各种减速器说明书和装配图完整版

/设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。工作条件：双班工作.有轻微振动.小批量生产.单向传动.使用5年.运输带允许误差5%。知条件：运输带卷筒转速.减速箱输出轴功率马力.传动装置总体设计：1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布.故沿轴向载荷分布不均匀.要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案：考虑到电机转速高.传动功率大.将V带设置在高速级。其传动方案如下：选择电机计算电机所需功率：查手册第3页表1-7：－带传动效率：0.96－每对轴承传动效率：0.99－圆柱齿轮的传动效率：0.96－联轴器的传动效率：0.993—卷筒的传动效率：0.96说明：－电机至工作机之间的传动装置的总效率：2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=24二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号.因此有4种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比.可见第3种方案比较合适.因此选用电动机型号为Y132M1-6.其主要参数如下：额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB496010007321638801033132515280四确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：分配传动比：取则取经计算注：为带轮传动比.为高速级传动比.为低速级传动比。五计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴——依次为电机与轴1.轴1与轴2.轴2与轴3.轴3与轴4之间的传动效率。各轴转速：2各轴输入功率：3各轴输入转矩：运动和动力参数结果如下表：轴名功率PKW转矩TNm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.1六设计V带和带轮：1.设计V带①确定V带型号查课本表13-6得：则根据=4.4,=960r/min,由课本图13-5.选择A型V带.取。查课本第206页表13-7取。为带传动的滑动率。②验算带速：带速在范围内.合适。③取V带基准长度和中心距a：初步选取中心距a：.取。由课本第195页式〔13-2得：查课本第202页表13-2取。由课本第206页式13-6计算实际中心距：。④验算小带轮包角：由课本第195页式13-1得：。⑤求V带根数Z：由课本第204页式13-15得：查课本第203页表13-3由内插值法得。EF=0.1=1.37+0.1=1.38EF=0.08查课本第202页表13-2得。查课本第204页表13-5由内插值法得。=163.0EF=0.009=0.95+0.009=0.959则取根。⑥求作用在带轮轴上的压力：查课本201页表13-1得q=0.10kg/m.故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力：作用在轴上压力：。七齿轮的设计：1高速级大小齿轮的设计：①材料：高速级小齿轮选用钢调质.齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用钢正火.齿面硬度为220HBS。②查课本第166页表11-7得：。查课本第165页表11-4得：。故。查课本第168页表11-10C图得：。故。③按齿面接触强度设计：9级精度制造.查课本第164页表11-3得：载荷系数.取齿宽系数计算中心距：由课本第165页式11-5得：考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取则取实际传动比：传动比误差：。齿宽：取高速级大齿轮：高速级小齿轮：④验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：按最小齿宽计算：所以安全。⑤齿轮的圆周速度：查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。2低速级大小齿轮的设计：①材料：低速级小齿轮选用钢调质.齿面硬度为250HBS。低速级大齿轮选用钢正火.齿面硬度为220HBS。②查课本第166页表11-7得：。查课本第165页表11-4得：。故。查课本第168页表11-10C图得：。故。③按齿面接触强度设计：9级精度制造.查课本第164页表11-3得：载荷系数.取齿宽系数计算中心距：由课本第165页式11-5得：取则取计算传动比误差：合适齿宽：则取低速级大齿轮：低速级小齿轮：④验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：按最小齿宽计算：安全。⑤齿轮的圆周速度：查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。八减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座厚度10箱盖厚度9箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度25地脚螺钉直径M24地脚螺钉数目查手册6轴承旁联结螺栓直径M12盖与座联结螺栓直径=〔0.50.6M10轴承端盖螺钉直径=〔0.40.510视孔盖螺钉直径=〔0.30.48定位销直径=〔0.70.88..至外箱壁的距离查手册表11—2342218.至凸缘边缘距离查手册表11—22816外箱壁至轴承端面距离=++〔51050大齿轮顶圆与内箱壁距离>1.215齿轮端面与内箱壁距离>10箱盖.箱座肋厚98.5轴承端盖外径+〔55.5120〔1轴125〔2轴150〔3轴轴承旁联结螺栓距离120〔1轴125〔2轴150〔3轴九轴的设计：1高速轴设计：①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取C=100。②各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得：又因为装小带轮的电动机轴径.又因为高速轴第一段轴径装配大带轮.且所以查手册第9页表1-16取。L1=1.75d1-3=60。因为大带轮要靠轴肩定位.且还要配合密封圈.所以查手册85页表7-12取.L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。段装配轴承且.所以查手册62页表6-1取。选用6009轴承。L3=B++2=16+10+2=28。段主要是定位轴承.取。L4根据箱体内壁线确定后在确定。装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴：查手册51页表4-1得：得：e=5.9＜6.25。段装配轴承所以L6=L3=28。校核该轴和轴承：L1=73L2=211L3=96作用在齿轮上的圆周力为：径向力为作用在轴1带轮上的外力：求垂直面的支反力：求垂直弯矩.并绘制垂直弯矩图：求水平面的支承力：由得NN求并绘制水平面弯矩图：求F在支点产生的反力：求并绘制F力产生的弯矩图：F在a处产生的弯矩：求合成弯矩图：考虑最不利的情况.把与直接相加。求危险截面当量弯矩：从图可见.m-m处截面最危险.其当量弯矩为：〔取折合系数计算危险截面处轴的直径：因为材料选择调质.查课本225页表14-1得.查课本231页表14-3得许用弯曲应力.则：因为.所以该轴是安全的。3轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核.