(完整word版)机械设计基础课程设计之减速器(附图).(word文档良心出品)

1、徐刪工程摩院机电工程学院机械设计基础课程设计说明书课题名称：_精压机传动系统设计_学生姓名： _ 薛 傲_ 学号： 2011060113220110601132专 业：材料成型及其控制工程班级: 1111 材控 1 1成 绩：_ 指导教师签字：_2013 年 6 月 28 日徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书1目录一. 传动系统方案设计与分析.2二. 传动装置的总体设计.31. 电动机的选择.32. 传动比的分配.43计算传动装置运动和动力参数.4三. 传动零件设计计算.51带传动的设计.52齿轮传动的设计.7四. 轴系结构部件的设计.111轴的设计与弯扭合成强度计算. 112. 滚动轴承

2、的选用与验算. 133. 联轴器的选用. 154. 键连接的选择.15五. 润滑方式的选择.16六. 箱体的设计.17七. 减速器装配图和零件图.21八. 总结.23九. 参考文献.24徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书2传动系统方案设计与分析设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：使用年限 8 年，工作为 2 班工作班制，载荷变动较大，运 输带速度允许误差 5%。（2） 原始数据：滚筒圆周力 F=1500N;输送带速度 V=1.8m/s;滚筒直径D=250mm。1、计算说明r4电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机徐州工程学院机电工程学院

3、课程设计说明书3二.传动装置的总体设计1电动机的选择电动机类型的选择：Y 系列三相异步电动机电动机功率选择；(1) 传动装置的总功率：n总二n带*门轴承*n轴承*n齿轮*n联轴器*n滚筒=0.96*0.98*0.98*0.97*0.99*0.96=0.885(2) 电机所需的工作功率：P工作二PV/(1000n总)= 1500*1.8/(1000*0.885)=3.05KW确定电动机转速：计算滚动工作转速n筒=60*1000V/(3.14D)=60*1000*1.8/(3.14*250)= 137.51r/mi n根据书中推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 I a=35

4、取 V 带传动比|1=24,则总传动比理时范围为I a=620.故电动机转速的可选范围为ld=la*n筒二(620)*137.51 =825.062750.2r/min 符合这一范围的同步转速有 1000 和 1500r/mi n.徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书4根据容量和转速，由有关书籍查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸重量价格和带传动减速器的传动比，可见应选 n=1000r/min。确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132M1-6其主要性能：额定功率：4KW，满载转速 960r/min。

5、2.传动比的分配（1） 总传动比:i总=门电动/n筒=960/137.51=6.98（2）分配各级传动比取齿轮i齿轮=3 （单级减速器i=36 合理）因为i总=）齿轮*i带所以i带二i总/i齿轮=6.98/3=2.333传动装置运动和动力参数（1）计算各轴转速no=n电机=960r/minnI=no/i带=960/2.33=412.02（r/min）niI=ni/i齿轮=137.34（ r/min）nm= nn=137.34（ r/min）计算各轴的功率H=p工作=3.05KW徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书5P=Pon带=3.05*0.96=2.928KWPII=PI*n齿*n承=2.

6、783KWPm二PH*n承*n联=2.7OKW(3)计算各轴扭矩TO= 9550XPo/no=9550X3.05/960 =30.34 NmTi= 9550XP /nI=9550X2.928/412.02 =67.87 NmTI=9550XRI/nII=9550X2.783/137.34=193.52 NmTII=9550XPm /nIII=9550X2.70/137.34=187.75 Nm三.传动零件设计计算.V 带传动的设计计算1).确定计算功率 Pc由于每天工作时间 T=24h，运输装置载荷变动大，由表情况系数 KA=1.4,故 Pea二KAXR 1=1.4X.05kW =4.27kW

7、2).选择 V 带的带型根据 Pean 由图 8-12 选择 A 型 V 带。3).确定带轮的基准直径 dd11由表 8-12,取小带轮的基准直径 dd1=100mm。按式(8-13)验算带速：u=nd/(60 1000)=nX00X960/60000=5.03m/s因为 5m/su30m/s 故带速合适。4).计算大带轮的基准直径 dd2根据式(8-15a)则8.21 查得工作徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书6dd2=n n2*dd1 =960/412.02X100=233mm按表 8.3 选取标准值 dd2=236mm5).确定 V 带的中心距 a 和基准长度 Lo根据式 0.7(d

