各种减速器课程设计说明书格式参考

1、机械设计课程设计计算说明书设计题目 二级圆柱齿轮减速器 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级设 计 人指导老师完成日期2010-12 目录 一动力计的选择(1) 二减速器传动比计算 (1) 三传动参数计算 (2) 四带传动设计 (2) 五圆柱齿轮传动设计(3) 六初选输出轴上联轴器 (8) 七轴的设计、计算和校核 (9) 八键的选择 (14) 九润滑和密封说明(15) 十箱体及其附件的结构设计(15) 十一.设计总结 (16) 十二.参考资料. (16)设计题目：皮带运输机传动装置1电动机 2带传动 3圆柱齿轮减速器 4运输带 5滚筒 已知数据：运输带曳引力F（牛顿）4500每日工作时数t（

2、小时）10运输带速度v（米/秒）0.8传动工作年限（年）10滚筒直径D（毫米）400 注：传动不逆转，载荷平稳，运输带速度允许误差为±5%。计算项目及内容主要结果一、 电动机选择计算 1、工作机所需功率 P=FV/=4500*0.8/0.96=3.752、电动机至工作机总效率4对轴承带传动=0.96=0.962级圆柱齿轮传动（8级精度）=0，9604个联轴器效率4=0.99所以总效率=4=0.8767所需电动机功率=3.75/0.8767=4.2773、电动机选择由以上计算结果查表选择Y132M2-6型号电机，其额定功率=5.5同步转速n=1000r/min,满载转速=960r/mi

3、n二、 减速器传动比计算1、 总传动比i滚筒转速=60*0.8/3.14*0.4=38.217r/min总传动比i=/=960/38.217=25.1322、 传动比分配i带， i箱体，i高速，i低速i带选2i箱体=25.132/2=12.56高速级传动比i高速=4.01低速级传动比i低速=12.56/4.09=3.10三、 传动参数计算1、 各轴转速计算高速轴1转速=960/2=480 r/min 中间轴2转速=480/4.01=118.76r/min 低速轴3转速=118.76/3.10=38.20r/min 滚头轴4转速=38.20r/min2、 各轴输入功率计算高速轴1输入功率=5.5

4、×0.96=5.28中间轴2输入功率=5.28×0.99×0.98=5.0704低速轴3输入功率=5.0704×0.99×0.98=4.8691滚筒轴4输入效率=4.8691×0.99×0.99=4.82033、 各轴转矩计算=9550×5.28/480=105.05Nm=9550×5.0704/118.76=407.73Nm=9550×4.8691/38.20=1217.27Nm=9550×4.8203/38.20=1205.07Nm四、 带传动设计（1） P带=5.5kw×

5、;0.96×1.1=5.808kw，查机械设计P157可知选用A型。（2） 确定带轮的基准直径 并验算带速v。取小带轮基准直径=100mm验算v=×n/60×1000=3.14×100×960/60000=5.024m/s5v30 故带选的合适 （3） 大带轮基准直径=i×=2×100=200mm圆整为200mm。（4） 确定V带的中心距a和基准长度Ld。1：初定中心距=300mm2：计算带所需的基准长度Ld0=2a0+/2（+）+/4a0 =2*300+3.14/2*（100+200）+（200-100）/(4*300)

6、=1079.33查表8-2选带的基准长度Ld=1000mm3：实际中心距a+(Ld-Ld0)/2 =300+(1000-1079.33)260.33mm（5） 验算小带轮的包角a1-(d2-d1)×/a =-(200-100)×/260.33 =（6） 计算带的根数z1:计算单根V带的额定功率Pr。有=100和n1=960查表8-4a得=0.9576kw。根据n1=960，i=2和A型带，查表8-4ab得=0.0204查表8-5得ka=0.94，查表8-2得kl=0.89于是Pr=（+）ka×kl=0.8426kw2：计算V带的根数zZ=P带/Pr=5.808/0

