单级圆柱齿轮减速器设计说明书

机械设计基础课程设计PAGE4课程设计课程名称_机械设计基础课程设计题目名称__带式运输机传动装置学生学院____专业班级____学号____学生姓名____指导教师____2016年月日目录TOC\h\z\u\t"标题2,1"一、课程设计内容 3二、课程设计的要求与数据 3三、课程设计应完成的工作 3四、课程设计进程安排 4五、电动机的选择 5六、总传动比及其分配 5七、运动及动力参数计算 5八、带传动零件的设计计算 6九、直齿圆柱齿轮传动的设计及计算 7十、验算工作速度误差 9十一、轴零件的设计及校核计算 10十二、滚动轴承的选择及校核计算 16十三、键联接的选择及校核计算 16十四、齿轮结构设计 17十五、箱体主要结构设计 18十六、减速器附件的选用 20十七、减速器的润滑方式、密封方式、润滑油牌号及用量 24十八、其他技术说明 24十九、设计总结 25二十、参考文献 25五、电动机的选择1、由条件得出滚筒输出功率：2、查《机械设计基础课程设计指导书》（以下简称《指导书》）P12表2.2：普通V带传动效率：90%，滚动轴承效率：99%，8级精度的一般齿轮传动效率：98%，齿轮联轴器效率：99%，滚筒效率：90%。∴传动装置的总效率：3、所需电机的功率：查《指导书》P188表16.1：取额定功率为7.5kW的电动机，型号：Y160M-6，转速：六、总传动比及其分配滚筒工作转速：总传动比：取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围，取V带传动比的合理范围。分配传动比：，七、运动及动力参数计算1、电动机：功率，转速扭矩2、高速轴：3、低速轴：八、带传动零件的设计计算1、确定计算功率由《机械设计基础》（以下简称《基础》）P222表13-9查得：工况系数∴计算功率2、选择V带型号据，由《基础》P223图13-15:取A型V带。3、确定带轮的基准直径查《基础》P224表13-10：普通A型V带带轮的最小直径，取，滑动率，从动轮基准直径，由表13-10，基准直径系列，传动比，传动比误差为，允许。4、验算带速,合适5、确定中心距和V带基准长度初选中心距：初算V带的基准长度：查《基础》P216表13-2，选用带长，实际中心距：6、验算小带轮包角，合适。7、确定V带的根数查《基础》P219表13-4，用插值法得，由查，《基础》P221表13-6，得传动比功率增量，由，查P222表13-8，得包角系数，查P217表13-2，得基本长度修正系数，则所需带的根数为,取。8、确定初拉力查《基础》P216表13-1，得，则初拉力：9、确定轴上压轴力九、直齿圆柱齿轮传动的设计及计算1、选择齿轮材料齿轮采用软齿面，选9级精度。查《基础》P166表11-1：A、小齿轮选用45调质钢，齿面硬度为197～286HBS，接触疲劳极限：，弯曲强度极限：B、大齿轮选用ZG35SiMn调质，齿面硬度241～269HBS，，2、确定许用应力查《基础》P176表11-5，用一般可靠度：，，，3、按接触疲劳强度设计A、查《基础》P175表11-4，弹性系数，齿轮节点区域系数，查P174表11-3得载荷系数，P179表11-6得齿宽系数，∴=，取=75B、取齿数，，取实际传动比：计算模数：查《基础》P57表4-1，取标准模数C、计算中心距：D、确定齿轮分度圆直径、齿宽：齿宽：取，4、按弯曲疲劳强度校核A、由查《基础》P177图11-8，齿形系数：，，P178图11-9，齿根修正系数：，B、弯曲强度，安全5、计算圆周速度对照《基础》P172表11-2，选9级精度合宜。6、齿顶、齿根圆直径，；，；7、初定齿轮类型。高速轴齿数较少，分度圆直径较小，，选择实心式齿轮。低速轴齿轮较多，分度圆直径较大，，选择腹板式齿轮。十、验算工作速度误差1、滚筒实际工作转速：2、滚筒实际工作速度：3、传动带实际速度：4、工作速度误差，故实际工作速度复合要求。