机械设计课程设计轴类说明书.doc

机械设计课程设计 课题名称 一级直齿圆柱齿轮减速器 学 院 材料与纺织工程学院 班 级 轻化101班 姓 名 黄丹梅 学 号 201054805115 _ 指导老师 刘楚辉 完成日期 2012年12月 目录机械设计课程设计1第1章 绪 论3第2章 课题题目及主要技术参数说明42.1. 课题题目42.2. 主要技术参数说明42.3. 传动系统工作条件42.4. 传动系统方案的选择4第3章 齿轮的设计计算53.1. 齿轮材料和热处理的选择53.2. 齿轮几何尺寸的设计计算53.3. 按齿面接触疲劳强度确定主要参数53.4. 校核齿根弯曲疲劳强度73.5. 确定齿轮的主要几何尺寸83.6. 确定齿轮制造精度8第4章 轴的设计计算124.1. 轴的材料和热处理的选择124.2. 轴几何尺寸的设计计算124.3. 轴的结构设计13第5章 轴承、键的选择145.1. 轴承的选择145.2. 键的选择14第6章 总结15参考文献15第1章 绪 论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图等多门课程知识，并运用AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：1) 培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。2) 通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。3) 另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。4) 加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。第2章 课题题目及主要技术参数说明2.1. 课题题目设计一级直齿圆柱齿轮减速器2.2. 主要技术参数说明 I轴转速n1( r/min) ：632 功率P(kW) ：7.53 传动比I ：3.802.3. 传动系统工作条件 带式运输机连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，单班制工作，每年工作300天。2.4. 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图第3章 齿轮的设计计算3.1. 齿轮材料和热处理的选择 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB230 大齿轮选用45号钢，正火处理，HB2003.2. 齿轮几何尺寸的设计计算3.3. 按齿面接触疲劳强度确定主要参数1) 小齿轮传递的转矩T1=9550P1/n1=95507.53/632=113.78（NM）2) 选择齿宽系数根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置，查机械设计基础教材中表得，取1.03) 选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳齿轮在两轴承间对称布置。查机械设计基础教材中表得，取K1.24) 计算尺数比 =i=3.85) 许用接触应力H 由机械零件设计手册查得 Hlim1=580MPa ，Hlim2=385MPa ， SHlim1 = SHlim2= 1。25 由机械零件设计手册查得 H1= =580 MPaH2= =385 MPa6) 计算小齿轮分度圆直径 765=765 80.46( mm)7) 初定主要参数 选取齿数 取 Z1 = 22 取 Z2 = 84 计算模数 m=3.66，取标准模数m=4计算分度圆直径 计算中心距 a=212（mm）=3.82，=0.5%,满足要求。故分度圆直径 齿宽 3.4. 校核齿根弯曲疲劳强度由由前可知，K=1.2，=113.78 NM，b=88mm，m=4，Z1=22。齿形系数 由机械零件设计手册得 =2.72，=2.204。应力修正系数由机械零件设计手册得 =1.57，=1.778。许用弯曲应力：校核齿根弯曲疲劳强度 =37.65=37.55故大、小齿轮弯曲疲劳强度满足要求。3.5. 确定齿轮的主要几何尺寸由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25Z1 = 22，Z2 = 84，m=4 mm分度圆直径（mm） （mm）齿顶圆直径（mm）（mm）齿根圆直径（mm）（mm）齿宽 取中心距 （mm）3.6. 确定齿轮制造精度计算小齿轮分度圆的圆周速度： 查表应取齿轮等级为8级，要求齿轮各项偏差的公差均按该精度等级，则大、小齿轮的精度等级标记为8GB/T 10095.1-2001 小齿轮采用锻造毛坯的实心式结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构。小齿轮的相关尺寸记录如下：轴孔直径 d1=40轮毂深度 =3.3键宽 b b=12小齿轮工作如图所示：大齿轮的相关尺寸计算如下：轴孔直径 d2=53轮毂深度 =4.3键宽 b b=16轮缘内径 取=85腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(304+85)=194(mm)大齿轮工作如图所示：第4章 轴的设计计算4.1. 轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB2172254.2. 轴几何尺寸的设计计算4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 已知I轴传递效率=7.53kw，I轴转速=632r/min，传动比=3.80。II轴传递效率=7.530.970.99=7.23kw 由可得() 根据两轴的材料均为45钢，查表得，取C=110。 可得高速轴和低速轴受扭转的最小轴径和分别为：C=110=25.11(mm)C=110=38.69(mm) 如方案所示，在高速轴和低速轴的最小轴径处分别装有带轮和半联轴器，因此轴径应增加5%，即1.0525.11=26.37(mm)，1.0538.69=40.62(mm)， 圆整后取标准值=28，=424.3. 轴的结构设计 根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。主动轴：从动轴：Z1 = 22Z2 =84a=212mm强度足够=88mm=336mm=96mm=334mmdf1=78mmdf2=326mmb1=96mmb2=88mmV=2.91 (m/s)定为IT8d1=40mmd2=53mm=28mm=42mm 第5章 轴承、键的选择5.1. 轴承的选择 考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择30307 1个（GB/T276-1993）从动轴承30310 1个（GB/T276-1993）5.2. 键的选择 I轴选择键128 GB/T 10962003和87 GB/T 10962003，选45号钢 II轴选择键1610 GB/T 10962003和128 GB/T 10962003 ，选45号钢主动轴303071个从动轴303101个I轴键128和键87II轴键1610和键128第6章 总结 通过本次设计，使自己对所学的各门课程进一步加深了理解，对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。 本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及到机械、电气等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图，提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。参考文献1 机械设计课程设计 朱家诚 主编，合肥工业大学出版社，2005.08 。2 机械设计基础课程设计指