机械零件课程设计计算说明书单级圆柱齿轮减速器设计

1、广西工业职业技术学院机械零件课程设计计算说明书设计题目：单级圆柱齿轮减速器设计学生姓名： 班 级： 模具1033 学 号： 指导教师： 完成日期： 2011年12月28日 机械零件课程设计任务书广西工业职业技术学院广西工业职业技术学院前言减速机设计是机械设计基础课程的重要环节，是前面所学所有课程的综合运用，对于理论联系、实践和技能的培养起着重要的作用。通过本次设计，提高了综合运用机械设计基础和相关课程的能力，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立了正确的设计思想和严肃认真的工作作风，分析和解决工程实际问题的能力得到较大的提高。掌握了机械零件，机械传动装置和简单机械的一般

2、设计方法和步骤，提高了设计能力，如计算能力、绘图能力、计算机辅助设计（cad）能力等。熟悉了设计材料（教材、手册、图册、工程图纸等）的使用。本次设计的减速器是针对室内固定使用的带式运输机而设计的，起使用条件并不恶劣，场地和空间都不受限制，故设计时主导思想是考虑了一次成本，采用一般的材料，齿轮采用软齿面，所以其结构偏大。在设计中得到同学们的大力帮助和老师的耐心讲解，在此表示感谢。限于本人知识水平有限，难免出现一些缺点和错误，恳请读者阅读时批评指正。摘要本次机械零件课程设计，主要设计单级直齿圆柱齿轮减速器，首先要考虑的是传动装置的总体设计、传动件的设计、轴的设计、键的选用。一、 根据已知条件，查设

3、计手册，选择结构简单，价格低廉，维护方便的y系列三相异步电动机。二、 设计减速器齿轮传动，根据齿轮工作条件和齿面硬度来确定。三、 轴的设计：根据已知条件，查有关的设计手册，设计轴的结构、轴的键联接，选择轴承。 最后画出轴和齿轮的结构图及装配图。目录 传动装置的总体设计6一选择电动机71.选择电动机的类型72.选择电动机的功率83.确定电动机转速9二传动件的设计计算 101.皮带的设计与计算112.大带轮结构图尺寸表及结构图12三减速器齿轮的设计与计算的计算131.齿轮参数计算）152.大齿轮结构图及几何尺寸计算16四 轴的设计计算171. 高速轴设计计算172. 高速轴的强度校核193.高速轴

4、的结构图204.低速轴的设计计算225.低速轴的强度校核236.低速轴的结构图26五 轴键的选择261.高速轴联接键的设计计算272.低速轴连接键的设计计算27六润滑方式的选择28七、零件的配合及精度表28八设计总结29设计题目：设计用于皮带运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器。 工作拉力f=3000n,输送带工作速度v=0.8m/s，滚筒直径d=350mm。 工作条件：单向连续转动，载荷平稳，两班工作制，使用期限为10年，小批量生产，输送带速度允许误差为。传动装置的总体设计 传动装置总体设计主要包括分析和拟定传动方案。选电机类型和型号，确定总体传动比和各级传动比，计算各轴的转速和转矩。 分析和拟定

5、传动方案。 由于工作载荷不大，室内环境，布局尺寸没有严格要求，所以采用v带传动与一级减速器的组合传动方案。将带传动放在高速级，既可缓冲吸振又能减小传动的尺寸。一、选电机已知v带的有效拉力f=3kn=3000n，带速v=0.8m/s.直径d=350mm。工作条件：单向连续转动，载荷平稳，两班制工作，使用期限10年，小批量生产，输送带速允许误差为.1.由附表2-4选取v带传动效率，滚动轴承传动效率，闭式齿轮传动效率，弹性联轴器效率，滚筒效率代人得：所需电动机功率为由附表3-1查出y系列三相异步电动机的技术参数，选电动机额定功率=3kw确定电动机转速工作机滚筒转速为：根据附表2-3推荐的v带传动的传

6、动比合理范围=24，单级圆柱齿轮传动比=36，则传动比合理范围为：·=624,故电动机转速的范围为：符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min由附表3-1选取同步转速为750r/min，型号为y132m-8.同步转速为1000r/min，型号y132s-6（2）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比。 总传动比 由表3-1 分配各级传动比为使带传动的外廓尺寸不致过大，取其传动比=4，则齿轮减速器的传动比为：(3) 计算传动装置的运动和动力参数 0轴（电动机）由 故 1轴（高速轴） 2轴（低速轴） 3轴（滚筒轴） 为了方便下个阶段的计算，将以上结果列表如下：轴名功率p

