2010年《單級圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明書》

1、目錄 第一章緒論 第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 .3 課題題目 傳動方案分析及原始數(shù)據(jù) 第三章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 5 減速器結(jié)構(gòu) 電動機(jī)選擇 傳動比分配 動力運(yùn)動參數(shù)計(jì)算 第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括小齒輪和大齒輪）.9 閉式齒輪傳動設(shè)計(jì) 4.1.1閉式齒輪選材 4.1.2閉式齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度校核 4.1.3閉式齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 開式齒輪傳動 4.2.1齒輪選材 4.2.2齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度校核 第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（從動軸） .18 I軸（電動機(jī)軸）的尺寸設(shè)計(jì) 5.1.1 I軸的材料和熱處理的選擇 5.1.2 I軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 n軸（輸出軸）的尺寸設(shè)計(jì)和強(qiáng)度

2、校核 5.2.1 n軸的材料和熱處理的選擇 5.2.2 n軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .32 5.2.3 n軸的強(qiáng)度校核 第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 軸承的選擇及校核. 鍵的選擇計(jì)算及校核 聯(lián)軸器的選擇 第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 .38 潤滑的選擇確定 密圭寸的選擇確定 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 減速器附件的選擇確定 第八章總結(jié) 42 參考文獻(xiàn) 第一章 緒論 本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算， 在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、 機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門課程知識，并運(yùn)用AUTOCAD軟件進(jìn)行 繪圖，因此是一個非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，也

3、是一次全面的、規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練， 使我們在眾多方面得到了鍛煉和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個方面： (1) 培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ) 理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面 的知識。 (2) 通過對通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序 和方法，樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。 (3) 另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖 數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力 （4）加強(qiáng)

4、了我們對Ofice軟件中Word功能的認(rèn)識和運(yùn)用 第二章課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 課題題目： 一級閉式圓柱齒輪減速器 傳動方案分析及原始數(shù)據(jù)： 設(shè)計(jì)要求： 帶式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載啟動，運(yùn)輸帶速允許誤差為50%。使用期限為 10年，大修期三年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。 原始數(shù)據(jù)：A11 運(yùn)輸帶卷筒所需功率P/（kW）:; 運(yùn)輸帶卷筒工作轉(zhuǎn)速n （r/min）: 88 卷筒中心高H （mm）： 300 設(shè)計(jì)任務(wù)： 1）減速器裝配圖1張（A0或A1圖紙）； 2）零件工作圖23張（傳動零件、軸、箱體等，A3圖紙）； 3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份，60008000字。說明書內(nèi)容應(yīng)包括：擬定

5、機(jī)械系統(tǒng)方案，進(jìn)行機(jī)構(gòu) 運(yùn)動和動力分析，選擇電動機(jī)，進(jìn)行傳動裝置運(yùn)動動力學(xué)參數(shù)計(jì)算，傳動零件設(shè)計(jì)，軸承 壽命計(jì)算、軸（許用應(yīng)力法和安全系數(shù)法）、鍵的強(qiáng)度校核，聯(lián)軸器的選擇、設(shè)計(jì)總結(jié)、 參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)小結(jié)等內(nèi)容。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡圖： 圖1帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 第三章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 減速器的結(jié) 構(gòu)與性能介 紹 按照設(shè)計(jì)任務(wù)要求，本減速器采用水平剖分、封閉結(jié)構(gòu) （1）運(yùn)輸帶卷筒所需功率 結(jié)構(gòu)形式 電動機(jī)選擇 P卷筒= （2） 從電動機(jī)到卷筒間各個運(yùn)動副的總機(jī)械效率總 2 總1234 1 =聯(lián)軸器效率； 2 =閉式齒輪傳動效率； 3 =開式齒輪傳動效率； 4=軸承效率；

