机械设计课程设计乙级减速箱副本

1、广东工业大学华立学院 课 程 设 计（论文）课程名称 机械设计课程设计 题目名称 一级圆柱齿轮减速器设计 学生学部（系） 机 电工程 学 部 专业班级 10 机 械 6班 学 号 学生姓名 陈毅轩 指导教师 万志锋 2012年 12月 30日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书题目名称一级圆柱齿轮减速器装置设计学生学部（系）机电信息工程学部专业班级10机械6班（汽车方向）姓 名陈毅轩学 号一、课程设计（论文）的内容设计一套简单的整体设备，包括电动机、传动装置及执行机构。二、课程设计（论文）的要求与数据1. 决定传动装置的总体设计方案； 2. 选择电动机，计算传动装置的运动和动力

2、参数； 3. 传动零件以及轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算； 4. 机体结构及其附件的设计； 5. 绘制装配图及零件图；编写计算说明书并进行设计答辩；6. 严禁网上下载或抄袭同类型作品；7. 15周完成电子版提交，17周完成电子版修改，18周交纸质版机械设计基础课程设计。三、课程设计（论文）应完成的工作1. 设备总装配图1张；（可选用CAD、Pro/E、Solidwork等软件按工程图要求完成）2. 传动装置部件装配图1张； 3. 零件工作图12张； 4. 设计计算说明书一份。（要求图文并茂，字数不少于5000，格式按学院课程设计要求）

3、四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1机械设计课程设计下达任务书及指导1#1052012.11.8（11周）2拟定设计方案、机械系统总体设计图书馆2012.11.15（12周）3执行机构设计、传动装置总体设计与计算图书馆2012.11.22（13周）4传动件设计、总装图及装配图设计、零件图设计宿舍2012.11.29（14周）5编写设计计算说明书，交课程设计初稿（电子版）1#1052012.12.6（15周）6机械设计课程设计复稿（电子版）1#1052012.12.20（17周）7上交机械设计课程设计（电子版与纸质版）1#1052012.12.30（18周）五、应

4、收集的资料及主要参考文献1. 杨可桢主编，机械设计基础，高等教育出版社，20112. 陈立德主编，机械设计基础课程设计指导书，高等教育出版社，20003. 王少岩主编，机械设计基础实训指导书，大连理工大学出版社，20044. 吴宗泽 罗圣国主编，机械设计课程设计手册，高等教育出版社，2006发出任务书日期： 2012 年11月 8 日 指导教师签名：计划完成日期： 2012 年 12 月30日 教学单位责任人签章：目录摘要： 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它是由齿轮、轴、轴承及箱体组 成的减速装置，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递扭矩的作用。齿轮 减速器的特点是

5、效率高、寿命长、维护方便，因此应用广泛。本设计讲述了带式运输机的传动装置一级圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的拟定同轴式一级圆柱齿轮减速器为传动装置，然后进行减速器的设计计算（电动机的选择、V带设计、齿轮传动设计、轴的结构设计、选择并验算联轴器、键的选择和校核和轴承的润滑、大齿轮加工工艺编制等内容）运用solidworks软件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二维零件图绘制和装配图的绘制。关键词：齿轮啮合 轴传动 传动比 传动效率正文: 一级圆柱齿轮减速器计算过程及计算说明一：传动方案的确定（如下图）电动机数据：二：初始定值（参照机械设计基础P206）V带拉力：F=90

6、0N 带速度：V=2.5m/s 滚筒直径：D=400mm P=Fv/1000(、机械设计基础式13-6 ，圆周力F、带速和传动功率P之间的关系。运输带的效率：工作时有轻微震荡和部分噪音；要求齿轮使用寿命为10年，三班工作制；工作要求: 载荷平稳，环境清洁。三：电动机的型号的确定 1、选择电动机类型： 选用Y系列三相异步电动机2、选择电动机功率运输机主轴上所需要的功率： P=FV/1000=900×2.5/1000=2.25KW传动装置的总效率：， 分别是：V带传动，齿轮传动（闭式，精度等级为8），滚动轴承（深沟球轴承一对），联轴器（弹性联轴器），运输带的效率。取： 所以： 电动机所需

7、功率：Pd=P/=2.25/0.824=2.731kW 查课程设计表16-1 取电动机的额定功率3、选择电动机的转速滚筒的转速： n筒=60×1000V/D=60×1000×2.5/×400=119.427r/min电动机的合理同步转速： 取V带传动比范围(表2-2)24；单级齿轮减速器传动比36则总传动比合理时范围为=624。故电动机转速的可选范围为n筒=（624）×119.427=7172867r/min符合这一范围的常用同步转速有1000和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传动比方案：如