7、/kw转矩转速传动比效率0轴(电动机)2.7927.759602.70.961轴（高速轴）2.6784106.5782405.49250.962轴（低速轴）2.572562.1243.69610.983轴（滚筒轴）2.52550.7643.696二传动件的设计计算已知电动机功率p=2.79kw,主动轮转速，从动轮转速1.计算功率 查表5-7，取工况系数 2.选择v带型号 由和查图5-15选取a型3.确定带轮基准 根据a型查表5-8，取 直径、 带传动的传动比 所以大带轮基准直径 按表5-8，将圆整为400mm4.验算带速v 5.初定中心距 由得 根据已知条件取6.初算带长 确定带的基准长度7确

8、定实际中心距 8. 验算小带轮包角 9.确定v带根数z 根据 和查表5-3得 根据和查表5-4得 根据.查表5-5得 根据 查表5-6得 取z=410.单根v带的张紧力 11.作用在轴上的压力 12大带轮结构尺寸表及结构图 1基准宽度112槽顶宽13.23基准线至槽顶高度2.754基准线至槽底深度8.75第一槽对称线至端面距离106槽间距157最小轮缘厚度68轮缘宽度659槽角38三减速器齿轮传动设计计算 解：（1）选择出齿轮材料及精度等级，确定许用应力，由于传递功率不大，选用柔齿面组合，小齿轮选用45钢调质，大齿轮选用45钢正火，查表6-4得小齿轮齿面硬度为220hbs,大齿轮齿面硬度为19

9、0hbs，许用接触应力 初步估计齿轮圆周速度 ，由表6-5选择8级精度（1） 接触面接触疲劳强度设计 齿轮转距t 载荷系数k， 查表6-6，取k=1.1齿数和齿宽系数选择小齿轮的齿数,则大齿轮齿数： 取实际传动比为：传动比误差： ，故可用 查表6-9，选取 齿数比 材料弹性系数查表6-7，得 按齿面接触疲劳强度设计 取 根据式（6-21）计算小轮直径 （3）计算主要几何尺寸。查表6-1，取标准模数取 （4）校核齿根弯曲疲劳强度 查表6-8，得， (内查法) 所以 所以满足弯曲强度要求，设计合理。（5）验算齿轮圆周速度 选取9级精度合适。 大齿轮结构图圆柱齿轮几何尺寸计算模数压力角齿顶高齿根高齿

10、全高顶隙齿距齿厚齿槽宽分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径标准中心距四.轴的设计i轴 已知主动轴所传递的功率为，转速轴上的齿轮参数为，齿轮宽b=74mm，载荷平稳。1.选择轴的材料，确定许用应力 轴的材料选45钢，正火处理。查10-1表得，。2.估算轴的最小直径 输出轴端与大带轮相配合的轴段轴径最小。查表10-4，取c=110，则 轴端有一个键槽，直径增大3%，取3.计算齿轮的受力分度圆直径为转矩为圆周力为径向力为4.轴的结构设计轴上零件装配和定位方案的确定。（1） 确定轴的各段直径因为轴的最小端取，；要符合轴承内径标准系列，选用深沟球轴承，代号6207，故；，。（2） 确定轴的各段长度 与

11、大带轮相配合的轴段长度应比传动零件的轮毂宽度略小2mm，查表5-1得大带轮轮缘宽度，。第二段轴长考虑轴承盖螺钉至带轮距离为，取；其余各段轴上与箱体的设计有关，可由齿轮开始向两端逐步确定。齿轮端面与箱壁的距离取1015mm，取15mm，轴承端面与箱体内壁的距离与轴承的润滑有关，取5mm，轴承宽17mm，；，轴环宽度，与轴承配合的轴段长两支点的跨距。（3）轴的结构细节设计5.轴的强度校核（1）绘制轴的受力简图。（2）计算支承反力（图b，图d） 水平面支承反力： 解得： 垂直面支承反力： 解得: (3)绘制水平面弯矩图、垂直面弯矩图及合成弯矩图。（图c、图e、图f）(4)水平面弯矩、垂直面弯矩及合成