由于轴承主要承受径向载荷的作用.所以.查课本259页表16-9.10取取按最不利考虑.则有：则因此所该轴承符合要求。4弯矩及轴的受力分析图如下：5键的设计与校核:根据.确定V带轮选铸铁HT200.参考教材表10-9,由于在范围内.故轴段上采用键：,采用A型普通键:键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取=50得查课本155页表10-10所选键为：中间轴的设计：①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取C=100。②根据课本第230页式14-2得：段要装配轴承.所以查手册第9页表1-16取.查手册62页表6-1选用6208轴承.L1=B+++=18+10+10+2=40。装配低速级小齿轮.且取.L2=128.因为要比齿轮孔长度少。段主要是定位高速级大齿轮.所以取.L3==10。装配高速级大齿轮.取L4=84-2=82。段要装配轴承.所以查手册第9页表1-16取.查手册62页表6-1选用6208轴承.L1=B+++3+=18+10+10+2=43。③校核该轴和轴承：L1=74L2=117L3=94作用在2、3齿轮上的圆周力：N径向力：求垂直面的支反力计算垂直弯矩：求水平面的支承力：计算、绘制水平面弯矩图：求合成弯矩图.按最不利情况考虑：求危险截面当量弯矩：从图可见.m-m,n-n处截面最危险.其当量弯矩为：〔取折合系数计算危险截面处轴的直径：n-n截面:m-m截面:由于.所以该轴是安全的。轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核.由于轴承主要承受径向载荷的作用.所以.查课本259页表16-9.10取取则.轴承使用寿命在年范围内.因此所该轴承符合要求。④弯矩及轴的受力分析图如下：⑤键的设计与校核：已知参考教材表10-11.由于所以取因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得L=128-18=110取键长为110.L=82-12=70取键长为70根据挤压强度条件.键的校核为：所以所选键为:从动轴的设计：⑴确定各轴段直径①计算最小轴段直径。因为轴主要承受转矩作用.所以按扭转强度计算.由式14-2得：考虑到该轴段上开有键槽.因此取查手册9页表1-16圆整成标准值.取②为使联轴器轴向定位.在外伸端设置轴肩.则第二段轴径。查手册85页表7-2.此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值.因此取。③设计轴段.为使轴承装拆方便.查手册62页.表6-1.取.采用挡油环给轴承定位。选轴承6215:。④设计轴段.考虑到挡油环轴向定位.故取⑤设计另一端轴颈.取.轴承由挡油环定位.挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。⑥轮装拆方便.设计轴头.取.查手册9页表1-16取。⑦设计轴环及宽度b使齿轮轴向定位.故取取,⑵确定各轴段长度。有联轴器的尺寸决定<后面将会讲到>.因为,所以轴头长度因为此段要比此轮孔的长度短其它各轴段长度由结构决定。〔4．校核该轴和轴承：L1=97.5L2=204.5L3=116求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。作用在齿轮上的圆周力：径向力：求垂直面的支反力：计算垂直弯矩：.m求水平面的支承力。计算、绘制水平面弯矩图。求F在支点产生的反力求F力产生的弯矩图。F在a处产生的弯矩：求合成弯矩图。考虑最不利的情况.把与直接相加。求危险截面当量弯矩。从图可见.m-m处截面最危险.其当量弯矩为：〔取折合系数计算危险截面处轴的直径。因为材料选择调质.查课本225页表14-1得.查课本231页表14-3得许用弯曲应力.则：考虑到键槽的影响.取因为.所以该轴是安全的。〔5．轴承寿命校核。轴承寿命可由式进行校核.由于轴承主要承受径向载荷的作用.所以.查课本259页表16-9.10取取按最不利考虑.则有：则,该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的。〔6弯矩及轴的受力分析图如下：〔7键的设计与校核：因为d1=63装联轴器查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得因为L1=107初选键长为100,校核所以所选键为:装齿轮查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得因为L6=122初选键长为100,校核所以所选键为:.十高速轴大齿轮的设计因采用腹板式结构代号结构尺寸和计算公式结果轮毂处直径72轮毂轴向长度84倒角尺寸1齿根圆处的厚度10腹板最大直径321.25板孔直径62.5腹板厚度25.2电动机带轮的设计代号结构尺寸和计算公式结果手册157页38mm68.4mm取60mm81mm74.7mm10mm15mm5mm十一.联轴器的选择：计算联轴器所需的转矩：查课本269表17-1取查手册94页表8-7选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。十二润滑方式的确定：因为传动装置属于轻型的.且传速较低.所以其速度远远小于.所以采用脂润滑.箱体内选用SH0357-92中的50号润滑.装至规定高度。十三.其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。十四.参考资料：《机械设计课程设计手册》<第二版>——清华大学吴宗泽.北京科技大学罗圣国主编。《机械设计课程设计指导书》〔第二版——罗圣国.李平林等主编。《机械课程设计》〔XX大学出版社——周元康等主编。《机械设计基础》〔第四版课本——杨可桢程光蕴主编。机械设计课程设计设计计算说明书题目：两级锥齿轮—圆柱齿轮减速器设计指导老师：XXX20XX7月机械设计课程设计任务书题目6：设计带式运输机传动装置〔两级锥齿轮—圆柱齿轮减速器总体布置简图工作条件：连续单向运转.工作时有轻微震动.小批量生产.单班制工作.运输带速度允许误差为±5%。原始数据：设计内容：电动机选择与运动参数的计算；齿轮传动设计计算；轴的设计；滚动轴承的选择；键和联轴器的选择与校核；装配图、零件图的绘制；设计计算说明书的编写；设计任务绘制装配图1张.1号图纸。零件工作图二张.中间轴上大齿轮及中间轴.要求按1∶1绘制。写设计计算说明书一份装袋。时间安排第一阶段：计算3天；第二阶段：装配草图2天；第三阶段：总装配图5天；第四阶段：零件图及设计说明书3天班级XX大学机械原理及零件教研室锥齿轮—圆柱齿轮减速器设计任务书姓名指导老师目录一、电动机的选择——————————————————————1二、传动系统的运动和动力参数计算——————————————1三、传动零件的计算—————————————————————2四、轴的计算————————————————————————8五、轴承的计算———————————————————————18六、键连接的选择及校核计算—————————————————20七、减速器附件的选择————————————————————20八、润滑与密封———————————————————————21九、设计小结————————————————————————21十、参考资料目录——————————————————————21计算与说明主要结果一、电动机的选择1、电动机转速的确定工作机转速锥齿轮圆柱齿轮减速器传动比范围一般为i=8～15电动机转速应在范围内即848～1590所以选取电动机同步转速为1000r/min2、电动机功率的确定查[1]表12-8类别效率数量弹性柱销联轴器0.9952圆柱齿轮〔8级.稀油润滑0.971圆锥齿轮〔8级.