单直齿圆柱齿轮减速器方案

22设计说明书 4焦作大学机电项目学院机械设计基础课程设计说明书设计题目:单级直齿柱齿轮减速器设计题目:单级直齿柱齿轮减速器专业：计算机辅助设计与制造班级：1001087设计者：第4组指导教师：刘敬平cad教研室2018年12月

本组简介本组：1001087班第4组组长:朱俊峰副组长:彭会光成员：朱俊峰赵伟强彭会光朱允是帅帅闫北京 设计任务分配：设计内容设计者页码齿轮的设计与校核<含零件图）朱俊峰赵伟强彭会光5轴的设计与校核〈含零件图）朱允是帅帅闫北京6键的选择与校核赵伟强彭会光朱允2轴承的选择彭会光朱允是帅帅2箱体的设计赵伟强彭会光闫北京2箱体零件图的绘制彭会光朱允朱俊峰赵伟强3排版朱俊峰彭会光3录1设计任务书 3TOC\o"1-5"\h\z齿轮的设计与校核 4轴的设计与校核 8键的选择与校核 13轴承的选择 14减速器箱体的设计 15\o"CurrentDocument"3设计小结 17\o"CurrentDocument"参考书目 19、设计任务书一、工作简图图1单级直齿圆柱齿轮减速器齿轮传动设计二、原始数据减速器传递功率＜P/kW)：5主动轴转速n1(r/min＞：600减速器传动比i：3.5箱体材料：铸铁三、工作条件：每日工作时速24h,连续单向运转，载荷平稳，室内工作；工作年限5年；最高工作温度6℃。四、设计工作量：⑴减速器总装图张A；⑵从动轴、从动齿轮、主动齿轮含轴）零件图张A；⑶设计说明书份。设计说明书设计项目 计算及说明 结果ww1=20.5mm一.设计任务书及有关数据二.齿轮的选择⑴选择齿轮材料及确定设计准则⑵按齿面接触疲劳强度设计①确定齿轮转矩T1②选载荷系数K③选择齿宽系数0d和齿数Zi④材料弹性系数ZpE⑤齿数比u⑥许用接触应力［」］(3＞校核齿根弯曲疲劳强度三.确定齿轮参数及主要尺寸(5＞确定齿轮的传动精度以及齿轮的圆周速度(6＞齿轮的①减速器传递功率②主动轴转速已知数据③减速器传动比因为是没有特殊要求的传动，制造方便，选用价格便宜，货源充足的碳素结构钢，采用软齿面，选择一般材料。齿轮使用级精度 -查课本页，表2选取：小齿轮号钢调质， ;大齿轮号钢正火 ;因为齿面硬度 又是闭式传动，故按齿面接触强度设计，按齿根弯曲强度校核。XX因为载荷平稳，齿轮相对轴承对称布置，查课件表得，查课件表-得#假设小齿轮齿数 ，则大齿轮齿数 X因为所设齿数是按照已知的传动比设计的，所以不用圆整齿数。如果需要圆整，则齿数比误差应在允许范围内项目上允许土％的变化范围)查课件表8-7得，Z=189.8MpaEU=i=3.5由课件图8-29得，由所借书本表—得 则」二M|』=冈因为［力」］，应把小值［」］代入三=58.78mm许用弯曲应力［回。Flim1=205M由果件8-30得Fm2=190MPa查阅所借书本997页14-49得，SF=1.6［。］F1=。Fliml/SF=205/l.6=128.13Mpa［0】F2=。Fl1m2/SF=190/1-6=118-75MPa由课件8-7得，YF1=2.81YS1=1.56P=5KWZ=189.8MpaEU=3.5ISH［j］=448Mpa［」］=424Mpa［。］F2=118.75MpaYF1=2.81YS1=1.56YF2=2.29YS2=1.74m=3mmd=60mmd2=192mb2k1=2.72k；=7.604da1=66mmda=198mm2ha=3mmhf=3.75mmh=6.75mmdf=52.5mmdf=184.5mm2干干13.68MPaw,=65.6mmVw,=65.6mmV2=1.89m/snn结构设计四.轴的设计（1＞首先确定设计轴前所需的基本参结构设计四.轴的设计（1＞首先确定设计轴前所需的基本参数。（2＞选择轴的材料（3＞初估轴外伸段直径d（4＞轴的结构设计并绘制草图。（5＞确定轴各段的直径。（6＞确定轴各段长度＜7）轴的受力分析＜8）计算支反力及弯矩＜9）键的选择与校核＜10）轴承的选择与校核＜11）箱体附件的设计由课件8-22公式校核得」=(2KT1/bm2Z1>YF1YF2=21.171625/6032202.811.56=63.96Mpa<[。]F1」=(2KT2/bm2Z2>YF1YF2=21.171625/6032642.291.74=18.17<[。]F2以上弯曲强度校核满足要求，设计合理。①模数m=d1/Z1=58.78/20=2.94经查阅所借资料表14-2得m=3mm②分度圆直径dd1=mZ1=320=60mmdi=mZ；=364=192mm③中心距aa=m(Z1+Z2>/2=X(20+64>/2=126mm④齿宽b2b20XX〜 〜.取⑤跨侧系数k1=0.111Z1+0.5=2.72k1=0.111Z2+0.5=7.604⑥齿顶圆直径dada1=d1+2ha=6+X3=66mmda2=d2+2ha=192+X3=198mm⑦2全齿高hha=ha*m=X3=3mmhf=(ha*+c*>m=(1+0.25X3=3.75mmh=ha+hf=3+3.75=6.75mm⑧齿根圆直径dfdf1=d1-2hf=60-X3.75=52.5mmdf=d-2hf=192-X3.75=184.5mm⑧1公法线系数wW]=m[2.952X(k「0.5>+0.01XZJ=X[2.952X(2.72-0.5>+0.01X20]=20.5mmw2=m[2.952X(k2-0.5>+0.01XZ2]=X[2.952X(7.604-0.5>+0.01X64]=65.6mm