6、 所以： 2 總1234 0.992 （3）電動機(jī)所需功率為： Pa 陽阿一丘必鋤 查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊附錄表 F1-7 丫系列電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 取P電動機(jī)7.5 Kw 可見有三種丫系列三相異步電動機(jī)可用，分別為： Y132M-4、 Y160M-6、Y160L-8三者參數(shù)比較如下： 機(jī)械零件設(shè) 計(jì)手冊P997 表 結(jié)果及依據(jù) 型號 額定功率 （kw） 同步轉(zhuǎn)速 （r/mi n ） 滿載轉(zhuǎn)速 （r/min ） 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 尺寸 機(jī)械零件設(shè) 計(jì)手冊附錄 表 F1-7 Y132M -4 1500 1440 中 Y160M -6 Y160L- 8 1000 970 750 7

7、20 電動機(jī)選用 中 Y160M-6 型 綜合考慮總傳動比及尺寸大小，選取 丫160M-6型 運(yùn)輸帶卷筒的轉(zhuǎn)速為: n=88（ r/min ） 傳動比分配 所以: 贈 970 總石一贏77023 取i閉 4.0，則 總 開/閉 門.023 =2756 （1）轉(zhuǎn)速n 動力運(yùn)動參數(shù) 計(jì)算 n0 = ni = n滿=970（r/min） nII = n0 /i閉=970/4=（ r/min） nHi = nii / i 開=（r/min ） （2）功率P P。Pd6.423（kw） P1 P01 6.423 0.99 6.359(kw) P2 R 2 4 6.359 0.98 0.99 6.170(

8、kw) P3 1234 6.170 0.95 0.99 5.803(kw) (3)轉(zhuǎn)矩T T09550P0 / n0 9550 6.423/970 = =63.237(N . m) T1 T 163.237 0.99 62.605(N m) T2 T1 2 4i閉齒62.605 0.98 0.99 4.0 =242.958 (N m) T3 T2 3 4i開齒242.958 0.95 0.99 2.756 =(N. m ) 將上述數(shù)據(jù)列表如下: 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算及說明 結(jié)果及依據(jù) 軸號 功率P/kW n/(r/mi n) 970 T 970 第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪的設(shè)計(jì) 計(jì)算及結(jié)構(gòu) 說明

9、 閉式齒輪傳動 設(shè)計(jì) 4.1.1閉式齒輪 選材 4.1.2閉式齒輪 的設(shè)計(jì)計(jì)算與 強(qiáng)度校核 閉式齒輪選用：直齒圓柱硬齒面齒輪 (1) 選擇材料及確定需用應(yīng)力 小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB= 236 大齒輪選用45號鋼，正火處理，HB= 190 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊查得 Hlim1 580MPa， Hlim2 370Mpa， SHlim10 Flim1 450Mpa, F lim 2320Mpa, Sf lim1.25 (2) 確定各種參數(shù) 齒輪按9等級精度制造 由于原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒 輪在兩軸承間對成布置，一般按照中等沖擊載荷計(jì)算。查機(jī) 械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材中表11

10、 3得： 取K= 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材中表11 4?。?區(qū)域系數(shù)ZH=彈性系數(shù)ZE= 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材中表11 6?。糊X寬系數(shù)01 0.X Z2 no 970 H Zl ni 242.5 氣 H lim 1580 H1丄580MPa 由SH lim1 機(jī)械設(shè)計(jì)基 礎(chǔ)教材P166 表 11 1 機(jī)械設(shè)計(jì)基 礎(chǔ)教材P171 表 11-5 機(jī)械設(shè)計(jì)基 礎(chǔ)教材P168 表 11 2 H lim 2 370 SH lim 1 Flim1 450 Sf lim 1.25 F lim2 320 370MPa H 2 360MPa F1 1.25 Sf lim 256MPa 機(jī)械設(shè)計(jì)基 礎(chǔ)教材一章 表11-3