8、指导书P15页第一表。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，选n=1000r/min 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Y132S-6。查表16-1得 电动机得型号和主要数据如下（同步转速符合）电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速nm(r/min)堵载转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132S-63 1000 9602.0 2.0查表16-2得 电动机的安装及有关尺寸中心高H外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸键公称尺寸132475×240×210216×1401238&

9、#215;80 10×8四：确定传动装置总传动比及分配 1、传动装置总传动比 ： i =/n=960/119.427=8.038 2、分配各级传动比根据参考资料取（V带传动24合适）i总=i齿轮×i带, i总/i带=8.038/2.60=3.22 3 、计算各轴的输入功率 4、电动机轴： P=Pd=2.731kW轴（减速器高速轴）PI=P×带=2.731×0.95=2.594KW轴（减速器低速轴）PII= PI×轴承×齿轮=2.459×0.98×0.97=2.466KW 5、计算各轴得转速电动机轴 nI =nm=9

10、60 r/min轴 nII=nI/i带=960/2.60=369.23r/min轴 nIII=nII/i齿轮=369.23/3.22=114.67r/min6、 计算各轴得转矩电动机轴 轴 轴 上述数据制表如下：参数轴名输入功率（）转速（）输入转矩（）传动比效率电动机轴2.7396027.172.600.95轴（减速器高速轴）2.594 369.2367.093.220.97轴（减速器低速轴）2.466114.67205.37五：传动零件的设计计算（参阅机械设计基础13章）。1： V带计算确定计算功率 ，式中工作情况系数取1.1 根据计算功率与小带轮的转速，查机械设计基础P213表13-15，

11、选择A型V带。 确定带轮的基准直径取小带轮直径 ，大带轮的直径 由查机械设计基础P219表13-9（注）查得 取大带轮的直径实际传动比 =265/100=2.65 验证带速 ,在之间。故带速合适。确定V带的基准直径和传动中心距初选传动中心距范围为：，取V带的基准长度：查机械设计基础P213表13-2，选取带的基准直径长度 实际中心距： 验算主动轮的最小包角 故主动轮上的包角合适。 计算V带的根数z 由，查教材表机械设计基础表13-4，得，由，查机械设计基础表13-6，得，查机械设计基础表13-7，得，查表13-2，得， 取根。 计算V带的合适初拉力 查教材表13-1，取得 计算作用在轴上的载荷

12、 带轮的结构设计 ，参照 机械设计基础P224表13-10. （单位）mm 带 轮尺寸小带轮大带轮槽型AA基准宽度1111基准线上槽深2.752.75基准线下槽深8.78.7槽间距150.3150.3槽边距99轮缘厚66外径内径 30 30带轮宽度带轮结构 实心式 轮辐式V带轮采用铸铁HT150或HT200制造，其允许的最大圆周速度为25m/s.2. 齿轮传动设计计算。（参照机械设计基础第四章和第十一章）（1）择齿轮类型，材料，精度，及参数 选用斜齿圆柱齿轮传动（外啮合）软齿面 选择齿轮材料；小齿轮材料都取为45号钢，调质，197286HBS；，；大齿轮材料取为：45号钢正火处理，156217

13、HBS，,选取齿轮为8级的精度（GB 100951998） 初选螺旋角 选小齿轮的齿数；大齿轮的齿数 取,齿数比（2）按齿面接触疲劳强度设计， （查机械设计基础表11-4） 查表11-3 ：；齿宽系数取：9（查表11-6）计算模数 。查机械设计基础表4-1取模数标准值 计算中心距， 圆整中心距，取修正螺旋角： 计算两齿轮分度圆直径 小齿轮 大齿轮 计算齿宽 。齿高。 取小齿轮齿宽（齿轮轴）；大齿轮齿宽（大齿轮）（3） 校核弯曲疲劳强度，（查图11-8），查机械设计基础表11-3：；查表11-5： 故满足。 齿轮传动的几何尺寸，制表如下：名称代号计算公式结果小齿轮大齿轮中心距135mm传动比3.