QIId=60mmn=600r/minQIIV=nd1n1/6〃1000=nX6X600/6X1000=L89m/s选择八级精度比较合适。在设计减速器的装配图的俯视图时将用到齿轮的结构设计，还涉及很多尺寸。所以在这里就不在多提，在设计时需要时，可以根据情况自己设定。一般先设计低速轴，把低速轴的长度设计尺寸确定后就可以确定箱体的宽度等尺寸，所以应该先设计低速轴。n八级齿轮 n滚动轴承贝1J nnx9①因轴对材料无特殊要求，故选用钢，正火处理。根据公式三 查所借书本表-,钢的一于是得三〜 〜考虑该轴段上有一个键槽，故应将直径增大％，即〜X 〜 5因为轴头要安装联轴器，应取对应的标准直径系列值，取。①轴的结构分析轴上零件的布置对于单级的减速器而言，低速轴上安装一个齿轮、一个联轴器，齿轮在箱体中间位置；两个轴承安装在箱体的轴承空座内，相对于齿轮对称布置；联轴器安装在箱体的外面一侧。为保证齿轮的轴向位置，还应在齿轮和轴承之间加一个套筒。因单机齿轮传动，一般将齿轮安装在箱体中间，轴承安装在箱体的轴承孔内，相对于齿轮左右对称为好，并取相同的内径，最后确定的轴的形状如图所示：②各轴段的确定零件的拆装顺序，轴上的主要零件是齿轮，为Y方便从轴的右端装拆，齿轮、套筒、轴承、轴端盖、联轴器依次从轴的右端装入，左端的轴承从左端装入。轴的结构设计为方便轴上零件安装，把轴设计成阶梯轴，后段轴的直径大于前端轴的直径，低速轴设计如下：轴段安装联轴器，用键周向固定。轴段高于轴形成轴肩，用来定位联轴器。轴段高于轴段，方便来安装轴承。轴段高于轴段，方便安装齿轮，齿轮在轴段上用键周向固定。轴段高于轴段形成轴环，用来定位齿轮。轴段直径应和轴段直径相同，用来使左右两端轴承型号一致。轴段高于轴段形成轴肩，用来定位轴承；轴段高于轴段的部分取决于轴承标准。轴的直径轴的直径应在轴的基础上加上两倍的定位轴肩的高度，取定位轴肩高度 ~0.1)H轴，这里取H同一根轴上的两轴承一般选同一型号的，所以轴上安装齿轮，为方便安装取轴的直径凶轴的直径应根据所用的轴承类型选择尺寸，预选用深沟球轴承囚 o 1查附录五选联轴器的型号为，根据转速选择润滑方式为脂油润滑。段安装联轴器，取为轴承端盖厚度为螺钉直径_1H—)H一)轴的长度应略小于齿宽取 ，总按扭转和弯曲组合进行强度校核