8、di+dd2)a2(dd什 dd2)算得 235.2a1207).计算带的根数 z单根 V 带传递的额定功率.据 dd1 和 n1,查课本1表 8.18 得dd1=100mmn=960r/mi n,查表得P0=2.47+ (2.83-2.47) (960-800)/(980-800)=2.79KWi 工1时单根 V 带的额定功率增量. P0= Kbn 1(1-1/Ki)=0.0010275KW查1表，得 Ki=1.1373,贝 UP0= 0.0010275X960X (1-1/1.1373)=0.119KW由表 8.4 得，带长修正系数KL=0.99，表 8.11 包角系数 Ka=0.97Z=

9、PC/(P0+P0)KaKL=4.27/(2.79+0.119)X0.97X0.99=1.53取 Z= 2 根8)计算轴上压力由课本 8.6 表查得 q = 0.10kg/m，单根 V 带的初拉力：F0= 500FC/ZV (2.5/Ka-1 ) +qZ=500 x4.27/2x5.03(2.5/0.97-1)+0.10 x5.032徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书7=337.28N则作用在轴承的压力 FQFQ= 2ZF0sin( a 1/2)=2X2X337.28sin(164.13/2)=1336.203N9) 计算带轮的宽度 BB=( Z-1)e+2f=(2-1) X15+2X10

10、=35 mm10) 结构设计结果选用 A 型 V 带，中心距 a=500mm,带轮直径 dd1=100mm , dd2=236mm,轴上压 力FQ=1241.48N.齿轮传动设计计算(1) 选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为 45 钢，调质， 齿面硬度229-286HBW 大齿轮材料也为45 钢，正火处理，硬度为169-217HBW精度等级：精压机是一般机器，速度不高，故选8 级精度(2) 按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。设计公式为：

11、d1 76.43 K(U+1)/ ducH2) 1/3表 10.11 载荷系数 K查课本1表 K = 1.12转矩 TI T1= 9550XPi/nI=9550X2.928/412.02 =67870 N mm3解除疲劳许用应力徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书8(T H(THlimZN/SH按齿面硬度中间值查1THlim1=600Mpa(7Hlim2= 550Mpa接触疲劳寿命系数 Zn：按一年 300 个工作日，每天 24h 计算，由公式 N= 60njLh计N1=60X412.02X10X300X24=1.779x109N2= N1/i 齿=1.779x109/2.33 = 7.63

12、5X108查1课本图曲线 1,得 ZNT1= 1ZNT2= 1.06按一般可靠度要求选取安全系数 SH= 1.07H1=7Hlim1ZNT/SH=600 x1/1=600 Mpa7H2= 7Hlim2ZNT2/SH=550 x1.06/1=583Mpa 故得：7H = 583Mpa4计算小齿轮分度圆直径 d1由1课本表 13-9 按齿轮相对轴承对称布置，取 d= 1.0U = 2.33将上述参数代入下式d176.43 K(U+1)/du7H2) 1/3=51.94mm取 d1 = 56.25 mm5计算圆周速度V=nlnd1/(60X1000)=412.02X3.14X56.25/(60X10

13、00)=1.21m/ sVv6m/ s故取 8 级精度合适(3)确定主要参数1 齿数取 Z1= 25Z2= Z1Xi齿=25X2.33 = 58.25=59徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书92 模数m= d1/Z1 = 56.25 /25 = 2.253分度圆直径di=m Z2=25X2.25=56.25mmd2=m Z2=59X2.25=132.75mm4中心距a=( d1+ d2)/2=(56.25+132.75 )/ 2=94.5mm5齿宽b= d*d1=1.0X56.25=56.25mm取 b2 = 60mm bi = b2+5 mm= 65 mm(4) 校核齿根弯曲疲劳强度1齿

14、形系数 YF查1课本表 10.13YFI=2.65YF2=2.182应力修正系数 YS查1课本表 10.14Ys 1.59YS2=1.803许用弯曲应力(T FTF=TFlimYNT/SF由课本1图 10.25 按齿面硬度中间值得TFlim1=210MpaTFlim2=190Mpa由课本1图 得弯曲疲劳寿命系数 YNT：YNT1YNT2 1徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书10按一般可靠性要求，取弯曲疲劳安全系数SF1.3计算得弯曲疲劳许用应力为TF1TFiim1YNTI/SF210X1/1.3162Mpa(TF2=(TFlim2YNTSF=190X1/1 .3=146Mpa校核计算TF1

