机械设计课程设计___一级圆柱齿轮减速器设计说明书2

1、辽宁科技学院机械设计基础课程设计设计计算说明书课题名称 一级圆柱齿轮减速器的设计计算 系 别 机械工程学院 专 业 机械制造与自动化 班 级 机电ZG102 姓 名 宫雪 学 号 6213410208 指导老师 李国庆、张威 完成日期 2012年03月06日 目录第一章 绪论···························

2、············3第二章 课题题目及主要技术参数说明·················42.1 课题题目 ················&#

3、183;··················42.2 主要技术参数说明 ·····························

4、42.3 传动系统工作条件······························42.4 传动系统方案的选择 ···············&#

5、183;············4第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算············53.1 减速器结构····················&

6、#183;··············53.2 电动机选择·································

7、83;·53.3 传动比分配···································53.4 动力运动参数计算·········

8、3;····················5第四章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)··········74.1 齿轮材料和热处理的选择·············&

9、#183;···········74.2 齿轮几何尺寸的设计计算·························7 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸······

10、83;·····7 4.2.2 齿轮弯曲强度校核························10 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定···············

11、;········114.3 齿轮的结构设计·······························11第五章 轴的设计计算(从动轴)······

12、;·················135.1 轴的材料和热处理的选择························135.2 轴几何尺寸的设计计算···&#

13、183;······················13 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径···········135.2.2 轴的结构设计··········

14、;·················135.2.3 轴的强度校核···························13第六章 轴承、键和联轴器的选择

15、3;····················156.1 轴承的选择及校核 ···························&

16、#183;156.2 键的选择计算及校核···························166.3 联轴器的选择·················

17、3;··············17第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算······························

18、;···177.1 润滑的选择确定 ······························17 7.2 密封的选择确定············&

19、#183;··················17 7.3减速器附件的选择确定···························187.4箱体主要

20、结构尺寸计算 ··························19 第八章 总结·····················&#

21、183;············20 参考文献····································&

22、#183;20第一章 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、工程力学、公差与互换性等多门课程知识，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

23、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。第二章 课题题目及主要技术参数说明2.1课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。2.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=1150N，输送带的工作速度V=1.6 m/s，输送机滚筒直径D=260 mm。2.3 传动系统工作条件 带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平

24、稳；两班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为3年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。2.4 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图计 算 及 说 明结果第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2 电动机选择（一）工作机的功率Pw =FV/1000=2300×2.5/1000=5.98kw（二）总效率 = =（三）所需电动机功率 查机械零件设计手册得 Ped = 7.5 kw电动机选用 Y132m-4 n满 = 1440 r/min3.3 传动比分配 工作机的转速n=60×

25、1000v/（D） =60×1000×2.5/(3.14×320) =137.341r/min 取 则3.4 动力运动参数计算（一）转速n电动机选用：Y132m-4=4.025计 算 及 说 明结果=1420（r/min）=/=/=1440/3=480（r/min） =/=480/3.495=137.339（r/min） =137.339（r/min） （二） 功率P （三） 转矩T =45.269(Nm) = 442.087(Nm) =433.289(Nm ) 计 算 及 说 明结果将上述数据列表如下：轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i

26、07.5144045.269 30.96 16.416480130.376 26.225137.339442.0873.4950.97 36.101137.339433.28910.98第四章 齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB236 大齿轮选用45号钢，正火处理，HB1904.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由机械零件设计手册查得 ,SHlim = 1 由机械零件设计手册查得 ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1 由 计 算 及 说 明结果 （一）小齿轮的转矩 （二） 选载荷系数K 由

27、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。查机械原理与机械零件教材中表得，取K1.1（三） 计算齿数比 =3.495（四） 选择齿宽系数 根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取1（五） 计算小齿轮分度圆直径 计 算 及 说 明结果766=766 = 66.574( mm)（六） 确定齿轮模数m m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)×185.871 取m=2（七） 确定齿轮的齿数和 取 Z1 = 34 取 Z2 = 118（八）实际齿数比 齿数比相对误差 <±2.5% 允许（九） 计算齿

28、轮的主要尺寸 Z1 = 34Z2 = 118=68mm=236mm计 算 及 说 明结果 中心距 齿轮宽度 B1 = B2 + (510) = 7378(mm) 取B1 =75 (mm) （十）计算圆周转速v并选择齿轮精度 查表应取齿轮等级为9级，但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。4.2.2 齿轮弯曲强度校核（一） 由421中的式子知两齿轮的许用弯曲应力 （二） 计算两齿轮齿根的弯曲应力 由机械零件设计手册得 =2.63 =2.19比较的值 /=2.63/244=0.0108>/=2.19/204=0.0107 计算大齿轮齿根弯曲应力为a=152mmB1=75mmB2=68mm V=1

29、.7081(m/s)定为IT7 计 算 及 说 明结果 齿轮的弯曲强度足够4.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25齿距 P = 2×3.14=6.28(mm)齿根高 齿顶高 齿根圆直径 4.3 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径 d=50轮毂直径 =1.6d=1.6×50=80轮毂长度 轮缘厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8轮缘内径 =-2h-2=231-2×4.5-2×8强度足够=72mm=240mmh=4.5mm

30、S=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=63mmdf2=231mm计 算 及 说 明结果= 176(mm)取D2 = 176(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.3×68=20.4 取c=15(mm)腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(176+80)=123(mm)腹板孔直径=0.25（-）=0.25（176-80）=24(mm) 取=20(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1齿轮工作如图2所示：计 算 及 说 明结果第五章 轴的设计计算5.1 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，HB217255=65

31、0MPa =360MPa =280MPa5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径从动轴=c=115=41.802考虑键槽=41.802×1.05=43.05选取标准直径=455.2.2 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。5.2.3 轴的强度校核从动轴的强度校核 圆周力 =2000×442.087/236=749.30径向力 =tan=749.30×tan20°=272.732 由于为直齿轮，轴向力=0作从动轴受力简图：（如图3所示）D2=45mm计 算 及

32、 说 明结果L=110mm =0.5=0.5×749.30=374.65=0.5L=374.65×110×0.5/1000=20.605=0.5=0.5×272.723=136.362=0.5L=136.362×110×0.5/1000=7.499 转矩T=442.873 校核=21.627 =266.628 由图表查得，=65MPa d10=10=41.02(mm) 考虑键槽d=41.021mm < 45mm 则强度足够第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动

33、轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择6207 2个（GB/T276-1993）从动轴承6209 2个（GB/T276-1993）寿命计划：从动轴承 2个计 算 及 说 明结果从动轴外伸端键10×40 GB/10962003与齿轮联接处键14×52 GB/T10962003计 算 及 说 明结果6.3 联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.3=9550=9550×=692.578选用LT8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=710，<。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=3240，选d=35，轴孔长度L=82TL8型弹性套住联轴器有关参数选用TL8型弹性套住联轴器型号公称转矩T/(N·m)许用转速n/（r·轴孔直径d/mm轴孔长度L/mm外径D/mm材料轴孔类型键槽类型LT871036003582160HT200Y型A型第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图7.1 润滑的选择确定 7.1.1润滑方式 1.齿轮V=1.212 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及