齿轮的圆周力TOC\o"1-5"\h\z齿轮的径向力a °①、段支座反力，因为段和段对称只受一个力，故、求垂直平面弯矩I1截面 XII11截面 X②计算水平面的支座反力和弯矩、b求水平平面弯矩

II截面 XIIII截面 x③求各截面合成弯矩II截面III截面④确定危险截面，箕合十算时取a=0.6II截面应x|III截面K回=<126〜103)XW=<35.80〜28.84)mm、 、 、 、 、①选择键的尺寸低速轴的轴段和段两处各安装一个键，查所借阅书目本x1选取普通平键联接。选取键的参数如下：得出键X X 轴深 毂深〜得出键X X 轴深 毂深②确定工作长度大齿轮宽度由轮厚宽度并参考键长度系列得，工作长度②校核键的强度查教材表 键的强度取值范围区一静联接校核挤压强度轴段*1XXXX XX轴段oXXXX XXo轴段的强度和范围值相差不大，可以用已确定的尺寸，不必修改。所以，所选键联接强度满足要求。)轴承型号选择高速轴选择轴承类型为深沟球轴承，型号为低速轴选择轴承类型为深沟球轴承，型号为)轴承寿命计算高速轴：高速轴的外端安装有带轮，中间安装有齿轮，要计算寿命，就要先求出轴承支座反力，进一步求出轴承的当量动载荷P然后计算轴承寿命高速轴上的齿轮受力和低速轴的力大小相等，方向相反，即： 、 ，带对轴的压力求轴承处的支座反力水平平面：垂直平面：查借阅书本表和得，、 、.、查附录一 轴承的基本额定载荷其中国代入公式得：」_|」低速轴；查借阅书本表，温度修正系数 表,载荷修正系数表,基本额定负荷 寿命指数处即可，齿轮相对于轴对称布置轴承受力一样，计算当量载荷处即可，代入公式」_|查借阅书表 看，高速轴使用时间较短，每年按天算约工作五年。轴承的润滑方式选择脂润滑高速轴处选用接触式毡圈密封低速齿轮也选用接触式毡圈密封)箱体选择一般情况下，为制造和加工方便，采用铸造箱体，材料为铸

铁。箱体结构采用剖分式剖面选择在轴线所在的水平面上。箱体中心高度= <0一01 )取中心高度取箱体厚度回齿顶圆到内壁高度为)选择轴承端盖选用凸缘式轴承盖，根据轴承型号设计轴承盖的尺寸：TOC\o"1-5"\h\z高速轴： 0 、 0低速轴： ， 、)确定检查孔和孔盖的尺寸：、 0材料选择 ，厚度取 。)通气器选用表 通气，选 X)油标装置选用中。)螺塞选用表中X)定位销定位销选用圆锥销。销钉公称直径8设计小结本次课程设计单级直齿圆柱齿轮减速器齿轮传动设计，主要设计包括：齿轮的设计与校核，轴的设计与校核，联轴器的选择与设计，键的选择与设计，滚动轴承的选择与设计以及箱体的设计。传动装置由齿轮传动组成。本次课程设计的步骤由给出的原始尺寸开始逐步向齿轮进行设计，直至设计完成为止。在设计的过程中翻阅了学过的各种关于力学，制图，公差方面的书籍，综合运用了这些知识，感觉提高了许多，当然尤其是在计算机软件CAD方面的运用，深切感到计算机辅助设计给设计人员带来的方便，各种设计，计算，制图全套完成。因为没有经验，第一次和本组同学做整个设计工作，在设计过程中出现了一些错误比如线形，制图规格，零件设计中的微小计算错误等都没有更正，设计说明书的排版也比较混乱等等。因为对WORd的不了解，特别是公式编辑器的运用，更是不知道从何写起。另外，因为这是第一次进行课程设计，所以还有很多地方没有考虑到，以使设计结束了才发现尺寸不正确。反复的计算，也使本组在设计过程的一大缺点。也许是因为我们太过于相信自己，才在设计过程中出现错误。这次设计的目的是掌握机械设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械设计技能训练。目的已经达到，有许多要求、标准心中虽然明确理解掌握但是要全力，全面的应用在实际中，还有待于提高水平。虽然它可能不是良好、优秀，但是既然教案环节、课程设计目的已经达到，那么这次设计做的就是完全合格的。当然还受软件的熟悉，运用程度的影响，所有这些必须得参加实践，接触实际项目设计中才能提高。齿轮，轴，轴承这些关键的设计计算都达到合格。通过这次课程设计，感到机械设计综合了力学，公差，材料，制