12、弯矩水平面弯矩为： 垂直面弯矩：合成弯矩图： （5）绘制扭矩图。(图g)（6）绘制当量弯矩图。（h） 危险截面的当量弯矩为 （7）校核危险截面的直径，查表10-3得， 则增大3%为因结构设计的轴径为38mm，故满足强度条件。6.绘制轴的零件图。 ii轴 已知从动轴所传递的功率为，转速,轴上的齿轮参数为，齿轮宽b=69mm，载荷平稳。1.选择轴的材料，确定许用应力 轴的材料选45钢，正火处理。查10-1表得，。2.估算轴的最小直径 输出轴端与大带轮相配合的轴段轴径最小。查表10-4，取c=110，则 轴端有一个键槽，直径增大3%，取3.计算齿轮的受力分度圆直径为转矩为圆周力为径向力为4.轴的结构

13、设计（1）轴上零件装配和定位方案的确定。（2）确定轴的各段直径从左到右，第一段与联轴器配合，选择弹性联轴器的规格hy4，联轴器j型轴孔的孔径为45mm，孔长，所以确定，；要符合轴承内径标准系列，选用深沟球轴承，代号6211，故；，。（3）确定轴的各段长度 与联轴器相配合的轴段长度应比传动零件的轮毂宽度略小2mm，。第二段轴长考虑轴承盖螺钉至联轴器距离为，取；齿轮端面与箱壁的距离取1015mm，取15mm，轴承端面与箱体内壁的距离与轴承的润滑有关，取轴承宽21mm，；，轴环宽度，取整为7mm，与轴承配合的轴段长，两支点的跨距。（1） 轴的结构细节设计5.轴的强度校核（1）绘制轴的受力简图。（2）

14、 计算支承反力（图b、图d） 水平面支承反力： 解得： 垂直面支承反力： 解得: （3）绘制水平面弯矩图、垂直面弯矩图及合成弯矩图。（图c、图e、图f）（4）水平面弯矩、垂直面弯矩及合成弯矩水平面弯矩为： 垂直面弯矩：合成弯矩图： （5）绘制扭矩图。（图g）（6）绘制当量弯矩图。（图h） 危险截面的当量弯矩为 （7）校核危险截面的直径，查表10-3得， 则增大3%为因结构设计的轴径为58mm，故满足强度条件。6.绘制轴的零件图。 ii轴结构图五.轴键连接强度计算。i轴键联接强度计算：（1） 齿轮传动要求与轴对中性好，选用普通a型键。根据，轮毂宽度为65mm，查表12-1得键宽b=10mm，键高

15、h=8mm,计算得键长，取l=55mm，标记为：键 gb/t1096-1990。强度计算：由表12-2查得，键的工作长度，则： 故此平键联接满足强度要求。(2)带轮传动要求与轴对中性好，选用普通c型键。根据，轮毂宽度为65mm，查表12-1得键宽b=8mm，键高h=7mm,计算得键长，取l=55mm，标记为：键 gb/t1096-1990。强度计算：由表12-2查得，键的工作长度，则： 故此平键联接满足强度要求。ii轴键联接强度计算：（1） 齿轮传动要求与轴对中性好，选用普通a型键。根据，轮毂宽度为69mm，查表12-1得键宽b=16mm，键高h=10mm,计算得键长，取l=59mm，标记为：

16、键 gb/t1096-1990。强度计算：由表12-2查得，键的工作长度，则： 故此平键联接满足强度要求。(2)联轴器传动要求与轴对中性好，选用普通c型键。根据，轮毂宽度为84mm，查表12-1得键宽b=14mm，键高h=9mm,计算得键长，取l=74mm，标记为：键 gb/t1096-1990。强度计算：由表12-2查得，键的工作长度，则： 故此平键联接满足强度要求。六、润滑方式的选择i轴、ii轴都选择脂润滑，因为转速n，工作温度是，功率较低，所以选用3号钙基脂，润滑脂用量少于轴空间的，每15个月润滑一次。七、零件的配合及精度表配合零件传动轴带轮与高速轴联轴器与低速轴八设计总结这次课程设计，

17、由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没有那么简单，你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除

18、技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. 在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势.其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解

19、决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解.也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的. 我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸

20、或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步. 在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真.要永远的记住一句话:态度决定一切.经过两周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对之前所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，