7、.8426=6.897根（7） 计算单根带的初拉力的最小值（）min查表8-3得A型带的单位长度重量q=0.1kg/m（）min=500×（2.5-ka）P带/ka×z+qv×v=138.78N 应使带的实际拉力>（）min（8） 计算压轴力 （）min =2Z×（）min×Sin/2=2179.76N五、 圆柱齿轮传动设计1、高速级圆柱齿轮传动设计选小齿轮材料40（调质），硬度280HBS；大齿轮材料45钢（调质），硬度240HBS。选齿轮传动为8级精度，初选小齿轮齿数=24,则=24×4.04=97。（1）按齿面接触疲劳强度

8、设计1） 确定公式里各值由齿轮材料性质得：弹性影响系数=189.8，小齿轮疲劳强度极限=600,大齿轮疲劳强度极限=550。查图10-30（机械设计课本）选取区域系数=2.433。已求=105050Nmm由表10-7选齿宽系数=1初选载荷系数=1.3应力循环次数=60×480×1×10×365×10=1.051×=1.051×/4.04=2.6× 由应力循环次数查图10-19，取接触疲劳寿命系数=0.95 计算接触疲劳许用应力，取失效概率1%，安全系数s=1。2） 初算小齿轮分度圆直径，代入较小。=64.1322m

9、m3） 计算圆周速度4） 计算齿宽b和模数b/h=64.1322/6.012=10.675） 计算载荷系数K使用系数取=1根据和齿轮传动选8级精度查图10-8得动载系数=1.12查表10-4得=1.4565查图10-13得=1.35直齿轮故载荷系数6） 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径由式10-10a校正7） 计算模数（2）按齿根弯曲强度设计 1)计算载荷系数2)根据当量齿数查齿形系数和应力校正系数 由表10-5得3)计算齿轮许用应力 由齿轮材料可得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为查图10-18取弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4 计算许用应力：4) 大齿轮的数值大5）设计计算

10、（3）对比以上两种设计结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由疲劳弯曲强度计算的法面模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取弯曲强度算得的模数2.05并就近圆整为标准值=2.5。取=28，则（4）几何尺寸计算 1)计算分度圆直径2)计算中心距 3）计算齿轮齿宽圆整后,2、低速级齿轮传动设计选小齿轮材料45（调质），硬度280HBS；大齿轮材料45钢（调质），硬度 240HBS。选直齿轮传动为8级精度，初选小齿轮齿数,则。=407734Nmm取齿宽系数=1 初选载荷系数=1.3 （1） 按齿面接触疲劳强度设计由设计计

11、算公式（10-9a）进行初算1）确定公式里各值由齿轮材料性质得：弹性影响系数=189.8，小齿轮疲劳强度极限=600,大齿轮疲劳强度极限=550应力循环次数由应力循环次数查图10-19，取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力，取失效概率1%，安全系数s=1。 取齿宽系数=1 初选载荷系数=1.3 2）初算小齿轮分度圆直径3）计算圆周速度4）计算齿宽与齿高比5）计算载荷系数K 使用系数取=1根据和齿轮传动选8级精度查图10-8得动载系数=1.1直齿轮=1查表10-4得=1.469查图10-13得=1.36故载荷系数6）按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径由式10-10a校正7）计算模数（2）按

12、齿根弯曲强度设计 1)计算载荷系数2)根据齿数查齿形系数和应力校正系数 由表10-5得3)计算齿轮许用应力 由齿轮材料可得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为查图10-18取弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4 计算许用应力：4) 大齿轮的数值大6）设计计算（3）对比以上两种设计结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由疲劳弯曲强度计算的法面模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取弯曲强度算得的模数3.24并就近圆整为标准值=3.5。（4）几何尺寸计算1)计算大、小齿轮的分度圆直径 2)计算中心距3)计算齿轮齿