稀油润滑0.971圆锥滚子轴承〔一对〔稀油润滑0.983计算得传动的装置的总效率又有工作机效率为工作机效率所需电动机输出功率为计算得查[1]表19-1.选则电动机额定功率为5.5kW最后确定电机Y系列三相异步电动机.型号为Y132M2-6.额定功率5.5kW.满载转速960r/min。二、传动系统的运动和动力参数计算1、分配各级传动比总传动比查[2]表16-1-3.推荐.且.得.2、由传动比分配结果计算轴速各轴输入功率各轴输入转矩将计算结果列在下表轴号功率P/kW转矩T/<>转速n/〔r/min电机轴4.6346.06960I轴4.6145.86960II轴4.3898.42425III轴4.17379.27105工作机轴4.07370.18105三、传动零件的计算1、圆锥直齿齿轮传动的计算选择齿形制GB12369-90.齿形角设计基本参数与条件：齿数比u=2.26.传递功率.主动轴转速.采用一班制工作.寿命20年〔一年以300天计.小锥齿轮悬臂布置。〔1选择齿轮材料和精度等级①材料均选取45号钢调质。小齿轮齿面硬度为250HBS.大齿轮齿面硬度为220HBS。②精度等级取8级。③试选小齿轮齿数取调整后〔2按齿面接触疲劳强度设计查[3]<10-26>有齿面接触疲劳强度设计公式试选载荷系数：。计算小齿轮传递的扭矩：取齿宽系数：确定弹性影响系数：由[3]表10-6.确定区域系数：查[3]图10-30.标准直齿圆锥齿轮传动：根据循环次数公式[3]式10-13.计算应力循环次数：查[3]图10-19得接触疲劳寿命系数：.查[3]图10-21<d>得疲劳极限应力：.由[3]式10-12计算接触疲劳许用应力.取失效概率为1%.安全系数..由接触强度计算出小齿轮分度圆直径：.则齿轮的圆周速度计算载荷系数：a：齿轮使用系数.查[3]表10-2得b：动载系数.查[3]图10-8得c：齿间分配系数.查[3]表10-3得d：齿向载荷分布系数查[3]表10-9得.所以e：接触强度载荷系数eq\o\ac<○,13>按载荷系数校正分度圆直径取标准值.模数圆整为eq\o\ac<○,14>计算齿轮的相关参数..eq\o\ac<○,15>确定齿宽：圆整取<3>校核齿根弯曲疲劳强度eq\o\ac<○,1>载荷系数eq\o\ac<○,2>当量齿数.eq\o\ac<○,3>查[3]表10-5得...eq\o\ac<○,4>取安全系数由[3]图10-18得弯曲疲劳寿命系数.查[3]图10-20<c>得弯曲疲劳极限为：.许用应力eq\o\ac<○,5>校核强度.由[3]式10-23计算得可知弯曲强度满足.参数合理。2、圆柱斜齿齿轮传动的计算设计基本参数与条件：齿数比u=4.03.传递功率.主动轴转速.采用一班制工作.寿命20年〔一年以300天计。〔1选择齿轮材料、精度等级和齿数①小齿轮材料选取40Cr钢调质.大齿轮选取45钢调质.小齿轮齿面硬度为280HBS.大齿轮齿面硬度为240HBS。②精度等级取8级。③试选小齿轮齿数取调整后eq\o\ac<○,4>初选螺旋角〔2按齿面接触疲劳强度设计查[3]<10-21>有齿面接触疲劳强度设计公式eq\o\ac<○,1>试选载荷系数：eq\o\ac<○,2>计算小齿轮传递的扭矩：eq\o\ac<○,3>取齿宽系数：eq\o\ac<○,4>确定弹性影响系数：由[3]表10-6.eq\o\ac<○,5>确定区域系数：查[3]图10-30.标准直齿圆锥齿轮传动：eq\o\ac<○,6>根据循环次数公式[3]式10-13.计算应力循环次数：查[3]图10-19得接触疲劳寿命系数：.查[3]图10-21<d>得疲劳极限应力：.由[3]式10-12计算接触疲劳许用应力.取失效概率为1%.安全系数..eq\o\ac<○,7>由[3]图10-26查得eq\o\ac<○,8>代入数值计算小齿轮直径eq\o\ac<○,9>圆周速度eq\o\ac<○,10>齿宽b及模数.eq\o\ac<○,11>计算纵向重合度eq\o\ac<○,12>计算载荷系数：a：齿轮使用系数.查[3]表10-2得b：动载系数.查[3]图10-8得c：齿间分配系数.查[3]表10-3得d：查[3]表10-4得齿向载荷分布系数查[3]图10-13得e：接触强度载荷系数eq\o\ac<○,13>按载荷系数校正分度圆直径eq\o\ac<○,14>计算模数<3>按齿根弯曲强度设计由[3]式10-17eq\o\ac<○,1>计算载荷系数eq\o\ac<○,2>由纵向重合度.从[2]图10-28得eq\o\ac<○,3>计算当量齿数eq\o\ac<○,4>由[3]图10-20得弯曲疲劳强度极限.eq\o\ac<○,5>由[3]图10-18取弯曲疲劳寿命系数.eq\o\ac<○,6>取弯曲疲劳安全系数由[3]式10-12得eq\o\ac<○,7>由[3]表10-5得齿形系数.得应力校正系数.eq\o\ac<○,8>计算大、小齿轮的并加以比较。.大齿轮的数值大。eq\o\ac<○,9>计算得.去eq\o\ac<○,10>校正齿数.eq\o\ac<○,11>圆整中心距圆整为eq\o\ac<○,12>修正螺旋角变化不大.不必修正前面计算数值。eq\o\ac<○,13>计算几何尺寸..取齿宽为.四、轴的计算1、I轴的计算<1>轴上的功率.转速.转矩.<2>求作用在齿轮上的力圆周力.轴向力.径向力<3>初估轴的最小直径先按[3]式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢.调质处理。根据[3]表15-3.取.于是得由于输入轴的最小直径是安装联轴器处轴径。为了使所选轴径与联轴器孔径相适应.故需同时选择联轴器型号。联轴器的计算转矩.查[3]表14-1查[1]表17-2.由于电动机直径为38mm.所以选取型号为HL3.孔径选为30mm。联轴器与轴配合的轮毂长度为60mm。<4>轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案.如下图eq\o\ac<○,1>轴段1-2.由联轴器型号直径为30mm.右端应有轴肩定位.轴向长度应该略小于60mm.取58mm。eq\o\ac<○,2>轴段4-5.先初选轴承型号.由受力情况选择圆锥滚子轴承.型号取30207.内径为35mm。所以轴段直径为35mm.长度应略小于轴承内圈宽度17mm.取为15mm。eq\o\ac<○,3>轴段2-3.由轴承内圈直径得轴段直径为35mm。左端联轴器又端面距离短盖取30mm.加上轴承宽度和端盖宽度.轴段长度定为65.25mm。eq\o\ac<○,4>轴段5-6.小锥齿轮轮毂长度为38mm.齿轮左端面距离套杯距离约为8mm.再加上套杯厚度.确定轴段长度为54mm.直径为32mm。eq\o\ac<○,5>轴段3-4.由于小齿轮悬臂布置.轴承支点跨距应取悬臂长度的大约两倍.由此计算出轴段长度为93mm。又有轴肩定位的需要.轴肩高度取3.5mm.所以轴段直径取42mm。eq\o\ac<○,6>零件的周向定位查[1]表14-24得左端半联轴器定位用平键.宽度为8mm.长度略小于轴段.取50mm.选取键.右端小齿轮定位用平键.宽度为10mm.长度略小于轴段.取30mm.选取键。eq\o\ac<○,7>轴上圆角和倒角尺寸参考[1]表12-13.取轴端倒角为2mm.圆角取1.6mm<5>求轴上的载荷根据轴的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图所示<6>按弯扭合成应力校核轴的强度由上图可知.应力最大的位置.只需校核此处即可.根据[3]式15-5及以上数据.以及轴单向旋转.扭转切应力为脉动循环变应力.取.轴的计算应力查[3]表15-1得.因此.轴安全。2、II轴的计算<1>轴上的功率.转速.转矩.<2>求作用在齿轮上的力大圆锥齿轮：圆周力.轴向力.径向力圆柱齿轮：圆周力.轴向力.径向力。<3>初估轴的最小直径先按[3]式15-2初步估算轴的最小直径。由于此轴为齿轮轴.选取轴的材料应同圆柱齿轮一样.为40Cr.调质处理。根据[3]表15-3.取.于是得<4>轴的结构设计eq\o\ac<○,1>轴段4-5.