14、25法面模数设计和校核得出2.5端面模数 2.65法面压力角螺旋角一般为 全齿高 =2.255.625mm齿数Z 2478分度圆直径，60mm195mm齿顶圆直径，67mm202mm齿根圆直径 df53.75mm188.75mm齿轮宽b70mm65mm螺旋角方向 左旋右旋3、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计。查设计基础表3-1经验公式，及结果列于下表。查设计基础表3-1经验公式，及结果列于下表。名称结果（mm）名称结果(mm)底座壁厚10轴承盖固定螺钉直径7箱盖壁厚10轴承盖螺钉分布圆直径96底座上部凸圆厚度25轴承座凸缘端面直径115箱盖凸缘厚度15箱座与箱盖联接螺栓直径8.75底座下部凸圆

15、厚度15底座高度148底座加强筋厚度10箱体内壁与齿轮距离10底盖加强筋厚度10箱体内壁与齿轮端面距离10地脚螺栓直径16底座深度125地脚螺栓数目4外箱壁至轴承端面距离30轴承座联接螺栓直径16视孔盖固定螺钉直径84、轴的设计计算1高速轴的设计。 选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS230 初步估算轴的最小直径 根据教材公式，取，则mm 轴的结构设计 考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为,由于齿轮直径较小，所以设计成齿轮轴结构，轴肩直径56mm，齿轮处分度圆直径d=63.53mm,轴的示意图： 2.按弯扭合成应力校核轴的强度。轴的计算简图

16、A 68 B 56 C 60 DAB带轮中心到上轴承中心的距离BC上轴承中心到齿轮轴中心的距离 （轴承的上下位置在CD齿轮轴中心到下轴承中心的距离 俯视图中） 计算作用在轴上的力 小齿轮受力分析 圆周力： 径向力： 轴向力： 计算支反力 水平面： 解得：垂直面： 解得： 水平面弯矩： 23.58N·m BCD垂直面弯矩： 24.57 N·m B CD -95.13 N·m合成弯矩： 98.01 N·m34.05 N·mBCD 作转矩图 ABCD67.09 N·m当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数， 当量弯矩 按弯扭合成应力校核轴的强

17、度 轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限，对称循环变应力时的许用应力。 由弯矩图可以知道，A剖面的计算弯矩最大 ，该处的最小直径应为 轴的结构图见零件图所示1. 低速轴的设计。 选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS230 初步估算轴的最小直径 根据教材公式，取，则 轴的结构设计 考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装联轴器处轴径，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为 轴的结构示意图按弯扭合成应力校核轴的强度。轴的计算简图 A58B56C AB上轴承中心到齿轮接触处的距离 （轴承的上下位置BC齿轮接触处到下轴承中心的距离 在俯视图中） 计算作用在轴上的力 小齿轮受力分析 圆周力： 径向

18、力： 轴向力： 计算支反力 水平面： 解得：垂直面： 解得： 作弯矩图 水平面弯矩： ABC-21.84 N·m 垂直面弯矩： 56.68 N·mABC 合成弯矩： 60.74 N·m ABC 作转矩图 205.37 N·mABC当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数， 当量弯矩 按弯扭合成应力校核轴的强度 轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限，对称循环变应力时的许用应力。 由弯矩图可以知道，A剖面的计算弯矩最大 ，该处的最小直径应为 装齿轮处直径d=44>27.4mm所以设计合理轴的结构图见零件图所示六：键联接得选择和强度校核。高速轴与V带

19、轮用键联接选用圆头普通平键（A型）按轴径d=25mm，及带轮宽，查10-1选择C87（GB/T 1096-1979） 强度校核：键得材料选为45号钢，查表得键联接得许用应力，键得工作长度，挤压应力 （安全）低速轴与齿轮用键联接选用圆头普通平键（A型）轴径d=30mm,及齿轮宽，查表10-1选键108（GB/T 1096-1979）强度校核：键材料选用45号钢，查教材表10-10得许用应力键得工作长度； 挤压应力：（安全）装大齿轮处的键选择选用圆头普通平键（A型）轴径d=44mm,及齿轮宽，查表10-1选键128（GB/T 1096-1979）强度校核：键材料选用45号钢，查教材表10-10得许用应键得工作长度； 挤压应力：（安全）七联轴器的选择根据工作条件，选用弹性柱销联轴器，查表13-6型号HL2的许用转矩许用转速；配合轴径，配合长度八减速器的润滑齿轮传动的圆周速度，因为：，所以采用浸油润滑；参考械械设计基础第15章表15-2，选用LAN68全损耗系统用油（GB443-89）,大齿轮浸入油中的深度大约1-2个齿，但不应少于10mm。九参考文献1. 杨可桢主编，机械设计基础，高等教育出版社，20112. 陈立德主编，机械设计基础课程设计指导书，高等教育出版社，20003. 王少岩主编，机