機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一級圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

1、遼寧科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書課題名稱 一級圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 系 別 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械制造與自動(dòng)化 班 級 機(jī)電ZG102 姓 名 宮雪 學(xué) 號 6213410208 指導(dǎo)老師 李國慶、張威 完成日期 2012年03月06日 目錄第一章 緒論···························

2、············3第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明·················42.1 課題題目 ················&#

3、183;··················42.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 ·····························

4、42.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件······························42.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 ···············&#

5、183;············4第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算············53.1 減速器結(jié)構(gòu)····················&

6、#183;··············53.2 電動(dòng)機(jī)選擇·································

7、83;·53.3 傳動(dòng)比分配···································53.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算·········

8、3;····················5第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算(包括小齒輪和大齒輪)··········74.1 齒輪材料和熱處理的選擇·············&

9、#183;···········74.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算·························7 4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸······

10、83;·····7 4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核························10 4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定···············

11、;········114.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·······························11第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(從動(dòng)軸)······

12、;·················135.1 軸的材料和熱處理的選擇························135.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算···&#

13、183;······················13 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑···········135.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)··········

14、;·················135.2.3 軸的強(qiáng)度校核···························13第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇

15、3;····················156.1 軸承的選擇及校核 ···························&

16、#183;156.2 鍵的選擇計(jì)算及校核···························166.3 聯(lián)軸器的選擇·················

17、3;··············17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······························

18、;···177.1 潤滑的選擇確定 ······························17 7.2 密封的選擇確定············&

19、#183;··················17 7.3減速器附件的選擇確定···························187.4箱體主要

20、結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 ··························19 第八章 總結(jié)·····················&#

21、183;············20 參考文獻(xiàn)····································&

22、#183;20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(gè)非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),也是一次全面的、 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(gè)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(dòng)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

23、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)了我們對Office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2.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級圓柱齒輪減速器及V帶傳動(dòng)。2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力F=1150N，輸送帶的工作速度V=1.6 m/s，輸送機(jī)滾筒直徑D=260 mm。2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較平

24、穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時(shí)），要求減速器設(shè)計(jì)壽命為8年，大修期為3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為380/220V。2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖計(jì) 算 及 說 明結(jié)果第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1 減速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。3.2 電動(dòng)機(jī)選擇（一）工作機(jī)的功率Pw =FV/1000=2300×2.5/1000=5.98kw（二）總效率 = =（三）所需電動(dòng)機(jī)功率 查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊得 Ped = 7.5 kw電動(dòng)機(jī)選用 Y132m-4 n滿 = 1440 r/min3.3 傳動(dòng)比分配 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60×

25、1000v/（D） =60×1000×2.5/(3.14×320) =137.341r/min 取 則3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算（一）轉(zhuǎn)速n電動(dòng)機(jī)選用：Y132m-4=4.025計(jì) 算 及 說 明結(jié)果=1420（r/min）=/=/=1440/3=480（r/min） =/=480/3.495=137.339（r/min） =137.339（r/min） （二） 功率P （三） 轉(zhuǎn)矩T =45.269(Nm) = 442.087(Nm) =433.289(Nm ) 計(jì) 算 及 說 明結(jié)果將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i

26、07.5144045.269 30.96 16.416480130.376 26.225137.339442.0873.4950.97 36.101137.339433.28910.98第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 齒輪材料和熱處理的選擇 小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB236 大齒輪選用45號鋼，正火處理，HB1904.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊查得 ,SHlim = 1 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊查得 ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1 由 計(jì) 算 及 說 明結(jié)果 （一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 （二） 選載荷系數(shù)K 由

27、原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取K1.1（三） 計(jì)算齒數(shù)比 =3.495（四） 選擇齒寬系數(shù) 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取1（五） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 計(jì) 算 及 說 明結(jié)果766=766 = 66.574( mm)（六） 確定齒輪模數(shù)m m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)×185.871 取m=2（七） 確定齒輪的齒數(shù)和 取 Z1 = 34 取 Z2 = 118（八）實(shí)際齒數(shù)比 齒數(shù)比相對誤差 <±2.5% 允許（九） 計(jì)算齒

28、輪的主要尺寸 Z1 = 34Z2 = 118=68mm=236mm計(jì) 算 及 說 明結(jié)果 中心距 齒輪寬度 B1 = B2 + (510) = 7378(mm) 取B1 =75 (mm) （十）計(jì)算圓周轉(zhuǎn)速v并選擇齒輪精度 查表應(yīng)取齒輪等級為9級，但根據(jù)設(shè)計(jì)要求齒輪的精度等級為7級。4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核（一） 由421中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 （二） 計(jì)算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊得 =2.63 =2.19比較的值 /=2.63/244=0.0108>/=2.19/204=0.0107 計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為a=152mmB1=75mmB2=68mm V=1

29、.7081(m/s)定為IT7 計(jì) 算 及 說 明結(jié)果 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊得 h*a =1 c* = 0.25齒距 P = 2×3.14=6.28(mm)齒根高 齒頂高 齒根圓直徑 4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑 d=50輪轂直徑 =1.6d=1.6×50=80輪轂長度 輪緣厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8輪緣內(nèi)徑 =-2h-2=231-2×4.5-2×8強(qiáng)度足夠=72mm=240mmh=4.5mm

30、S=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=63mmdf2=231mm計(jì) 算 及 說 明結(jié)果= 176(mm)取D2 = 176(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.3×68=20.4 取c=15(mm)腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(176+80)=123(mm)腹板孔直徑=0.25（-）=0.25（176-80）=24(mm) 取=20(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.5×2=1齒輪工作如圖2所示：計(jì) 算 及 說 明結(jié)果第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊中的圖表查得選45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217255=65

31、0MPa =360MPa =280MPa5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑從動(dòng)軸=c=115=41.802考慮鍵槽=41.802×1.05=43.05選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=455.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。5.2.3 軸的強(qiáng)度校核從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 圓周力 =2000×442.087/236=749.30徑向力 =tan=749.30×tan20°=272.732 由于為直齒輪，軸向力=0作從動(dòng)軸受力簡圖：（如圖3所示）D2=45mm計(jì) 算 及

32、 說 明結(jié)果L=110mm =0.5=0.5×749.30=374.65=0.5L=374.65×110×0.5/1000=20.605=0.5=0.5×272.723=136.362=0.5L=136.362×110×0.5/1000=7.499 轉(zhuǎn)矩T=442.873 校核=21.627 =266.628 由圖表查得，=65MPa d10=10=41.02(mm) 考慮鍵槽d=41.021mm < 45mm 則強(qiáng)度足夠第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動(dòng)

33、軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊選擇6207 2個(gè)（GB/T276-1993）從動(dòng)軸承6209 2個(gè)（GB/T276-1993）壽命計(jì)劃：從動(dòng)軸承 2個(gè)計(jì) 算 及 說 明結(jié)果從動(dòng)軸外伸端鍵10×40 GB/10962003與齒輪聯(lián)接處鍵14×52 GB/T10962003計(jì) 算 及 說 明結(jié)果6.3 聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器K=1.3=9550=9550×=692.578選用LT8型彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=710，<。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=3240，選d=35，軸孔長度L=82TL8型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)選用TL8型彈性套住聯(lián)軸器型號公稱轉(zhuǎn)矩T/(N·m)許用轉(zhuǎn)速n/（r·軸孔直徑d/mm軸孔長度L/mm外徑D/mm材料軸孔類型鍵槽類型LT871036003582160HT200Y型A型第七章 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)算及裝配圖7.1 潤滑的選擇確定 7.1.1潤滑方式 1.齒輪V=1.212 m/s 應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本及