由设计结果.小齿轮分度圆直径为59.59mm.齿宽为65mm.取此轴段为65mm。eq\o\ac<○,2>轴段2-3.齿轮轮毂长度为40mm.轴段长度定为38mm.直径为齿轮孔径40mm。eq\o\ac<○,3>轴段1-2.选用轴承型号为30207.轴段直径为35mm.齿轮端面距离箱体内壁取7mm.轴承距内壁2mm.所以轴段长度取30mm。eq\o\ac<○,4>轴段6-7.用于装轴承.长度取19mm.直径取35mm。eq\o\ac<○,5>轴段5-6.轴承应该距离箱体内壁2mm左右.且小齿轮端面距离箱体内壁8mm左右.长度取10mm.又根据轴肩定位需要.轴径取41mm。eq\o\ac<○,6>轴段3-4.由于箱体内壁应该相对于输入轴的中心线对称.通过计算此段长度为20mm.又有定位需要.轴径取47mm。eq\o\ac<○,7>零件的周向定位查[1]表14-24得齿轮定位用平键.宽度为12mm.长度略小于轴段.取32mm.选取键12X32。eq\o\ac<○,8>轴上圆角和倒角尺寸参考[1]表12-13.取轴端倒角为2mm.圆角取1.6mm<5>求轴上的载荷根据轴的结构图和受力情况得出轴所受力和弯矩扭矩如表所示载荷水平面H垂直面V支反力F弯矩M总弯矩扭矩T弯矩和扭矩图如下：<6>按弯扭合成应力校核轴的强度由上图可知.应力最大的位置.校核此处即可.根据[3]式15-5及以上数据.以及轴单向旋转.扭转切应力为脉动循环变应力.取.轴的计算应力查[3]表15-1得.因此。另外小齿轮的两个端面处较危险.右端按照轴颈35mm.若弯扭组合按照最大处计算.有.所以最终可以确定弯扭校核结果为安全。<7>精确校核轴的疲劳强度eq\o\ac<○,1>判断危险截面由上述计算已知小齿轮中点处应力最大.但是此处轴颈较两侧高出许多.所以应选4的左侧和5的右侧进行精确校核计算。eq\o\ac<○,2>截面4的左侧抗弯截面系数抗扭截面系数截面4左侧的弯矩为截面4上的扭矩为截面上的弯曲应力截面上扭转切应力轴的材料为40Cr.调质处理。由[3]表15-1查得。综合系数的计算查[3]附表3-2.由.经直线插入.得因轴肩而形成的理论应力集中为..由[3]附图3-1得轴的材料敏感系数为..则有效应力集中系数为.按[3]式〔附表3-4由[3]附图3-2.3-3查得尺寸系数为.扭转尺寸系数为.查[3]附图3-4.轴采用精车加工.表面质量系数为.轴表面未经强化处理.即.则综合系数值为碳钢系数的确定碳钢的特性系数取为.安全系数的计算轴的疲劳安全系数为故此处安全。eq\o\ac<○,3>截面5的右侧抗弯截面系数抗扭截面系数截面5右侧的弯矩为截面5上的扭矩为截面上的弯曲应力截面上扭转切应力轴的材料为40Cr.调质处理。由[3]表15-1查得。综合系数的计算查[3]附表3-2.由.经直线插入.得因轴肩而形成的理论应力集中为..由[3]附图3-1得轴的材料敏感系数为..则有效应力集中系数为.按[3]式〔附表3-4由[3]附图3-2.3-3查得尺寸系数为.扭转尺寸系数为.查[3]附图3-4.轴采用精车加工.表面质量系数为.轴表面未经强化处理.即.则综合系数值为碳钢系数的确定碳钢的特性系数取为.安全系数的计算轴的疲劳安全系数为故此处安全。综上得出.此轴疲劳强度达到要求。3、III轴的计算<1>轴上的功率.转速.转矩.<2>求作用在齿轮上的力圆周力.轴向力.径向力<3>初估轴的最小直径先按[3]式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为40Cr.调质处理。根据[3]表15-3.取.于是得.此处有一个平键.直径增加5%.得出直径最小为34.74mm。由于输入轴的最小直径是安装联轴器处轴径。为了使所选轴径与联轴器孔径相适应.故需同时选择联轴器型号。联轴器的计算转矩.查[3]表14-1选取型号为HL3.孔径选为35m。联轴器与轴配合的轮毂长度为60mm。<4>轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案.如下图eq\o\ac<○,1>轴段1-2.由联轴器型号得直径为35mm.右端应有轴肩定位.轴向长度应该略小于60mm.取56.5mm。eq\o\ac<○,2>轴段5-6.此处与大齿轮配合.取直径为齿轮孔径45mm.长度略小于轮毂长度取为58mm。eq\o\ac<○,3>轴段6-7.选取轴承型号为30208.由轴承内圈直径得轴段直径为40mm。又考虑大齿轮与小齿轮的配合.大齿轮与内壁距离为10.5mm。轴承距离内壁取2mm左右.最后确定轴段长度为35mm。eq\o\ac<○,4>轴段4-5.此段用于大齿轮定位.轴肩高度为4mm.所以直径取53mm.长度取10mm。eq\o\ac<○,5>轴段3-4.左端用于轴承定位.轴肩高度取3.5mm.直径为47mm.又有轴承距离内壁2mm左右.轴段长度得出为61.5mm。eq\o\ac<○,6>轴段2-3.根据轴承和端盖宽度.再是轴稍微伸出一段.确定轴段长度为56.5mm.直径取轴承内圈大小为40mm。eq\o\ac<○,7>零件的周向定位查[1]表14-24得左端半联轴器定位用C型平键.宽度为10mm.长度略小于轴段.取50mm.选取键C.右端大齿轮定位用平键.宽度为12mm.长度略小于轴段.取50mm.选取键。eq\o\ac<○,7>轴上圆角和倒角尺寸参考[1]表12-13.取轴端倒角为2mm.圆角取1.6mm<5>求轴上的载荷根据轴的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图所示<6>按弯扭合成应力校核轴的强度由上图可知.应力最大的位置.只需校核此处即可.根据[3]式15-5及以上数据.以及轴单向旋转.扭转切应力为脉动循环变应力.取.轴的计算应力查[3]表15-1得.因此.轴安全。五、轴承的计算1、I轴的轴承校核轴承30207的校核求两轴承受到的径向载荷径向力.查[1]表15-1.得Y=1.6.e=0.37.派生力.轴向力.左侧轴承压紧由于.所以轴向力为.当量载荷由于..所以...。由于为一般载荷.所以载荷系数为.故当量载荷为.轴承寿命的校核2、II轴的轴承校核轴承30207的校核求两轴承受到的径向载荷径向力.查[1]表15-1.得Y=1.6.e=0.37.派生力.轴向力.右侧轴承压紧由于.所以轴向力为.当量载荷由于..所以...。由于为一般载荷.所以载荷系数为.故当量载荷为.轴承寿命的校核3、III轴的轴承校核轴承30208的校核求两轴承受到的径向载荷径向力.查[1]表15-1.得Y=1.6.e=0.37.派生力.轴向力.左侧轴承压紧由于.所以轴向力为.当量载荷由于..所以...。由于为一般载荷.所以载荷系数为.故当量载荷为.轴承寿命的校核六、键连接的选择及校核计算将各个连接的参数列于下表键直径mm工作长度mm工作高度mm转矩Nm极限应力Mpa30423.545.8620.803220445.8635.834020498.4261.5145444379.2795.7735514379.27106.25查[3]表6-1得.所以以上各键强度合格。七、减速器附件的选择1、通气器由于在室内使用.选简易式通气器.采用M12×1.252、油面指示器.油面变动范围大约为17mm.取A20型号的圆形游标3、起吊装置采用箱盖吊换螺钉.按重量取M12.箱座采用吊耳4.放油螺塞选用外六角油塞及垫片M16×1.5八、润滑与密封1、齿轮的润滑采用浸油润滑.浸油高度为半个齿宽到一个齿宽.取为35mm。2、滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为3.4m/s.所以开设油沟、飞溅润滑。润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利.考虑到该装置用于闭式齿轮设备.选用中负荷工业齿轮油220。密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整.采用毡圈密封.