13、宽圆整后,六 初选输出轴上联轴器输出轴的最小直径显然是安装联轴器的直径,为了使轴的直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器的型号.七 轴的设计，计算1.初步计算轴径轴的材料选用常用的45钢当轴的支撑距离未定时， 无法由强度确定轴径，要用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d，计算公式为： 1，3轴为外伸轴，初算轴径作为最小直径，应取较小的A值；2轴为非外伸轴，初算轴径作为最大直径，应取较大的A值,查表15-3，取 考虑到1轴要与带轮连接，初算直径d1必须与带轮的轮宽匹配，1轴，3轴上各有两个键槽的影响，所以初定d1=30；d3 =60mm,并确定d2 =50mm。2轴的结

14、构设计 高速轴1的初步设计如下图： 装配方案是：套筒，挡油环、左端轴承6208、轴承端盖、大带轮依次从轴的左端向右端安装，右端从轴的右端向右端安装斜齿轮，套筒，挡油环，右端轴承6208，轴承端盖。轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受轴向力时，直径变化值要大些，可取（68）mm，否则可取（46）mm轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件的轮毂宽度决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了直径，即可确定轮毂宽度。轴的端面与零件端面应留有距离L，以保证零件端面与套筒接触起到轴向固定作用，一般可取L=（13）mm。轴上的键槽应靠近轴的端面处。 中间轴2的初步设计如下

15、图：装配方案：左端从左到右依次安装直齿轮、套筒，挡油环，左端轴承6210，轴承端盖，右端从右向左依次安装斜齿轮，套筒，挡油环，右端轴承6210，轴承端盖。尺寸设计准则同1轴 低速轴3的初步设计如下图： 装配方案：左端向右端依次安装直齿轮，套筒，挡油环，左端轴承6215，轴承端盖。右端向左端依次安装套筒、挡油环，右端轴承6215，轴承端盖，工作机的带轮。尺寸设计准则同1轴3低速轴3校核由3轴两端直径d=75mm，查机械零件手册得到应该使用的轴承型号为6215，D=130mm，B=25mm，（轴承的校核将在后面进行）。(1) .求作用在齿轮上的力，轴上的弯距、扭距，并作图(2) 齿轮上的作用力：=

16、 1217.27Nm低速轴3的空间受力图如下图：作垂直面得受力图得： 由力学知识，对A点取矩得： 对B点取矩得：计算垂直方向作用点处的弯距得：作弯矩图得：作水平面的受力图得：由力学知识，对A点取矩得： 对B点取矩得：计算水平方向作用点处的弯距得：作弯矩图得：合成弯矩：作扭矩图得：因为扭转为脉动循环，=0.6，轴材料选用45号钢，正火，HBS200,。 T=1217.27Nm所以校核危险截面C处：由d=75mm，b=22mm，t=7mm符合弯扭强度条件，所以合理。八键的选择 高速轴1的左端键槽部分的轴径为30mm，所以选择普通圆头平键，键10×8,b=10mm,h=8mm,l=50mm

17、。 中间轴2的轴左端键槽部分的轴径为56mm，所以选择普通圆头平键键16×10,b=16mm,h=10mm,l=80mm，右端键槽部分的轴径为56mm，所以选择普通圆头平键，键16×10,b=16mm,h=10mm,l=60mm。 低速轴3的左端键槽部分的轴径为81mm，所以选择普通圆头平键键。右端部分的轴径为60mm，所以选择普通圆头平键,键18×11,b=18mm,h=11mm,l=80mm。九、润滑和密封说明1润滑说明 因为是二级减速器，且其传动的圆周速度，故采用浸油润滑，大、小圆柱齿轮采用飞溅润滑；润滑油使用50号机械润滑油。轴承采用润滑脂润滑，选择润滑脂