15、=2kT1WYsi/(bmzi)=2X1. 1X67870X2.65X1.59/(60X2.252X25)=82.85Mpa TF|2TF2= 2kT1YYs2/(bmZ1)=82.85X1.8X2. 18/(1.59X2.65)=77.16Mpa Ao(P/n1)1/3=(103126)(2.928/412.02严=(19.824.2)mmd2 Ao(P/n2)1/3=(103126)(2.783/137.34)1/3=(28.134.4mmd3 Ao(P/n3)1/3=(103126)(2.7/137.34)1/3=(27.834)mm3选取联轴器类型联轴器的孔径，由表查得 Ka=1.3,

16、则联轴器的计算转矩Tca=KaTIII=1.3X187.75=244.075 N- mm.按计算转矩 Tea 应小于联轴器公称转矩条件，查 GB/T 5014-2003 选用 TL3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 1000 N- mm 半联轴器孔径d=50mm故取dI-II=50mm半联轴器长度L=112mm由于半联轴器 与轴配合的毂孔长度 L1 应该小于 L,所以取 LI-I=110mm徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书12右段需要制一个轴肩，高约未 4 故取 dI-皿=50+4X 2mm=58mm根据课程设计，当轴肩用于轴上零件定位和承受内力时，应具有一 定高度，轴肩差一般可取 610

17、mm 用作滚动轴承内圈定位时，轴肩的直 径应按轴承的安装尺寸取。如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时两直径略有差值即可， 例如取 15mm 也可以采用相同公称直径而不同的公差数值。考虑滚动轴承的装拆，选用深沟球滚动轴承型号为“ 6212”，由标准查 得装滚动轴承 D 直径为 110mm 宽为 22mm 取齿轮距箱体内壁距离 a=15mm, 考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取 s=8mm 则因此输入轴由小端到大端可以设计出各段轴的直径，考虑齿轮端面和 箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为15mm 通过密封盖轴段长应

18、根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离 而定，所以输出轴由小端到大端可以设计出各段轴的直径分别为：42mm 50m, 55mm 60mm 68mm 55mm 根据课程设计表 3-1，表 4-1以及图 4-1，得5取 10mm,51 取 8mm,齿轮顶圆至箱体内壁的距离：仁 10mm齿轮端面至箱体内壁的距离： 2=10mm因为齿轮的圆周速度 V=1.21m/s1.52.0 m/s选用弹性套柱联轴器查表得可算得 m=22mm e=12mm 所以可以设计出各段轴的长度，分别为65mm 66mm 37mm 58m 12mm 20mm4轴上零件的周向固定齿轮、大带轮与轴的周向定位采用平键连

19、接齿轮处轴由表查得平键 bxh=18x11mm 键槽用键槽铣刀加工，长为 63mm 为了保证齿轮与轴配 合有良好的对中性，故选择配合为 H7/n6,同样,大带轮与轴的连接选用 平键bxh=14x9mm 长 32mm 配合为过渡配合 H7/k6徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书135确定轴上圆角与倒角尺寸查表,轴左端倒角为 2x45o,右端倒角为 2x45o.轴肩处圆角半径见图纸标注轴的校核计算徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书14（T e=Mec/0.1d3=49.8MPa57600h预期寿命足够。计算输出轴承初选轴承为深沟球轴承，型号为 6211，基本额定动载荷 Cr= 43.2KN

20、计算当量载荷由于是深沟球轴承，且只承受径向载荷，则P= Fr=Ft tana=2965轴承寿命计算lh二10660n根据条件ft=1,fp=1.2;由于是球轴ftC徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书16承，；=3,贝 S Lh=23269172000h,预期寿命足够。徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书173 联轴器的选择轴H是通过联轴器与轴皿相连接的轴，轴H的直径最小处与联轴器 连接，d=45mm 转矩 T=446N?M 因带式直运输机中齿轮的单向传动， 有微 量冲击结合此条件，选用弹性联轴器。查表(机械设计基础17-3)得出，选用 HL4 型弹性套柱联轴器，其主要参数如下：公称扭矩T

21、n= 710N。主动轴孔直径 45mm 从动轴轴也选用 45mm.Y 型轴孔长度L=112mm,A=65型号公称转矩T(N m)许用转速n(r/mi n)轴孔直径 d(mm)轴孔长度L(mm)材料轴孔类型YLD10710360045112HT200Y4.键的选择校核计算(1) 主动轴外伸端 d=30mm 考虑到键在轴中部安装，故选键 10 x70(GB/T1096-2003)b=10mm h=8mm L=70mm选择 45 钢，其许用挤压应力(T p=100 MPa(T p= 4TI/dhL=4x104.45x1000/34x8x(70-10)=25.6 MPa(T p故所选键联接强度足够。(