十一、轴零件的设计及校核计算1、轴的材料选择根据，；，高速轴，低速轴都采用45号钢调质，查《基础》P250表14-2，材料系数2.、估算最小轴径：∵轴最小径处需开槽，∴，取。，根据联轴器孔径取取3、高速轴的设计与校核为方便对轴进行强度校核，在进行轴系设计时将轴承对称布置于齿轮两侧。（1）轴的尺寸设计A、确定轴各段的直径：。：在Ⅰ-Ⅱ轴段设计一定位轴肩，由，考虑安装毛毡圈的标准工作内径，取，。：Ⅱ-Ⅲ处设置方便安装轴承的非定位轴肩，不用太大，又根据选取的轴承型号6208，故取,。：该段轴为安装齿轮处，Ⅲ段和Ⅳ段设计一非定位轴肩，取，。:为轴环的直径，用来定位齿轮，同时考虑齿轮轮毂倒角C=1.5mm，取，。：一般取同一根轴两端的轴承为同型号，故。B、确定轴各段的长度：该轴段与齿轮配合，齿宽，保证固定可靠，该轴段的长度略短于齿轮轮毂宽，取。：按确定，这里取8mm：查《指导书》P140表12.2，6208轴承宽18mm，封油盘，齿轮轮毂深出3mm，故：该轴段外伸，轴承盖宽37mm，取近30mm安装距离，：根据《指导书》P163表13.1，带轮轮毂长为：为保证固定，长度比带轮轮毂略短，取76mm。：轴承宽18mm，封油盘，（2）轴的弯扭复合强度校核A、转矩，齿轮分度圆B、圆周力：C、径向力：D、受力分简图、弯矩图分析：轴系经设计：查《基础》P251表14-3：45号调质钢如左图所示：a．轴承支反力：b.截面C的弯矩：c．合成弯矩：d．当量弯矩：扭切力按脉动循环变化，α=0.6E、校核危险截面C：∴该轴强度足够。4、低速轴的设计与校核为方便对轴进行强度校核，在进行轴系设计时将轴承对称布置于齿轮两侧。（1）轴的尺寸设计A、确定轴各段的直径：。：在Ⅰ-Ⅱ轴段设计定位轴肩，由，考虑安装毛毡圈的标准工作内径，取，。：Ⅱ-Ⅲ处设置方便安装轴承的非定位轴肩，不用太大，又根据选取的轴承型号61912，故取,。：该段轴为安装齿轮处，Ⅲ段和Ⅳ段设计一非定位轴肩，取，。:为轴环的直径，用来定位齿轮，同时考虑齿轮轮毂倒角C=1.5mm，取，。：一般取同一根轴两端的轴承为同型号，故。B、确定轴各段的长度：该轴段与齿轮配合，齿宽，保证固定可靠，该轴段的长度略短于齿轮轮毂宽，取。：查《指导书》P140表12.2，轴承宽22mm，封油盘，齿轮轮毂突出3mm，故。：该轴段外伸，轴承盖宽度34mm，再预留30mm的安装距离故取。：该轴段与联轴器连接，选用弹性柱销联轴器，查手册选用HL4型，孔径48mm，半联轴器长为L=112mm，毂孔长度为L=84mm，为保证固定，长度比带轮轮毂略短，取82mm。：按确定，这里取10mm：轴承宽22mm，封油盘，齿轮轮毂深出3mm，故（2）轴的弯扭复合强度校核A、转矩，齿轮分度圆B、圆周力：C、径向力：D、受力分简图、弯矩图分析：轴系经设计：查《基础》P246表14-3：45号钢调质如左图所示：a．轴承支反力：b.截面C的弯矩：c．合成弯矩：d．当量弯矩：扭切力按脉动循环变化，α=0.6E、校核危险截面C：∴该轴强度足够。十二、滚动轴承的选择及校核计算1根据要求，轴承寿命为5～8年，每年300天，两班制2、高速轴轴承的校核7（1）已知选用深沟球轴承6208，查《指导书》P140表12.2：基本额定载荷（2）所受径向力：（3）计算寿命：查《基础》P284表16-8，16-9:,查《指导书》P140表12.2：，∴，适合。3、低速轴轴承的校核（1）已知选用深沟球轴承6212，查《指导书》P140表12.2：基本额定载荷（2）所受径向力：（3）计算寿命：查《基础》P284表16-8,16-9：,查《指导书》P140表12.2：，∴，适合。十三、键联接的选择及校核计算减速器中均采用平键联接，材料为45号钢，查《基础》163表10-11：1、高速轴与带轮联接采用平键联接轴径，，选用A型平键，查《机械设计课程设计》表10-1，得：键A