11、 、表 11-6、表 11-4 (3)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 T19550R/ n19550 6.423/97063.237(N m) 2KT, W-F 2 1.3 63.237 103 4 1 (188.0 2.5) 4370 V0.8 74.56mm 齒數(shù)取 Z1=21,則 Z2=21X 4=84。 一84 故實(shí)際傳動比1=丑=4 模數(shù)|I 1；八II 乙=21 Z2 = 84 機(jī)械設(shè)計(jì)基 礎(chǔ)教材P171 公式(11-3) 齒寬 I .II， 取 b2=65mm, b仁70mm 按表4-1取m=4mm,實(shí)際的 d1=74.56mm 實(shí)際： d1=z m=21x 4mm=84mm, d2=8

12、4 4mm=336mm 亠、BL崗4血 84 +站 (2) 計(jì)算L2 L 211em 軸承端蓋米用凸緣式軸承端蓋，取 l1 20mm,e 1.2d3 9.6mm ,其中d3為螺釘直徑 M8 ,由軸 承外徑D=72mm,查表，取d3=7mm, mL3 B軸承C1 C2 (3 8)3 B軸承 式中，為箱體壁厚，取 =8mm, 取軸旁連接螺栓的直徑為10mm，查得 c116 mm , c214 mm ； 由于軸承的軸頸直徑和轉(zhuǎn)速的乘積v (2) x 105,故軸 承采用脂潤滑，取3 =9mm, 所以m=8+16+14+8-9-17=4mm. 所以匚 11 e m=20+4=32.4mm, 取L2 =

13、33mm； (3) 計(jì)算L3 L3 B 軸承2321712.510241.5mm, 式中，2為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離，應(yīng)考慮兩個齒 輪的寬度差，兩齒輪的寬度差為5mm，取小齒輪至箱體內(nèi) 壁的距離為10mm，貝U 22小B小輪B大輪10512. 5mm 22 小22 取 L3=45mm (4) 計(jì)算L4 L4b大齒輪265 2 63mm； (5) 計(jì)算L5 L5 b 1.4a41.4 (0.07 0.1)d4 1.4 4 5.6mm取 L5=6 (6) 計(jì)算L6 L6B軸承23-L 5 17 15 10 6 36mm ； 各段軸長度列表如下： 名稱 Li L2 L3 L4 L5 長度/mm 5

14、0 33 45 63 6 L6 36 41 (l 5033t 63 U軸（輸出軸） 的尺寸設(shè)計(jì)和 強(qiáng)度校核 尺寸設(shè)計(jì)部分具體步驟如下： 1、電動機(jī)軸的材料選擇、熱處理方式，許用應(yīng)力的確定 選擇45鋼正火。硬度達(dá)到170217HBS抗拉強(qiáng)度 b=600MPa,屈服強(qiáng)度 e=355MP至外箱壁的距離 |cj = L5 18 16 Da 28 苗，至凸緣邊緣距離 局 8 5 軸承座外徑 D2=D - （55. 珈144 軸承旁連接螺栓距離 S s=）： 般取 144 軸承旁凸臺半徑 16 軸承旁凸臺高度 h 待定 箱蓋、箱座厚 frtj = 7mm,m=7mm 大齒輪頂圓與箱內(nèi)壁間距 離 10 齒輪

15、端面與箱內(nèi)壁距離 9 附件選擇及簡 要說明表 名稱 功用 數(shù)量 材料 規(guī)格 螺栓 安裝端蓋 12 Q235 M6 X 16 GB 5782-1986 螺栓 安裝端蓋 24 Q235 M8 X 25 GB 5782-1986 銷 定位 2 35 A6 X 40 GB 117 - 1986 彈性墊圈 調(diào)整安裝 2 65Mn 氈圭寸圈 調(diào)整安裝 2 半粗羊 毛 擋油環(huán) 擋油 4 橡膠 螺母 安裝 3 Q235 螺釘 安裝 3 Q235 油標(biāo)尺 測量油高度 1 組合件 M32 X 通氣孔 透氣 1 A3 第八章 總結(jié) 總結(jié) 通過為期將近一周的沒日沒夜的課程設(shè)計(jì)過程，反復(fù)的修改設(shè)計(jì)，終于完成了一 級閉式

