=0.8%在正负5%之间，故合理。模数m=2.87mm,取m=3mma=142.5mm齿宽b=60mm分度圆直径：=m=60mm=m=225mm圆周速度v=3.1460485/601000=1.52m/s应选用9级精度。3验算齿面接触疲劳强度按电机驱动载荷轻度冲击由表11-3得k=1.25由图11-2（b）按9级精度和vZ/100=1.02425/100=0.256m/s得kv=1.024 校核齿根弯曲疲劳强度=360MPa=240MPa=48.27MPa 计算轴承A的寿命PA= 预期寿命满足要求八、高速轴键联接的选择和验算大带轮装在高速轴轴端

11、，需用键进行周向定位和传递转矩。由前面设计计算得知：V带带轮材料为钢 ，轴的材料为45钢，V带与轴的配合直径为35mm，V带轮毂长为70mm，传递转矩T=114.11Nm1.选择键的材料、类型和尺寸。a.键的材料选用45钢，b.选择最常用的A型普通平键，因为它具有结构简单，对中性好，装拆方便等优点。c.键的截面尺寸由键所在轴段的直径 d=35mm由标准中选定，键的长度由轮毂长确定，查表得bh=8*7,L=65mm.2.键联接的强度计算普通平键的主要失效形式是键，轴和轮毂三个零件中较弱零件的压溃。由于带轮材料是钢，许用挤压应力由表9-7（指导书135页）查得=100MPa。键的计算长度l=L-b

12、=65-8=57mm =100Mpa安全九、减速器箱体的结构设计参照参考文献机械设计课程设计（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第19页表1.5-1可计算得，箱体的结构尺寸如表8.1箱体的结构尺寸减速器箱体采用HT200铸造，必须进行去应力处理。设计内容计 算 公 式计算结果箱座壁厚度=（56）mm取=8mm箱盖壁厚度18=（6.4608）取1=8mm机座凸缘厚度bb=1.5=1.58=12mmb=12mm机盖凸缘厚度b1b1=1.51=1.58=12mmb1=12mm箱底座凸缘厚度PP=2.5=2.58=20mmP=20mm地脚螺钉直径和数目Df=16mm n=4Df

13、=16mm n=4 通气孔直径Df=20mmDf=20mm地脚沉头座直径D0D0=45mmD0=45mm底座凸缘尺寸C1min=25mm C1min=25mm C2min=23mmC2min=23mm轴承旁连接螺栓直径d1d1= 12mmd1=12mm定位销直径d =(0.70.8)9=6.37.2d =7mm箱座盖连接螺栓直径d 2 =(0.50.6)16=89.6mmd 2 =8mm大齿轮顶园与箱内壁距离=1.289.6mm=10mm上下箱连接螺栓通孔直径d28 （1015）mm=10mm轴承盖螺钉直径和数目n,d3n=4, d3=8mmn=4d3=8mm检查孔盖螺钉直径d4d4=（0.30.4）16=4.86.4mmd4=6mm轴承端盖外径D1D1=(55.5) 7+62=97100.5取D1=100mm（凸缘）箱体外壁至轴承座端面距离KK= C1+ C2+(58)=32mmK=32mm机盖、机座肋厚m1,mm1=0.851=6.8mm, m=0.85=6.8mmm1=7mm