课程设计-减速器

第一阶段基础计算部分第二阶段轴的结构设计部分第三阶段装配图和零件图的绘制及设计说明书课程设计要求：

1

研究分析设计题目和工作条件，明确设计要求和设计内容；2.认真复习与设计有关的章节内容，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进设计；3.设计态度严肃认真,一丝不苟，反对照抄照搬，抄袭他人设计，容忍错误等问题。按预定计划保质保量完成设计任务；4通过设计在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练一、选择电动机(参见课程设计第三版15～

18）1选择电动机的类型、结构形式和转速，计算电动机的功率，确定电动机的型号。1）所需电动机输出的功率P0=Pw/η

(kw)

Pw──工作机器的输出功率(kw)

η──由电动机到工作机的总效率2)若已知工作机器的阻力F(N)，圆周速度υ(m/s)，则Pw=FV/1000w(kW)课程设计过程步骤3）按电动机的额定功率等于或略大于电动机所需输出功率P0查表选择电动机型号(查课程设计第三版327页表8-184）记录电动机型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、电动机中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸等。二、总传动比i及其分配i1、if、is（课程设计19页）

由电机满载转速nm和滚筒转速nw确定总传动比i=nm/nw总传动比：i=i1ifis分配：

i1为V带的传动比；（2～4）(查11页表2-1）

if为高速级齿轮的传动比；（3～5）

is为低速级齿轮的传动比

if=（1.31.6)is三、计算传动装置的运动和动力参数(具体过程参见2021页)

计算电动机轴、І轴、轴和Ш轴及工作轴的转速、功率、转矩、传动比和效率。(列表如21页，供以后设计计算使用）前面一、二和三的设计内容可参照22页例题2-12.两带轮的结构设计三、V型带及带轮的设计计算1.V型带的设计（教材163页例题）1）传动比i1=2)工作情况系数3）计算功率4）选V型带型号5）小带轮直径6）大带轮直径7）验算V带速度8）初定中心距9）初算V带长度10）确定V带长度11）确定中心距12）计算小带轮包角13）查包角修正系数14）查带长修正系数15）单根传递功率P16）单根带传递功率增量17）计算V带根数Z18）计算V带对轴的拉力F0四、齿轮传动的设计计算（软齿面的斜齿圆柱齿轮传动）根据：传递功率P；传动比I；小齿轮的转速n;工作时间、闭式传动。（参照教材218页例题10-2）1选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。2

按齿面接触疲劳设计确定Z1、Z2和齿宽系数计算实际传动比、传动比误差计算转矩T确定载荷系数K确定许用接触应力查表确定两齿轮的极限应力计算应力循环次数NL查表确定两齿轮的接触疲劳寿命系数极限应力ZNT1、

ZNT2。查接触疲劳寿命的安全系数求出d1、确定标准模数m3.按齿根弯曲疲劳强度设计A）两齿轮的分度圆直径B）两齿轮齿宽查表两轮的齿形系数和应力修正系数计算许用弯曲应力（查极限弯曲应力、弯曲寿命系数、应力修正系数、弯曲疲劳安全系数）E)计算弯曲许用应力计算弯曲应力计算齿轮传动的中心距计算齿轮的圆周速度4.两齿轮的几何尺寸计算齿顶圆直径齿根圆直径分度圆直径螺旋角齿顶高、齿根高、齿全高齿顶径向间隙齿宽两齿轮的中心距为齿轮结构设计作准备五、轴的设计（参见课程设计66～68页,课本377页例题）1.各轴的功率计算2.各轴的转速计算（列表）3.各轴的转矩计算4.减速器箱体结构尺寸确定（课程设计80页表4—6）5.齿轮的宽度减速器箱体是用以支持和固定轴系零件，是保证传动零件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件，其重量约占减速器总重量的50％。因此，机体结构对减速器的工作性能、加工艺、材料消耗、重量及成本等有很大影响，设计时必须全面考虑。

箱体材料多用铸铁(HTl50或HT200)制造箱体采用水平剖分式，上、下箱作成有一定壁厚接合面。为使上、下箱体可靠地定位和联接，接合面向外做一定宽度的凸缘，凸缘宽度由其联接螺栓所需的扳手空间等尺寸确定。（见表4-6）3）低速轴的概略设计步骤与高速轴类同

2)中间轴的概略设计材料、热处理、按扭转计算最小直径装两轴承和两轴承盖处的直径和长度（试选轴承与轴承盖）装齿轮处的直径和长度齿轮与箱体的距离轴的总长度7、轴的概略设计(参见课程设计66～68页,课本377页例题)设计到这里开始作草图（查表：轴承及轴承盖各参数、套筒的结构尺寸、齿轮的按装、联轴器的结构尺寸等，选择轴承的润滑方式。）1）高速轴的概略设计材料、热处理、按扭转计算最小直径装V带轮处长度、外伸端直径与长度、装两轴承和两轴承盖处的直径和长度（试选轴承与轴承盖课程设计81页表4—7）装齿轮处的直径和长度齿轮与箱体的距离轴的总长度8152233L2emT当轴承采用脂润滑时，应加封油环，其结构见课程设计73图4-418.轴的结构设计1）轴上的键槽宽度和长度确定2）轴肩、轴环宽度与高度、各圆角半径和倒角大小3）轴上零件的固定方法和紧固件4）轴上各零件的润滑方法和密封件的尺寸安装5）作出轴的结构草图9.轴系零、部件的设计