16、圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)過程，現(xiàn)在寫起心得總結(jié)的時候真的是頗有感慨啊，在 李雪梅老師剛開始在課堂上和我們說我們要做課程設(shè)計(jì)的時候，覺得課程設(shè)計(jì)是怎么 一回事都不知道，似乎離我好遙遠(yuǎn)，我不認(rèn)識它，它更不認(rèn)識我一樣，似乎感覺這么 龐大的工程我是不可能做得出來的，但是迫于考試等等原因，我們當(dāng)然很清楚這是我 們必須要經(jīng)歷的一個過程。所以剛開始時候真的可以用舉步維艱來形容了。 設(shè)計(jì)計(jì)算手稿部分，大坐標(biāo)紙草圖，對最后畫大圖紙很重要！ 和上個學(xué)期畫的一張大圖不一樣的明顯感覺就是任務(wù)量超級多了。剛開始就是需 要手稿的一份設(shè)計(jì)計(jì)算說明書部分，其中對電動機(jī)、齒輪、還有軸和軸承的設(shè)計(jì)不用 說了，翻看了好多教材終于稍微明

17、白了點(diǎn)事怎么設(shè)計(jì)出來的，設(shè)計(jì)計(jì)算說明部分真的 是很重要的一個環(huán)節(jié)，在現(xiàn)在畫好了大圖紙之后越發(fā)覺得那份手稿的計(jì)算說明書部分 是多么的重要，在畫大圖紙的俯視圖的過程中，我就是因?yàn)楫?dāng)時的軸設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一點(diǎn) 小問題，第四階的軸端設(shè)計(jì)的長度偏小了點(diǎn)，導(dǎo)致大齒輪卡在鍵槽里面的長度不夠， 不得以又重新擦掉剛畫好的軸，并且重新對軸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。坐標(biāo)紙草圖的重要性也 不亞于計(jì)算手稿部分，岡I開始接到圖紙的時候都是大吃一驚啊，這么龐大的工作量！ 兩張大的，兩張小的，外加一份60008000字的設(shè)計(jì)說明書，天啊，瘋了 但是現(xiàn)在 回頭想想，如果沒有畫好草圖，很多尺寸都是定不下來的，就比如說最基本的箱體整 體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，

18、通過查表根據(jù)兩根軸之間的中心距來確定下來了大概范圍，在坐標(biāo)紙 上簡要畫出來就為畫那張最后的大圖紙節(jié)省下來很多時間，在這次課程設(shè)計(jì)的幾天時 間里，也常問問老師出現(xiàn)的問題，好進(jìn)一步改進(jìn)。在畫草圖的時候老師還和我們特別 強(qiáng)調(diào)了軸系結(jié)構(gòu)的畫法，還有齒輪嚙合時候，什么時候才能選齒輪軸都是有條件限制 的，不是想當(dāng)然就畫出來，得有理有據(jù)才行。 對工具書的使用和查閱：在設(shè)計(jì)過程中，我們用到了大量的經(jīng)驗(yàn)公式以及大量取 范圍值的數(shù)據(jù)，需要我們翻閱大量的工具書來進(jìn)行自己設(shè)計(jì)計(jì)算，這讓我們這些一直 在給定精確公式及數(shù)值下學(xué)習(xí)的我們頓時感到非常的艱辛，取值時往往猶豫不決，瞻 前顧后，大大減慢了我們的設(shè)計(jì)速度。與此同時，我們也發(fā)覺到，對工具書使用的不 重視是一個非常嚴(yán)重的錯誤，這也是對我們今后工作中自我學(xué)習(xí)的一次良好警告。其 實(shí)畫好的減速器裝置上的每一個零部件都是有表可查的。哪怕是一個小小的螺釘。 細(xì)