结构简单。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。九、设计小结由于时间紧迫.所以这次的设计存在许多缺点.比如某些尺寸没有考虑圆整.齿轮的计算不够精确等。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。另外认识到机械设计是一个系统性很强的工作.是需要明晰的条理与充分的耐心才可以圆满完成的。十、参考资料目录[1]《机械设计课程设计》.机械工业出版社.陆玉主编.20XX12月第一版；[2]《机械设计手册.第3卷》.化学工业出版社.成大先主编.1992年第三版；[3]《机械设计》.高等教育出版社.濮良贵.纪明刚主编.20XX12月第八版；[4]《机械原理》.高等教育出版社.孙桓主编.20XX12月第七版；同步转速为1000r/min确定电机Y系列三相异步电动机.型号为Y132M2-6.额定功率5.5kW.满载转速960r/min.45号钢调质。小齿轮齿面硬度为250HBS.大齿轮齿面硬度为220HBS目录摘要2第一部分传动方案的拟定3第二部分电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算3第三部分传动零件的设计计算5第四部分主要尺寸及数据12第五部分润滑油及润滑方式的选择13第六部分轴的设计及校核13结论29参考文献29摘要机械设计课程设计是在完成机械设计课程学习后.一次重要的实践性教学环节。是高等工科院校大多数专业学生第一次较全面的设计能力训练.也是对机械设计课程的全面复习和实践。其目的是培养理论联系实际的设计思想.训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论.结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力.巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。本次设计的题目是带式运输机的减速传动装置设计。根据题目要求和机械设计的特点作者做了以下几个方面的工作：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和参数的确定.⑤绘制装配图及零件图.编写计算说明书。关键词：减速器机械设计带式运输机计算及说明结果第一部分传动方案的拟定一、传动方案电动机直接由联轴器与减速器连接减速器用二级展开式圆柱直齿轮减速器方案简图如下：原始数据如下表1-1：带拉力F〔N带速度V〔m/s滚筒直径D〔mm16601.69460第二部分电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算一、电动机的选择1、选择电动机的类型按工作要求和条件.选用三相笼型异步电动机.封闭式结构.电压380V.Y型。2、选择电动机的容量：电动机至运输带的传动总效率。分别是联轴器、轴承、齿轮、卷筒的传动效率分别取=0.99、=0.98、=0.97、=0.96有电动机至运输带的传动总效率为：所以确定电动机的转速卷筒轴的工作转速为按指导书表一.查二级圆柱齿轮减速器的传动比.故电动机转速的可选范围.符合这一范围的同步转速有750、1000、1500、3000r/min.根据容量和转速.有指导书查出取型号：Y132M2-6二、确定传动装置的总传动比和分配传动比电动机型号为Y132M2-6总传动比分配传动装置传动比有公式求得、三、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速轴一轴二轴三各轴输入功率轴一轴二轴三卷筒轴各轴输入转矩电动机输出转矩轴一轴二轴三卷筒轴输入转矩1-3轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98运动和动力参数计算结果整理与下轴名效率P<KW>转矩T<NM>转速n〔r/min输入输出输入输出电机轴3.4234.02960轴13.393.3233.6833960轴23.183.12137.35134.60223.78轴33.022.96415.20406.970.37卷筒轴2.932.87402.82394.7770.37第三部分传动零件的设计计算高速级减速齿轮设计1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1选用直齿圆柱齿轮传动2运输机为一般工作机器.速度不高.有机设书表10-8知.选用7级精度〔GB10095-883材料选择：有机设书表10-1选择小齿轮材料为45钢〔调质.硬度为280HBS.大齿轮材料为45钢〔调质.硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。4>、选小齿轮齿数为.大齿轮齿数2按齿面接触强度设计由设计计算公式〔10-9a进行试算.即〔1确定公式内的各计算数值试选载荷系数计算小齿轮传递的转矩由表10-7选取齿宽系数有表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限.大齿轮的接触疲劳强度极限；由式10-13计算应力循环次数由图10-19查得结束疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%.安全系数S=1.由式〔10-12得〔2计算1试算小齿轮分度圆直径.代入中较小的值=43.6796mm2计算圆周速度v3计算尺宽b:4计算尺宽与齿高比b/h模数齿高5计算载荷系数根据.七级精度.由图10-8〔机设书查得动载系数直齿轮.假设。由表10-3查得由表10-2查得使用系数有表10-4查得七级精度.小齿轮相对支承非对称布置式由b/h=9.778,查图10-13得.故载荷系数6>按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径.由式〔10-10a得7计算模数m3按齿根弯曲强度设计由式〔10-5得弯曲强度的设计公式为确定公式内的各计算数值由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限.大齿轮的弯曲疲劳强度极限；由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数,;计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式〔10-12得4>计算载荷系数K5>查取齿形系数由表10-5查得；6查取应力校正系数由表10-5查得；7计算大、小齿轮的并加以比较0.01514所以大齿轮的数值大。设计计算：对比计算结果.由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数.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.而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力.仅与齿轮直径〔即模数与齿数的乘积有关.可取由弯曲强度算得的模数1.7457并就近圆整为标准值m=2mm.按接触强度算得分度圆直径.算出小齿轮齿数z1=25大齿轮齿数取=105这样设计出的齿轮传动.既满足了齿面接触疲劳强度.又满足了齿根弯曲疲劳强度.并做到结构紧凑.避免浪费。4几何尺寸计算〔1计算分度圆直径〔2计算中心距mm计算齿轮宽度取；5验算.合适低速级减速齿轮设计1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1选用直齿圆柱齿轮传动2运输机为一般工作机器.速度不高.有机设书表10-8知.选用7级精度〔GB10095-883材料选择：有机设书表10-1选择小齿轮材料为45钢〔调质.硬度为280HBS.大齿轮材料为45钢〔调质.硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。4>选小齿轮齿数为.大齿轮齿数取2按齿面接触强度设计由设计计算公式〔10-9a进行试算.即〔1确定公式内的各计算数值1>试选载荷系数2>计算小齿轮传递的转矩3>由表10-7选取齿宽系数有表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限.大齿轮的接触疲劳强度极限；由式10-13计算应力循环次数由图10-19查得结束疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%.安全系数S=1.由式〔10-12得〔2计算1试算小齿轮分度圆直径.代入中较小的值=72.438mm2计算圆周速度v3计算尺宽b4计算尺宽与齿高比b/h模数齿高5计算载荷系数根据.七级精度.由图10-8〔机设书查得动载系数直齿轮.假设。由表10-3查得由表10-2查得使用系数有表10-4查得七级精度.小齿轮相对支承非对称布置式由b/h=12.445,查图10-13得.故载荷系数6>按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径.由式〔10-10a得7计算模数m3按齿根弯曲强度设计由式〔10-5得弯曲强度的设计公式为〔1确定公式内的各计算数值1由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限.大齿轮的弯曲疲劳强度极限；由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数,;计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式〔10-12得4>计算载荷系数K5>查取齿形系数由表10-5查得；6查取应力校正系数由表10-5查得；7计算大、小齿轮的并加以比较所以大齿轮的数值大。<2>设计计算：对比计算结果.由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数.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.而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力.仅与齿轮直径〔即模数与齿数的乘积有关.可取由弯曲强度算得的模数2.5,按接触强度算得分度圆直径.算出小齿轮齿数.大齿轮齿数取=95这样设计出的齿轮传动.既满足了齿面接触疲劳强度.又满足了齿根弯曲疲劳强度.并做到结构紧凑.避免浪费。4几何尺寸计算〔1计算分度圆直径〔2计算中心距mm计算齿轮宽度取；5验算.合适第四部分主要尺寸及数据箱体尺寸:机座壁厚机盖壁厚机座凸缘厚度b=12mm机盖凸缘厚度b1=12mm机座底凸缘厚度b2=20mm地脚螺钉直径df=M20地脚螺钉数目n=6轴承旁联接螺栓直径d1=M16机盖与机座连接螺栓直径d2=M12轴承端盖螺钉直径d3=M8定位销直径d=9mm大齿轮顶园与内机壁距离齿轮端面与内机壁距离齿轮2端面和齿轮3端面的距离轴承端盖和齿轮3端面的距离轴承端盖凸缘厚度t=9.6mm第五部分润滑油及润滑方式的选择1、齿轮润滑此减速器装置是采用闭式.齿轮传动为二级〔圆柱展开式.其齿轮的最大线速度：<12m/s。故选用机械油AN15型号〔GB443-89浸油润滑方式.浸油深度为h=4mm.二级圆柱齿轮减速器需设一个<浸油>小齿轮以使第一级齿轮得到良好的润滑.详见装配图。轴承润滑滚动轴承在本设计中均采用深沟球轴承。因为最大齿轮的速度,故可以采用脂润滑.便于密封、维护、运转时间长且不易流失.查《机械课程设计》选用1号通用锂基润滑脂〔GB7324-87。第六部分轴的设计一高速轴的设计选择轴的材料由于减速器传递的功率不大.对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理.初步计算轴的最小直径当轴的支承距离为定时.无法有强度确定轴径.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：.选用45号调质钢.查机设书表15-3.得在第一部分中已经选用的电机Y132M2-6,D=38。查指导书P128.选用联轴器LH3.故。3、轴的结构设计〔1拟定轴上零件的装配方案.经分析比较.选用如下方案：V〔2各轴的直径和长度V1、联轴器采用轴肩定位.半联轴器与轴的配合的毂孔长度L=82mm.为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上.故；2、初步确定滚动轴承因轴承受径向力和轴向力作用.高速转速较高.载荷大.故选用深沟球轴承6008..故,；3、当直径变化处的端面是为了固定轴上零件或承受轴向力时.则直径变化值要大些.一般可取6-8mm,故.L4=98mm4、当轴径变化仅为了装配方便或区别加工表面时.不承受轴向力也不固定轴上零件的.则相邻直径变化较小.稍有查遍几颗.其变化应为1-3.即..；〔3轴上零件的轴向定位半联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接..查表选用键为滚动轴承与轴的轴向定位采用过度配合保证.选用直径尺寸公差m6。〔4确定轴向圆角和倒角尺寸参照表.去轴端倒角.各轴肩出圆角半径为1mm。〔5求轴上的载荷1、求轴上的力圆周力的方向如下图所示：首先根据轴的结构图作出以上受力分析图.确定轴承的支撑点位置.b=140mm.c=54mm.确定危险截面总弯矩扭矩〔6按弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时.通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面强度.根据式〔15-5及商标所给数据.并取a=0.6其中前面以选定轴的材料为45〔调质.查15-1得.因此安全。〔7轴承寿命的计算1已知轴承的预计寿命L=2×8×300×5=24000由所选轴承系列6008.可查表知额定动载荷C=17KN2>当量动载荷P查表得=1.13演算轴承寿命所以该轴承寿命符合要求.确定深沟球轴承6008〔8键的校核1选用键的系列T=33.68N·m2键、轴和轮毂的材料都是钢.轴和轮毂的材料是钢.由教材查得许用应力.取=110MPa.键的工作长度L=L-b=42mm.键与轮毂、键槽的接触高度K=0.5h=3.5有式.所以合适4、轴的精确校核〔1根据分析可得V截面为危险截面。所以校核V截面左右两面。1>、V截面左面抗弯截面系数：抗扭截面系数：V左面弯矩M为：扭矩：T=33670N·mm弯曲应力：扭转切应力：轴选择45钢.查表15-1得=640Mpa,,截面由于轴肩形成的理论应力集中系数查表3-2得∵∴=1.90=1.30又由图3-1得敏性系数应为有效应力集中系数按式由附图3-2得：由附图3-3得轴磨削加工.由附图3-4得表面质量系数为：轴未经表面强化处理.即.则按式3-12及式3-12a得又由§3-1和§3-2得碳钢的特性系数所以安全系数：按式15-6—15-8得2>、V截面右面抗弯截面系数：抗扭截面系数：V左面弯矩M为：扭矩：T=33670N·mm弯曲应力：扭转切应力：查附表3-8得轴磨削加工.由附图3-4得表面质量系数为：所以V截面安全。二中速轴的设计选择轴的材料该轴同样选取45号钢、调质处理。查表得：许用弯曲应力.屈服极限。初步计算轴的最小直径根据表15-3.取.于是有选定。3、轴的结构设计〔1拟定轴上零件的装配方案.经分析比较.选用如下方案：〔2各轴的直径和长度Ⅲ1根据.选用深沟球轴承6208.尺寸参数得mm.为了使齿轮3便于安装.故取.轴承第三段启轴向定位作用.故.第四段装齿轮2.直径；2第二段和第四段是装齿轮的.为了便于安装.L2和L4都要比齿轮三和齿轮二的尺宽略小.所以.由设计指导书得。〔3轴上零件的轴向定位齿轮的轴向定位都采用普通平键连接.