1）设计小带轮的轮槽及带轮结构（按教材160页进行）2）设计大带轮的轮槽及带轮结构3）齿轮的结构设计（课程设计35～36页）A)高速轴上小齿轮的结构设计及标注（齿轮轴或实体齿轮）中间轴大齿轮的结构设计及标注（孔板式齿轮）中间轴上的小齿轮（实体齿轮）低速轴上的大齿轮（孔板式）六、三根轴的强度较核和输出轴的疲劳强度校核计算（参见教材例题377～383页）求出齿轮的受力Ft、Fr、Fa作出三根轴的空间受力简图作出水平平面的受力图、求解水平面的约束力作出水平面的弯矩图、求出最大弯矩作出竖直平面的受力图、求解竖直平面的约束力作出竖直面的弯矩图、求出最大弯矩作出合成弯矩图作出扭矩图求出当量弯矩代入强度条件、核算危险截面强度七、轴承寿命计算、联轴器与键的计算三根轴上轴承的寿命计算轴承型号：查表查出：基本额定动载荷C；查出温度系数计算轴承受的当量动载荷P;用工作小时数Lh表示轴承的寿命。

G)能否满足使用要求2.输出轴上联轴器的计算计算名义转矩T查表教材14-1工作情况系数K得出：计算转矩Tc查出所使用联轴器的许用转矩和许用转速是否满足Tc<=[T]n<=[n]3.三根轴上键的强度计算1）查出键的结构尺寸b*h*L2)校核键的挤压强度（参看教材108页例题）本阶段完成的任务1.所有轴的结构设计及按弯扭合成强度校核和输出轴的精确疲劳强度校核2、所有滚动轴承的型号确定及其寿命校核。3、所有键尺寸的确定及其强度校核4、齿轮及轴承润滑方法及润滑油或润滑脂的牌号的选择。5、齿轮结构设计6、减速器箱体主要结构尺寸（课程设计表4-6）7、用坐标纸画出减速器的俯视草图。（参课程设计图5-8）十一、整理和编写设计说明书设计说明书内容14项（参见课程设计145页）设计说明书格式（参见课程设计146页）十、设计和绘制零件工作1.中间轴上大齿轮的加工零件图（参考课程设计122页的图6-9）2.输出轴的加工零件作图（参考课程设计118页的图6-5）九、减速器装配图的绘制1.减速器箱体结构及装配图的绘制（步骤参见课程设计96-110页）（参考课程设计47页的图4-6）2.标注尺寸公差及配合、写出技术特性、零件按顺序编号3.编写技术要求、零件明细表和标题栏八、减速器箱体和附件设计选择1.减速器箱体尺寸设计（参见课程设计71-77）2.减速器附件：油标、排油孔螺塞、检查孔盖板、通气器、起吊装置、定位销（参见课程设计77-85页）减速器箱体是用以支持和固定轴系零件，是保证传动零件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件，其重量约占减速器总重量的50％。因此，机体结构对减速器的工作性能、加工艺、材料消耗、重量及成本等有很大影响，设计时必须全面考虑。

箱体材料多用铸铁(HTl50或HT200)制造箱体采用水平剖分式，上、下箱作成有一定壁厚接合面。为使上、下箱体可靠地定位和联接，接合面向外做一定宽度的凸缘，凸缘宽度由其联接螺栓所需的扳手空间等尺寸确定。（见表4-6）减速器附件轴承端盖用以固定轴承及调整轴承间隙并承受轴向力。轴承端盖有嵌入式和凸缘式两种。

嵌入式轴承端盖嵌入式轴承端盖结构简单，但密封性能差，调整轴承间隙比较麻烦。需打开机盖，放置调整垫片，只宜用于向心球轴承。如用嵌入式端盖固定角接触轴承时，应在端盖上增加调整螺钉，以便于调整。

凸缘式轴承端盖（见表4-7）

凸缘式轴承端盖调整轴承间隙比较方便，密封性能比较好。为了调整轴承间隙，在端盖与机体之间放置由调整垫片。不合理结构：轴承盖螺钉设计在剖分面上,是错误的合理结构：将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布油标

油标用来指示箱内油面高度，应设置在便于观察和油面稳定之处，如低速级传动件附近。油标的结构尺寸见表4-10放油螺塞

减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞堵住。放油孔的位置应在油池最低处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便于放油。不合理结构：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净

合理结构：放油孔应设计在油池的最低处减速器装配图常见的错误不合理结构：装油塞处箱壁太薄，不利于螺钉联接

合理结构：装油塞处应设计凸台启盖螺钉和定位销

机盖与机座接合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后接合较紧，不易分开。为便于取下机盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺订，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联接凸缘的厚度,钉杆端部要做成圆柱形,或半圆形，以免顶坏螺纹，启盖螺钉直径与凸缘联接螺栓相同。

为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联接后，镗孔之前装上两个定位销，销孔位置尽量远些以保证定位精度。如机体结构是对称的(如蜗杆传动机体)，销孔位置不应对称布置。

定位销安置在机体联接凸缘的长度方向两侧，一般为圆锥定位销不合理结构：定位销孔位置不当合理结构：定位销孔应布置在箱盖与箱座的联接凸缘上，沿长度方向非对称布置，且间距应尽量大些。不合理结构：锥销的长度过短，不利于装拆。锥销孔未设计成通孔合理结构：锥销应加长;锥销孔应设计成通孔环首螺钉、吊环和吊钩

在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖在机座上铸出吊钩，用以搬运机座或整个减速器。

不合理结构：吊耳孔位置不当，孔壁强度可能不够合理结构：应将耳孔位置往内侧移

不合理结构：窥视孔位置偏上，不能观察到传动零件的啮合情况和润滑情况合理结构：应将窥视孔位置往下移，以便能观察到传动零件的啮合情况和润滑情况窥视孔及盖板不合理结构：视孔盖与箱盖接触处未设计加工凸台，不便于加工箱盖上的孔合理结构：应在视孔盖与箱盖接触处设计加工凸台不合理结构：窥视孔太小合理结构：增大窥视孔，大小以能伸手进入