10×8×56

GB/T1096-2003，,则强度足够，合格。2、高速轴与齿轮联接采用平键联接轴径，，选用A型平键，查《机械设计课程设计》表10-1得：键A14×9×40

GB/T1096-2003，,则强度足够，合格。3、低速轴与联轴器联接采用平键联接轴径，，选用A型平键，查《机械设计课程设计》表10-1得：键A14×9×70

GB/T1096-2003，,则强度足够，合格。4、低速轴与齿轮联接采用平键联接轴径，，选用A型平键，查《机械设计课程设计》表10-1得：键A20×12×50

GB/T1096-2003，,则强度足够，合格。十四、齿轮结构设计（1）高速轴齿轮选择实心齿轮，①②③④(2)低速轴齿轮选择腹板式齿轮，根据《指导书》P166表13.5尺寸如下：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨十五、箱体主要结构设计（1）箱体材料箱体为铸件减速器箱体，采用HT200铸造而成。（2）箱体尺寸结构1）箱座壁厚，取2）箱盖壁厚，取3）箱座凸缘厚度4）箱盖凸缘厚度5）箱座底凸缘厚度6）箱座上的肋厚，取7）箱盖上的肋厚，取8）地脚螺栓①地脚螺栓直径，取②地脚螺栓数目③螺栓通孔直径④螺栓沉头座直径⑤地脚凸缘尺寸9)轴承旁联接螺栓①螺栓直径，取②螺栓通孔直径③螺栓沉头座直径④剖分面凸缘尺寸，10）上下箱联接螺栓①螺栓直径，②螺栓通孔直径③螺栓沉头座直径④剖分面凸缘尺寸，11）定位销孔直径，取12）轴承旁联接螺栓距离，其中，D为轴承盖的外径13）轴承旁凸台半径14）轴承旁凸台高度15）大齿轮顶圆到箱体内壁的距离，取16）箱体外壁至轴承座端面距离，取十六、减速器附件的选用1、窥视孔及窥视孔盖（1）选用在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用Q235制成。（2）具体尺寸选择根据箱体结构窥视孔设计为，查《指导书》P140表14.14窥视孔盖选择，具体尺寸如下：①②③④⑤⑥⑦⑧2、通气罩塞：（1）选用由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡，选用通气罩塞。（2）具体尺寸选择①②③④⑤⑥⑦⑧⑨3、凸缘式轴承端盖高速轴轴承盖尺寸：根据轴承型号6208，，，n=4②③④⑤，取⑥m由结构确定,取17mm⑦，取⑧，由密封尺寸决定⑨⑩，取低速轴轴承盖尺寸：根据轴承型号6212，，，n=6②③④⑤，取⑥m由结构确定,取14mm⑦，取⑧，由密封尺寸决定⑨⑩，取4、油标：（1）选用油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出，选用杆式油标。（2）查《指导书》P183取短油尺，具体尺寸：,全长L=125mm5、吊耳（1）选用在机盖上直接铸出吊钩和吊耳，用以起吊或搬运较重的物体（2）具体尺寸①②，取③，取④6、螺塞及封油垫（1）选用放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油垫加以密封。（2）具体尺寸①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩十七、减速器的润滑方式、密封方式、润滑油牌号及用量1、润滑方式（1），应用喷油润滑，但考虑到成本及需要选用浸油润滑；（2）轴承采用油润滑。2、润滑油牌号及用量（1）齿轮润滑选用L-AN15全损耗系统用油（GB443—1989），箱体储油面积34153，最低油面距（大齿轮）40mm，大齿轮浸油深度，计算得需用油2.3L左右；（2）轴承润滑选用钙基润滑脂L-XAAMHA1（GB/T491—1987），用油量为轴承间隙的1/3-1/2为宜。3、密封形式（1）箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法；（2）观察孔和油孔等处接合面的密封，在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封；（3）轴承孔的密封，闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部，轴的外端与透盖间的间隙，由于，故选用半粗羊毛毡加以密封；（4）轴承靠近机体内部壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部。十八、其他技术说明1.装配前，滚动轴承用汽油清洗，其他零件用没有清洗，箱体内不允许有任何杂物存在，箱体内壁涂耐油油漆2.齿轮装配后，用涂色法检验齿面接触斑点，沿齿高不咸于40％，沿齿长不小于50％。十九、设计总结本文通过对单级圆柱直齿轮减速器的结构形状进行分析，得出总体方案。按总体方案对各零部件的运动关系进行分析得出单级圆柱直齿轮减速器的整体结构尺寸，然后以各个系统为模块分别进行具体零部件的设计校核计算，得出各零部件的具体尺寸，再重新调整整体结构，整理得出最后的设计图纸和说明书。此次设计通过对单级圆柱直齿轮减速器的设计，使我对成型机械的设计方法、步骤有了较深的认识。熟