根据..查表6-1得第二段键的尺寸为.第四段键尺寸为.滚动轴承与轴采用过度配合来保证.选用直径尺寸公差m6；〔4轴上零件的轴向定位轴上轴承轴向定位采用凸缘式端盖和挡油板定位.齿轮用挡油板与轴肩定位；〔5确定轴向圆角和倒角尺寸参照表.去轴端倒角.各轴肩出圆角半径为1mm。〔6求轴上的载荷1求轴上的力已知圆周力的方向如下图所示：T=189.55力矩图如下由力和力矩平衡得：水平所以,竖直所以,所以危险截面B截面C〔6按弯矩合成应力校核轴的强度综上所述.校核危险截面B、C.根据式〔15-5及商标所给数据.并取a=0.6其中前面以选定轴的材料为45〔调质.查15-1得.因此安全。〔7轴承寿命的计算1已知轴承的预计寿命L=2×8×300×5=24000由所选轴承系列6208.可查表知额定动载荷C=29.52>当量动载荷P查表得=1.13演算轴承寿命所以该轴承寿命符合要求.确定深沟球轴承6208〔8键的校核齿轮2上的键1选用键的系列2键、轴和轮毂的材料都是钢.轴和轮毂的材料是钢.由教材查得许用应力.取=110MPa.键的工作长度L=L-b=28mm.键与轮毂、键槽的接触高度K=0.5h=4有式.所以合适齿轮3上的键3选用键的系列4键、轴和轮毂的材料都是钢.轴和轮毂的材料是钢.由教材查得许用应力.取=110MPa.键的工作长度L=L-b=58mm.键与轮毂、键槽的接触高度K=0.5h=4有式.所以合适4、轴的精确校核〔1根据分析可得Ⅲ截面为危险截面。所以校核Ⅲ截面左右两面。1>、Ⅲ截面右面抗弯截面系数：抗扭截面系数：Ⅲ左面弯矩M为：扭矩：T=137350N·mm弯曲应力：扭转切应力：轴选择45钢.查表15-1得=640Mpa,,截面由于轴肩形成的理论应力集中系数查表3-2得∵∴=2.05=1.64又由图3-1得敏性系数应为有效应力集中系数按式由附图3-2得：由附图3-3得轴磨削加工.由附图3-4得表面质量系数为：轴未经表面强化处理.即.则按式3-12及式3-12a得又由§3-1和§3-2得碳钢的特性系数所以安全系数：按式15-6—15-8得2>、Ⅲ截面左面抗弯截面系数：抗扭截面系数：Ⅲ左面弯矩M为：扭矩：T=137350N·mm弯曲应力：扭转切应力：查附表3-8得轴磨削加工.由附图3-4得表面质量系数为：所以Ⅲ截面安全。三低速轴的设计1、选择轴的材料该轴同样选取45号钢、调质处理。查表得：许用弯曲应力.屈服极限。2、初步确定轴的最小直径当轴的支承距离为定时.无法有强度确定轴径.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：.选用45号调质钢.查机设书表15-3.得初选联轴器LH4.初定轴的最小直径3、轴的结构设计〔1拟定轴上零件的装配方案.经分析比较.选用如下方案：〔2各轴的直径和长度1联轴器采用轴肩定位.半联轴器与轴的配合的毂孔长度L=112mm.为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上.故2初步确定滚动轴承因轴承受径向力和轴向力作用.高速转速较小.载荷大.故选用深沟球轴承6012..故,为了便于齿轮安装.为了使齿轮有较好的轴向定位.取..；轴承B=18mm.为了便于安装..其他长度用轴2的计算方法求得.3轴上零件的轴向定位齿轮的轴向定位采用普通平键连接.根据.选择轴上的键为.根据.选择与轴段7的键为.滚动轴承与轴采用过度配合来保证.直径公差m6；4轴上零件的轴向定位轴承采用凸缘式端盖和套筒、轴肩来定位.齿轮轴向定位则采用轴肩与套筒定位；5确定轴向圆角和倒角尺寸参照表.去轴端倒角.各轴肩出圆角半径为1mm。〔6求轴上的载荷1求轴上的力已知圆周力的方向如下图所示：首先根据轴的结构图作出以上受力分析图.确定危险截面载荷水平面H垂直面V总弯矩扭矩〔6按弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时.通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面强度.根据式〔15-5及商标所给数据.并取a=0.6其中前面以选定轴的材料为45〔调质.查15-1得.因此安全。〔7轴承寿命的计算1已知轴承的预计寿命L=2×8×300×5=24000由所选轴承系列6012.可查表知额定动载荷C=31.5KN2>当量动载荷P查表得=1.13演算轴承寿命所以该轴承寿命符合要求.确定深沟球轴承6012〔8键的校核齿轮4上的键1选用键的系列2键、轴和轮毂的材料都是钢.轴和轮毂的材料是钢.由教材查得许用应力.取=110MPa.键的工作长度L=L-b=45mm.键与轮毂、键槽的接触高度K=0.5h=5.5有式.所以合适与联轴器相连的键3选用键的系列4键的工作长度L=L-b=56mm.键与轮毂、键槽的接触高度K=0.5h=4.5所以合适。总结机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了4周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练.对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。由于在设计方面我们没有经验.理论知识学的不牢固.在设计中难免会出现这样那样的问题.如：在选择计算标准件是可能会出现误差.如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大.在查表和计算上精度不够准在设计的过程中.培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力.在设计的过程中还培养出了我们的团队精神.大家共同解决了许多个人无法解决的问题.在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足.在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。本次设计由于有参考指导书.自己独立设计的东西不多.但在通过这次设计之后.我想会对以后自己独立设计打下一个良好的基础。[参考文献]机械设计机械原理教学组《机械设计课程设计指导书》20XX元月濮良贵、纪名刚《机械设计》〔第七版高等教育出版社20XX孙桓、陈作模《机械原理》〔第六版高等教育出版社20XX第页第页确定了传动方案.减速器的类型为二级展开式圆柱直齿轮减速器、=0.82电动机型号Y132M2-6选用直齿圆柱齿轮传动选用深沟球轴承6008公差m6倒角圆角半径1mmM=19810.84N·mm键选用深沟球轴承6208第二段键第四段键倒角圆角半径为1mm键键深沟球轴承6012直径公差m6M=165.53N·M齿轮4上的键联轴器上键机械设计基础课程设计任务书2010～2011学年第一学期学生姓名：黄沈明、黄慰奇、贾伟祺专业班级：工业设计指导教师：李兵工作部门：XX目录引言……………5设计题目……………………6带式运输机的工作原理……………………6工作情况……………………6设计数据……………………6传动方案……………………6课程设计要求及内容………6总体传动方案的选择与分析……………7传动方案的选择……………7传动方案的分析……………8电动机的选择……………8电动机功率的确定…………8确定电动机的转速…………9传动装置运动及动力参数计算……10各轴的转速计算…………10各轴的输入功率…………10各轴的输入转矩…………10蜗轮蜗杆的设计及其参数计算……11传动参数…………………11蜗轮蜗杆材料及强度计算………………11计算相对滑动速度与传动效率…………12确定主要集合尺寸………12热平衡计算………………12蜗杆传动的几何尺寸计算………………13轴的设计计算及校核………………14输出轴的设计……………14选择轴的材料及热处理…………………14初算轴的最小直径………146.1.3联轴器的选择……………14轴承的选择及校核……………………16轴的结构设计……………18蜗杆轴的结构造型如下………………18蜗杆轴的径向尺寸的确定……………18蜗杆轴的轴向尺寸的确定……………19蜗轮轴的结构造型如下………………19蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配……………20蜗轮轴的径向尺寸的确定……………20蜗轮轴的轴向尺寸的确定……………20蜗轮的强度校核………20键连接设计计算………23蜗杆联接键………………23蜗轮键的选择与校核……………………23蜗轮轴键的选择与校核…………………24箱体的设计计算………24箱体的构形式和材料………24箱体主要结构尺寸和关系…………………24螺栓等相关标准的选择……………26螺栓、螺母、螺钉的选择…………………26销.