22、2) 从动轴外伸端 d=45mm 考虑到键在轴中部安装，故选键 14x100徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书18(GB/T1096-2003)b=14mm h=9mm L=100mm选择 45 钢，其许用挤压应力(T p=100 MPa(Tp= 4TI/dhL=4x402.92x1000/45x9x(100-14)=46.3 MPa(T p故所选键联接强度足够。(3)与齿轮联接处 d=60mm 考虑到键在轴中部安装，故在同一方为母 线上。选键 16x63 (GB/T1096-2003)b=16mm h=11mm L=63mm选择 45 钢，其许用挤压应力(T p=100 MPa(Tp=

23、4TI/dhL=4x402.92x1000/60 x11x(63-16)=52 MPa(T p故所选键联接强度足够。五.润滑方式的选择1)润滑方式1. 齿轮V=1.21m/s 0.856 = 0.85汉8= 6.87箱盖上的肋厚m1K 0.85 =0.858=6.87徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书21轴承旁凸台高度h h56轴承旁凸台半径R RiRi= C2=1616轴承座的外径D2D小55.5d3=725 5.58=112116D中55.5 d3=8055.58 =120 124D大55.5d3=1305 5.58 =170174114122172地脚螺钉直径和数目d dfn n1

24、1通孔直径df沉头座直径D0底座凸缘尺C1m in寸C2m ina1- a2=145 180 =325：350轴承旁连接螺栓直径d1通孔直径d轴承旁连接螺栓直径d10.75df=0.75 16=12166204525231213.5连接螺栓箱座、箱盖连接螺栓直径0.5 0.6 df二0.5 0.616=8 9.6凸缘 尺寸C1m in20C2min16轴承旁连接螺栓直径d28通孔直径d9沉头座直径D18凸缘 尺寸C1m in15沉头座直径D26徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书22徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书23C2min12定位销直径d（0.7 0.8 p2= （0.7 0.8

25、 8 =5.6 6.46轴承盖螺钉直径d3（0.4 0.5 df=（0.4 0.5）1. =1.2x8 = 9.610齿轮端面与箱体内 壁的距离A25 =8（或兰10 15 ）主动齿轮端面距箱体 内壁距离11.5从动齿轮端面距箱体 内壁距离14油面咼度齿轮浸入油中至少一个齿高，且不得小于10mm ,这样确定最低油面。考虑油的损耗，中小型减速 器至少还有咼出 510mm。58箱座咼度Hpl色专+（3050 ）+5 +（35）279 1=-+（3050）+8+（35） 2= 180.55203.551902、减速器附件（1）窥视孔和视孔盖在传动啮合区上方的箱盖上开设检查孔，用于检查传动件的啮合情况

26、 和润滑情况等，还可以由该孔向箱内注入润滑油。（2）通气器安装在窥视孔板上，用于保证箱内和外气压的平衡，一面润滑油眼相 体结合面、轴伸处及其他缝隙渗漏出来。（3）轴承盖轴向固定轴及轴上零件，调整轴承间隙。这里使用凸缘式轴承盖，因 其徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书24密封性能好，易于调节轴向间隙。（4）定位销为了保证箱体轴承孔的镗削精度和装配精度，在减速器的两端分别设 置一个定位销孔。（5）油面指示装置在箱座高速级端靠上的位置设置油面指示装置，用于观察润滑油的高 度是否符合要求。（6）油塞用于更换润滑油，设在与设置油面指示装置同一个面上，位于最低处（7）起盖螺钉设置在箱盖的凸缘上，数量为

27、 2 个，一边一个。用于方便开启箱盖。（8）起吊装置在箱盖的两头分别设置一个吊耳，用于箱盖的起吊；而减速器的整体 起吊使用箱座上的吊钩，在箱座的两头分别设置两个吊钩。七.减速器装配图和零件图徐州工程学院机电工程学院课程设计说明书25人徒 ttftfi，仝臨( - i Tli.即 111A4ra童 ：*AiL BUriR巧匸帚“1 1tXM*dadaLEThl一P*ucw ifc 丰;9JEOJ5rgt汁一 iEJPf JMItJW511KJI4- iriiEKU外乂“-B4-rtg H-MV itItBN-H1砂IUHM1IQI1 AiH鼻：Alljn 1hITHF-J-Wf 44W1*61 471*tr*严 t知E口fRftii1Bit睥WMnit - ijta-曲ta 灯VriiJ- -tiifntQUm-viaw齐；削 1IV4ft-*1T;S&JF-咕 聲i1TB*iaftKr BtUHsetfttK4甲JHLJKHwMil瞬MHMM IVL