18、的填入量为轴承空隙体积的1/2。2密封说明在试运转过程中，所有联接面及轴伸密封处都不允许漏油。剖分面允许涂以密封胶或水玻璃，不允许使用任何碘片。轴伸处密封应涂上润滑脂。十、箱体及其附件的结构设计1、减速器箱体的结构设计箱体采用剖分式结构，剖分面通过轴心。下面对箱体进行具体设计：（1）确定箱体的尺寸与形状箱体的尺寸直接影响它的刚度。首先要确定合理的箱体壁厚。查机械设计课程设计（西北工业大学 李育锡主编）表5-1取箱盖和箱座壁厚均为=10mm。为了保证结合面连接处的局部刚度与接触刚度，箱盖与箱座连接部分都有较厚的连接壁缘，箱盖凸缘厚度设计成10mm，箱座凸缘厚度和箱座底面凸缘厚度均设计10mm。(

19、2).合理设计肋板在轴承座孔与箱底接合面处设置加强肋，减少了侧壁的弯曲变形。(3).合理选择材料因为铸铁易切削，抗压性能好，并具有一定的吸振性，且减速器的受载不大，所以箱体可用灰铸铁制成。2、减速器附件的结构设计（具体结构尺寸可参考机械设计课程设计西北工业大学李育锡主编）（1）检查孔和视孔盖检查孔用于检查传动件的啮合情况、润滑情况、接触斑点及齿侧间隙，还可用来注入润滑油，检查要开在便于观察传动件啮合区的位置，其尺寸大小应便于检查操作。视孔盖用铸铁制成，它和箱体之间加密封垫。（2）放油螺塞放油孔设在箱座底面最低处，其附近留有足够的空间，以便于放容器，箱体底面向放油孔方向倾斜一点，并在其附近形成凹

20、坑，以便于油污的汇集和排放。放油螺塞为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处加封油圈密封。（3）油标油标用来指示油面高度，将它设置在便于检查及油面较稳定之处。（4）通气器通气器用于通气，使箱内外气压一致，以避免由于运转时箱内温度升高，内压增大，而引起减速器润滑油的渗漏。将通气器设置在检查孔上，其里面还有过滤网可减少灰尘进入。（5）起吊装置起吊装置用于拆卸及搬运减速器。减速器箱盖上设有吊孔，箱座凸缘下面设有吊耳，它们就组成了起吊装置。（6）起盖螺钉为便于起盖，在箱盖凸缘上装设2个起盖螺钉。拆卸箱盖时，可先拧动此螺钉顶起箱盖。（7）定位销在箱体连接凸缘上相距较远处安置两个圆锥销，保证箱体轴承孔

21、的加工精度与装配精度。十一、设计总结通过设计该二级展开式圆柱齿轮减速器具有以下特点及优点：1）能满足所需的传动比齿轮传动能实现稳定的传动比,该减速器为满足设计要求而设计i=25.132的总传动比。2）选用的齿轮满足强度刚度要求由于系统所受的载荷不大，在设计中齿轮采用了腹板式齿轮不仅能够满足强度及刚度要求，而且节省材料，降低了加工的成本。3）轴具有足够的强度及刚度由于二级展开式齿轮减速器的齿轮相对轴承位置不对称，当其产生弯扭变形时，载荷在齿宽分布不均匀，因此，对轴的设计要求最高，通过了对轴长时间的精心设计，设计的轴具有较大的刚度，保证传动的稳定性。4）箱体设计得体设计减速器的具有较大尺寸的底面积

22、及箱体轮毂，可以增加抗弯扭的惯性，有利于提高箱体的整体刚性。5）加工工艺性能好设计时考虑到要尽量减少工件与刀具的调整次数，以提高加工的精度和生产率。此外，所设计的减速器还具有形状均匀、美观，使用寿命长等优点，可以完全满足设计的要求。6）由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。十二、参考资料1机械设计（第八版）濮良贵，纪名刚主编，高等教育出版社， 2006年5月第八版；2机械设计课程设计李育锡主编，高等教育出版社，2008年6月第1版；3简明机械设计手册洪钟德主编，同济大学出版社， 2002年5月第1版；4减速器选用手册周明衡主编，化学工业出版社， 2002年6月第1版；5机械制图徐连元 李强德 徐祖茂主编,同济大学出版社，2003年3月第一版；6互换性与测量技术基础韩进宏