垫圈垫片的选择………26减速器结构与润滑的概要说明……26减速器的结构……………27减速箱体的结构…………27速器的润滑与密封………27减速器附件简要说明……………………27设计小结………………27谢辞……………29参考文献………………………29引言课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。在20XX12月24日-20XX1月8日为期二周的机械设计课程设计。本次是设计一个蜗轮蜗杆减速器.减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属单级蜗杆减速器〔电机——联轴器——减速器——联轴器——滚筒。课程设计的内容主要包括：分析传动装置的总体方案；选择电动机；运动和动力参数计算；传动零件、轴、轴承等的设计计算和选择；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。课程设计中要求完成以下任务：1．减速器装配图1张<A1图纸>；2．减速器零件图1张<A3图纸>；3．设计计算说明书1份。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。蜗轮蜗杆减速器的计算机辅助机械设计.计算机辅助设计及辅助制造〔CAD/CAM技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术.通过本课题的研究.将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。本文主要介绍一级蜗轮蜗杆减速器的设计过程及其相关零、部件的CAD图形。计算机辅助设计〔CAD.计算机辅助设计及辅助制造〔CAD/CAM技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术.能清楚、形象的表达减速器的外形特点。该减速器的设计基本上符合生产设计要求.限于作者初学水平.错误及不妥之处望老师批评指正。1设计题目：带式运输机的传动装置的设计1.1带式运输机的工作原理带式运输机的传动示意图如图1.2工作情况：已知条件：运输机连续工作.单向运转.载荷平稳、空载起动。运输带速度允许误差为５％.减速器小批量生产.使用期限１０年.三班制工作。1.3设计数据按老师要求选题号运输带拉力F<KN>卷筒直径D<mm>带速V<m/s>23000.91.4传动方案本课程设计采用的是单级蜗杆减速器传动。1.5课程设计要求及内容课程设计说明书要求：各位同学在完成课程设计时须提交不少于3000字课程设计说明书；明书结构为：〔1封面.〔2任务书.〔3目录.〔4正文.〔5参考文献；正文包括：1、运动简图和原始数据2、电动机选择3、主要参数计算4、减速器圆柱齿轮传动的设计计算5、轴的设计6、键、联轴器等的选择与校核7、滚动轴承及密封的选择与校核8、齿轮、轴承配合的选择9、参考文献总体传动方案的选择与分析传动方案的选择该传动方案在任务书中已确定.采用一个单级蜗杆减速器传动装置传动.如下图所示：3电动机的选择电动机功率的确定工作机各传动部件的传动效率及总效率：查《机械设计基础》可知蜗杆传动的传动比为：；取蜗杆头数为又根据《机械设计课程设计》185页表17-9可知蜗杆传动的效率为：；；工作机的总效率为：电动机的功率：所以电动机所需工作效率为：确定电动机的转速传动装置的传动比的确定：查《机械设计基础》得各级齿轮传动比如下：理论总传动比：电动机的转速：卷筒轴的工作转速：所以电动机转速的可选范围为：据容量和转速.根据参考文献《机械设计课程设计》第278页表27-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据.查出有四种适用的电动机型号.因此有四种传动比方案.如下表:方案电动机型号额定功率/kw电动机转速/<r/min>额定转矩同步转速满载转速1Y100L-23300028802.22Y100L2-43150014202.23Y132S-6310009602.04Y132M-837507102.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比.可见第3方案比较适合。4传动装置运动及动力参数计算各轴的转速计算实际总传动比及各级传动比的他配：由于是蜗杆传动.传动比都集中在蜗杆上.其他不分配传动比。则总传动比:所以取各轴的转速：第一轴转速：第二轴转速：各轴的输入功率第一轴功率：第二轴功率：第三轴功率：各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩：第一轴转矩：第二轴转矩：第三轴转矩：将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：轴名功率P/kW转矩转速n/<r/min>传动比效率电机轴2.7711第一轴2.7410.99第二轴2.2170.80卷筒轴2.1110.955蜗轮蜗杆的设计及其参数计算传动参数蜗杆输入功率P=2.77kW.蜗杆转速.蜗轮转速.理论传动比i=16.75.实际传动比i=17.蜗杆头数.蜗轮齿数为.蜗轮转速蜗轮蜗杆材料及强度计算减速器的为闭式传动.蜗杆选用材料45钢经表面淬火.齿面硬度>45HRC,蜗轮缘选用材料ZCuSn10Pb1,砂型铸造。蜗轮材料的许用接触应力.由《机械设计基础》204页表9-8可知,=180MPa.估取啮合效率：蜗轮轴转矩：载荷系数：载荷平稳.蜗轮转速不高.取K=1.1.计算值==模数及蜗杆分度圆直径取标准值.分别为：模数m=8蜗杆分度圆直径计算相对滑动速度与传动效率蜗杆导程角蜗杆分度圆的圆周速度相对活动速度当量摩擦角取验算啮合效率〔与初取值相近。传动总效率确定主要集合尺寸蜗轮分度圆直径：中心距热平衡计算环境温度取工作温度取传热系数取需要的散热面积公式说明及结果名称蜗杆传动的几何尺寸计算公式说明及结果名称齿距齿距齿顶高顶隙齿根高齿高蜗杆分度圆直径蜗杆齿顶圆直径蜗杆分度圆直径蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆导程角蜗杆齿宽蜗轮分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮外圆直径蜗轮咽喉母圆半径蜗轮螺旋角蜗轮齿宽中心距所以,与蜗杆螺旋线方向相同6轴的设计计算及校核输出轴的设计6.1.1选择轴的材料及热处理考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置.轴主要传递蜗轮的转矩.其传递的功率不大.对其重量和尺寸无特殊要求.故选择常用的45钢.调质处理。初算轴的最小直径已知轴的输入功率为2.74kW.转速为960r/min.C值在106~118间。所以输出轴的最小直径：但是.由于轴上有1个键槽.计入键槽的影响：已知输出轴的输入功率为2.2kW.转速为56.5r/min.则输出轴的最小直径：由于轴上由2个键槽.故已知卷筒轴的输入功率为2.11kW,转速为56.5r/min.则卷筒轴的最小直径为6.1.3联轴器的选择载荷计算已知蜗杆轴名义转矩为由于蜗杆减速器的载荷较平稳.按