机械设计课程设计轴类说明书

1、机械设计课程设计 课题名称 一级直齿圆柱齿轮减速器 学 院 材料与纺织工程学院 班 级 轻化101班 姓 名 黄丹梅 学 号 201054805115 _ 指导老师 刘楚辉 完成日期 2012年12月 目录机械设计课程设计1第1章 绪 论3第2章 课题题目及主要技术参数说明42.1. 课题题目42.2. 主要技术参数说明42.3. 传动系统工作条件42.4. 传动系统方案的选择4第3章 齿轮的设计计算53.1. 齿轮材料和热处理的选择53.2. 齿轮几何尺寸的设计计算53.3. 按齿面接触疲劳强度确定主要参数53.4. 校核齿根弯曲疲劳强度73.5. 确定齿轮的主要几何尺寸83.6. 确定齿轮

2、制造精度8第4章 轴的设计计算124.1. 轴的材料和热处理的选择124.2. 轴几何尺寸的设计计算124.3. 轴的结构设计13第5章 轴承、键的选择145.1. 轴承的选择145.2. 键的选择14第6章 总结15参考文献15第1章 绪 论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图等多门课程知识，并运用AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：1) 培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课

3、程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。2) 通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。3) 另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。4) 加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。第2章 课题题目及主要技术参数说明2.1. 课题题目设计一级直齿圆柱齿轮减速器2.2. 主要技术参数说明 I轴转速n1( r/min) ：632 功率

4、P(kW) ：7.53 传动比I ：3.802.3. 传动系统工作条件 带式运输机连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，单班制工作，每年工作300天。2.4. 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图第3章 齿轮的设计计算3.1. 齿轮材料和热处理的选择 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB230 大齿轮选用45号钢，正火处理，HB2003.2. 齿轮几何尺寸的设计计算3.3. 按齿面接触疲劳强度确定主要参数1) 小齿轮传递的转矩T1=9550P1/n1=9550×7.53/632=113.78（N·M）2) 选择齿宽系数根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置

5、，查机械设计基础教材中表得，取1.03) 选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳齿轮在两轴承间对称布置。查机械设计基础教材中表得，取K1.24) 计算尺数比 =i=3.85) 许用接触应力H 由机械零件设计手册查得 Hlim1=580MPa ，Hlim2=385MPa ， SHlim1 = SHlim2= 1。25 由机械零件设计手册查得 H1= =580 MPaH2= =385 MPa6) 计算小齿轮分度圆直径 765=765 80.46( mm)7) 初定主要参数 选取齿数 取 Z1 = 22 取 Z2 = 84 计算模数 m=3.66，取标准模数m=4计算分度圆直径

6、计算中心距 a=212（mm）=3.82，=0.5%<,满足要求。故分度圆直径 齿宽 3.4. 校核齿根弯曲疲劳强度由由前可知，K=1.2，=113.78 N·M，b=88mm，m=4，Z1=22。齿形系数 由机械零件设计手册得 =2.72，=2.204。应力修正系数由机械零件设计手册得 =1.57，=1.778。许用弯曲应力：校核齿根弯曲疲劳强度 =37.65<=37.55<故大、小齿轮弯曲疲劳强度满足要求。3.5. 确定齿轮的主要几何尺寸由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25Z1 = 22，Z2 = 84，m=4 mm分度圆直径（mm） （mm）

7、齿顶圆直径（mm）（mm）齿根圆直径（mm）（mm）齿宽 取中心距 （mm）3.6. 确定齿轮制造精度计算小齿轮分度圆的圆周速度： 查表应取齿轮等级为8级，要求齿轮各项偏差的公差均按该精度等级，则大、小齿轮的精度等级标记为8GB/T 10095.1-2001 小齿轮采用锻造毛坯的实心式结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构。小齿轮的相关尺寸记录如下：轴孔直径 d1=40轮毂深度 =3.3键宽 b b=12小齿轮工作如图所示：大齿轮的相关尺寸计算如下：轴孔直径 d2=53轮毂深度 =4.3键宽 b b=16轮缘内径 取=85腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(304+85)=194(mm)大齿轮

8、工作如图所示：第4章 轴的设计计算4.1. 轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB2172254.2. 轴几何尺寸的设计计算4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 已知I轴传递效率=7.53kw，I轴转速=632r/min，传动比=3.80。II轴传递效率=7.53×0.97×0.99=7.23kw 由可得() 根据两轴的材料均为45钢，查表得，取C=110。 可得高速轴和低速轴受扭转的最小轴径和分别为：C=110=25.11(mm)C=110=38.69(mm) 如方案所示，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，

9、因此轴径应增加5%，即1.05×25.11=26.37(mm)，1.05×38.69=40.62(mm)， 圆整后取标准值=28，=424.3. 轴的结构设计 根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。主动轴：从动轴：Z1 = 22Z2 =84a=212mm强度足够=88mm=336mm=96mm=334mmdf1=78mmdf2=326mmb1=96mmb2=88mmV=2.91 (m/s)定为IT8d1=40mmd2=53mm=28mm=42mm 第5章 轴承、键的选择5.1. 轴承的选择 考虑轴受力较小且主要是径向力，故选

10、用深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择30307 1个（GB/T276-1993）从动轴承30310 1个（GB/T276-1993）5.2. 键的选择 I轴选择键12×8 GB/T 10962003和8×7 GB/T 10962003，选45号钢 II轴选择键16×10 GB/T 10962003和12×8 GB/T 10962003 ，选45号钢主动轴303071个从动轴303101个I轴键12×8和键8×7II轴键16×10和键12×8第6章 总结 通过本次设计，使自己对所学的各门课程进一步加深了理解，对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。 本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及到机械、电气等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图，提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。参考文献1 机械设计课程设计 朱家诚 主编，合肥工业大学出版社，2005.08 。2 机械设计基础