课程设计单级减速器

机械设计基础课程设计单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计长春工业大学机械设计基础

课程设计任务及目的任务：单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计具体任务：

1.单级斜齿圆柱齿轮减速器装配图一张（A0）

；

2.输出轴及输出轴大齿轮零件工作图各一张（A2）

；3.设计说明书一份（6000~8000字）。目的：机械设计课程设计是本课程的最后一个教学环节，总体来说，目的有三个：1.综合运用机械设计及其它有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展；2.学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际实际问题的能力；3.通过本次课程设计提高运用标准和资料的能力。

课程设计基本内容传动方案的分析、拟订；电动机的选择（类型、具体型号），传动比分配；传动装置动力参数计算；传动零件（皮带轮、齿轮）的设计；轴的设计和计算；轴承及其组合部件设计；键、联轴器的选择和校核；减速器箱体、润滑和附件等的设计；装配图（0号图纸）、零件图（3号图纸）的绘制；编写设计计算说明书（6000--8000字）。基本步骤：准备阶段传动装置总体设计阶段传动装置设计计算阶段减速器装配图设计阶段零件工作图绘制阶段设计计算说明书编写阶段设计总结和答辩日程安排：共2周时间，具体安排如下：研究设计任务书，分析设计题目，了解原始数据和工作条件，明确设计内容和要求；看减速器设计和制造录象片，做减速器拆装实验，阅读教材、课程设计指导书及图册，了解减速器产品及其设计过程，作出进度计划；借好教室、图板、资料，准备好图纸和用具。分析和选定减速器结构方案；绘制装配草图，进行轴和轴承、轴上零件、轴承部件的初步设计、计算；精确校核输出轴强度，计算输出轴上一对轴承的寿命及该轴上键的强度，选择联轴器；进行机体结构及其附件的设计；标注尺寸、减速器特性、技术要求，填写标题栏和零件明细表，检查、修正、加深，完成装配图。课程设计的基本步骤及日程安排分析和拟订传动方案；选择电动机，计算总传动比并分配传动比；计算各轴转速、功率和转矩。带传动的设计计算；计算减速器各齿轮参数、尺寸和两级中心距。绘制减速器输出轴；绘制减速器输出轴上的大齿轮。第20周周30.5天第20周周40.5天第20周周5-周11天第20周周2-周25天第21周周3-周41天第21周周5-周11天第21周周21天课程设计注意事项1.设计态度机械设计课程设计是第一次较全面的设计训练，它对以后的设计工作打好基础具有重要意义。在设计过程中必须严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精，才能在设计思想、方法和技能方面获得较好的锻炼和提高。2.设计思想

必须发挥设计的主动性，主动思考问题，独立完成设计任务。设计能力是依于长期的设计实践逐渐提高的，在设计工作中能否很好地利用已有的设计资料继承和发展这些经验和成果、加快设计进度，是设计工作能力的重要体现。但是根据新的设计任务和具体工作条件进行具体分析，在参考已有资料的基础上创造性地进行设计、构思，更是工程技术人员不可缺少的能力。所以，在课程设计中正确处理参考现有资料和创新的关系，才能保证设计质量，提高设计能力。认为设计必须全部是独创的想法是不现实的。但忽视创新就会陷于盲目抄袭资料、照猫画虎，设计能力也不能得到培养和提高。课程设计注意事项3.标准和规范

正确使用标准和规范。设计中正确运用标准、规范，有利于零件的互换性和加工工艺性，减轻设计工作量，提高产品质量，从而收到良好的经济效果。在设计中是否遵循国家标准和规范，也是评价设计设计质量的一项指标。因此，要严格执行标准。对于需要外购的标准件（螺栓、滚动轴承等）必须采用标准；对于自行加工的（键、联轴器等），其主要尺寸一般仍宜按标准规定，对于小规模生产的自制件，如遇到设计与标准相矛盾时才可以以设计要求为主，自行设计制造。另外，对于设计中一些非标准的某些尺寸，如箱体宽度、轮毂宽度等，也可取为标准尺寸,以利于制造、测量和安装。课程设计注意事项4.强度和结构工艺性的关系

正确对待强度计算和结构工艺性等要求的关系。任何机械零件的尺寸都不可能全由强度计算确定，而应该综合考虑加工和装配工艺、经济性和使用条件等合理确定其结构和尺寸。因此，不能把设计片面地理解为就是理论计算，或者把这些计算结果看成是绝对不可改动的，而应认为进行强度等理论计算只是为确定零件的尺寸提供了一个方面的依据，零件的具体结构和尺寸还要通过画图，考虑其工艺性、经济性及零件间相互装配关系最后确定。有时也可以根据结构和工艺的要求先确定结构尺寸，然后校核强度等方面的要求。在有些场合则利用综合考虑强度、结构工艺性、刚度等方面的经验确定零件的结构尺寸。如轮毂厚度，减速器箱体壁厚等就是按经验公式计算出近似值，然后作适当的圆整。这就是说设计工作不能把计算和绘图截然分开，而是互相依赖、互相补充、交叉进行的。这种边计算、边画图、边修改是设计工作的正确方法。

减速器简介传动特性对比传动方案的确定电动机选择一、选择电动机的类型生产单位一般用三相交流电源，如无特殊要求通常采用Y系列三相交流异步电动机。二、选择电动机的容量

电动机所需的输出功率为：Pd=Pw/ηakW式中，Pw——工作机要求的输入功率ηa——电动机至工作机的总效率ηa=η1η2η3…ηn,分别为每一传动副、一对轴承及每个联轴器等的效率，参见各种传动效率的概略值如下：滚动轴承效率（每对）0.98~0.995滚筒效率0.96弹性联轴器效率0.97~0.99V带传动效率0.99齿轮传动（8、7级）效率0.97~0.98电动机选择工作机要求的输入功率Pw可按下式计算：Pw=FV/(1000ηw)kW或Pw=Twnw/1000kW电动机的容量Ped≥Pd三、选择电动机的转速电动机的同步转速有3000，1500，1000和750r/min。设计经常选用同步转速为1500和1000r/min的电动机，其满载转速可查电动机的技术数据。传动装置的总传动比及分配各级传动比电动机选定后，根据电动机的满载转速nm及工作机转速nw即可确定传动装置的总传动比为:ia=nm/nw

总传动比与各级传动比i1，i2，……,in的关系为：ia=i1·i2……in合理分配传动比，是传动装置设计中的一个重要问题，它将直接影响到传动装置的外廓尺寸、重量、润滑以及减速器的中心距等很多方面。分配传动比主要应考虑以下几点。1.各级传动的传动比最好在推荐范围内选取，不应超过其允许的最大值。带传动传动比范围2~4单级齿轮传动传动比范围3~5传动装置的总传动比及分配各级传动比2.应充分发挥各级传动的承载能力，注意使各级传动件尺寸协调、结构匀称合理，避免各零件的干涉及安装不便。例如图下图所示，由于高速级传动比过大，使高速级大齿轮

直径过大而与低速轴相碰。不同传动比齿轮外廓尺寸传动装置的总传动比及分配各级传动比3.应便传动装置的外郭尺寸尽可能紧凑。如上图所示为两级圆柱齿轮减速器的两种方案，其总中心距相同，总传动比相同，由于传动比分配不同，其外郭尺寸就有差别，图中实线所示方案具有较小的外廓尺寸。4.应考虑带传动的传动比大小对总体结构的影响，如传动比过大则大带轮直径过大与减速器总体尺寸相比不匀称，甚至与机座相干涉。对于两级圆柱齿轮减速器荐取其传动比i带≤2.8。

5.在卧式齿轮减速器中，常使各级大齿轮直径相近，以使浸油深度大致相等，便于齿轮浸油润滑。由于低速级齿轮的圆周速度较低，一般其大齿轮直径稍大一些，浸油可稍深一些。6.总传动比分配还要考虑载荷性质。对平稳载荷，各级传动比可取简单的整数；对周期性变动载荷，为防止零件局部磨损严重，啮合传动的传动比应该取成小数。对标准减速器，各级传动比按标准分配。对非标准减速器，可参考下述数据分配传动比:传动装置的总传动比及分配各级传动比(1)在两级圆柱齿轮减速器中，通常应使各级大齿轮直径相近，以便各级齿轮都实现浸油润滑，避免某一级大齿轮浸不到油，另一级大齿轮又浸油过深而增加搅油损失。对于展开式两级圆柱齿轮减速器，一般可取传动比i1=(1.3~1.4)i2。i1，i2，分别为高、低速级传动比。对于同轴式减速器，常近似取i1≈i2；(2)对于锥齿轮--圆柱齿轮减速器，可取锥齿轮传动比为i1=0.25i（i为减速器的总传动比，当i较小时，i1应略大一些)，并应使i1≤3;最大允许i1<4；传动装置的实际传动比由于受到如齿轮齿数、标准带轮直径等因素的影响，因而与要求的传动比常有一定的误差。一般情况下，所选用的传动比应使工作机的实际转速与要求转速的相对误差在±5%范围内即可。上述工作完成之后，应进行传动装置的运动和动力参数计算。主要包括各轴的转速、转矩，各级之间的传动比和效率，并整理填写在表格中，如下表所示。轴名功率P(Kw)转矩T(N.m)转速n(r/min)传动比效率输入输出输入输出电机轴

1轴

2轴

卷筒轴

计算方法如下参见课程设计指导书。传动零件设计要点传动零件设计计算方法详见《机械设计基础》教材。课程设计中零件设计计算要点如下：一般应先进行减速器外传动零件计算，使随后设计减速器内传动零件时，有较准确的原始条件。例如带轮直径标准化后，带传动的实际传动比已径与总体设计时不同了，据此可以计算出减速器的传动比和各轴转矩的准确值。要注意传动件与其他零件的装配和结构协调关系。如带传动的带轮装到减速器轴上后，不要与机座相撞；高速级和低速级的大齿轮浸油深度是否合适；高速级大齿轮是否与低速轴干涉。对于计算结果，应分不同情况进行取标准值、圆整或保持其精确数值。例如V带长度、齿轮模数等必须取标准值；而齿宽度等应取整；齿轮分度圆直径、螺旋角等应求出精确值。尺寸精度应精确到小数点后2~3位。角度精确到秒。斜齿圆柱齿轮的传动中心距应取尾数为0和5的整数。