内两级减速器展开式箱课程设计书

内两级减速器展开式箱课程设计 书 设计任务书 总体布局图 ： 原始数据： D=380 V=s T=460 N m 已知条件 ： 1、 输送机由电机驱动，电机转动经传动装置带动输送带移动，按整机布置。 2、 使用寿命为 5年，大修期 3年。 3、 工作条件 ： 每日两班制 ， 工作时连续单向运转 ，载荷平稳 。 4、 允许输送带速度偏差 5%。 5、 工作机效率为 6、 按小批量生产规模设计 。 设计内容 ： 1、 设计传动方案 2、 设计减速器部件转配图 （）。 3、 绘制轴 、 齿轮零件图各一张 （高速级从动轮、中间轴）。 4、 编写设计计算说明书一份 （约 7000 字）。 一、 传动方案的拟定及说明 如任务说明书上布置简图所示，传动方案箱内采用展开式二级圆柱齿轮减速器。其中，箱体外采用 为了估计传动装置的总传动比范围 ， 以便选择合适的传动机构和拟定传动方案 。 可先由已知条件计算其驱动卷轴的转速 ，即： 40r/般选用同步转速 1000r/500r/因此，传动装置的总传动比约为 25 或 据传动比数值，可拟定出总级数三级传动方案。 二、 电动机的选择 1、 电动机类型和结构形式：按工作要求和工作条件，选用 一般用途的 Y（ 列三相异步电动机。它为封闭卧式结构。 2、 电动机容量 （ 1）、卷筒轴的输出功率： 2）、电动机的输出功率： 传动装置的总效率： 查表得 ： V 带传动 ， 滚动轴承 ，圆柱齿轮， 弹簧联轴器 ，卷筒轴滑动轴承 。 （ 3）、电动机的额定功率： 查机械设计课程设计书表 20选取电动机的额定功率 。 3、 电动机的选择： 由表 2得 ： V 带传动常用传动比范围 ， 单级圆柱齿轮传动比 则电动机转速可选范围： r/见同步转速为 1000r/500r/000r/里初步选定为 1500r/000r/下表： 方案 电动机型 号 额定功 率 电动机转速 电 动 机质量 传动比 同步 满载 总 V 带 单级 1 500 1420 38 000 2880 332 、 电动机的技术参数和外形安装尺寸 由表 200技术参数、安装尺寸。 选用方案一 ， 选定电动机型号为 、 传动装置总传动比及其分配 1、总传动比： 2、 分配各级传动比 V 带传动比 ： 齿轮传动比 ：取高速级传动比为 齿轮高速级：，齿轮低速级： 五 传动装置的运动和动力参数 1、 各轴转速 电动机机轴为 0 轴，减速器高速轴为 I 轴，中速轴为速轴为 传送带转轴 ： 2、 输入各级的功率 （ 按发动机额定功率 计算各轴输入功率 ） 3、 各轴转矩 （ T N m） = m = m = m = m 4、 计算结果汇表 项目 机轴 高速轴 中速轴 低速轴 传动带 转速 (r/1420 617 144 40 40 输入功率 (3 矩 (N m) 传动比 六、 传动件的设计计算 1、 V 带设计 ： 电动机功率 ， 转速 ， 传动比 ， 每天工作 8 小时。 （ 1）、确定计算功率 由表 8 故 ： （ 2）、选择 根据、， 由 8型带 。 （ 3）、确定带轮的基准直径并验算带速 V a、初选小带轮直径， 由表 8表 8取小带轮基准直径 。 b、验算带速 V (5m/s V 30m/s,带速合适 ) c、计算大带轮的基准直径 根据表 8圆整为 （ 4）、确定 a 和基准长度 a、根据式 8确定中心距 （ 259 740 b、由式 8 = =836表 8带的基准长度 c、由式 8a 中心距的变化范围： a 即 ： 406mma5465)、 验算小带轮上的包角 （ 6）、计算带的根数 z 1）、计算单根 由 、， 查表 8得 ； 根据 、 和带型 A， 查表 8 ； 查表 8得 ；查表 8所以有： 2）计算 ， 取 Z=4（根） （ 7）、计算单根 V 带的初拉力的最小值 查表 8 q=m 应使带的实际初拉力。 对于新安装的 V 带 ， 运动后的 （ 8）、计算压轴力 （ 9）、 由表 15知介于 126 圆整 d=22带轮参数：表 9 2、 齿轮设计 高速级齿轮 A、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1） 选用斜齿轮传动 2） 用 7 级精度 3） 小齿轮选用 ， 大齿轮 ， 取 。 4） 材料 ： 小齿轮材料为 40质），硬度280齿轮材料 45 钢（调质），硬度240者硬度差 40 5） 螺旋角初始选用 、 B、齿面接触强度设计 1)、确定公式中各计算数值 a) 试选 b) c) 查表 10。 d) 查表 10。 e) 由图 10 大齿轮的接触疲劳强度极限 。 f) 由式 10 g) 由图 10 h) 计算接触疲劳许用应力取失效率 1%，安全系数 s=1。 许用接触应力 2)、 计算 a) 试算小齿轮分度圆直径， 由公式可得 ： b) 计算圆周速度 ： c) 计算齿宽 d) 计算纵向重合度 ： e) 计算载荷系数 K：，查图 10 查表 10与直齿轮相同 ，； 由图 10 由表 10 故载荷系数 ： f）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径 g）计算模数： C、根据齿根弯曲强度设计 : (1)确定计算参数 a) 计算载荷系数： b) 根据 ， 查得 c) 计算当量齿数 ： d) 查取齿形系数 ： e) 查应力校正系数 ： f) 查阅 10小齿轮的弯曲疲劳强度极限 g) 图 10取弯曲疲劳寿命系数 h) S 取 ： S= i) 大齿轮的数值大。 （ 2）设计计算： 由齿面接触疲劳强度计算的法面模量 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数 ， 取 ： 计算有效 齿数： 取 ， 则取 D、几何尺寸计算： 1. 中心距： 圆整为 2. 圆整后的修正螺旋角 ： 值变化不多 ， 故其他参数不必 修正 。 3. 计算大小齿轮的分度圆：， 4. 计算齿宽 ： 圆整后取 ： 低速级齿轮 输入功率为，小齿轮的转速， 齿数比 ， 工作寿命 5 年，每年 300 天 A、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1、 选用直齿轮传动 2、 用 7 级精度 3、 小齿轮选用 ， 大齿轮 ， 取 。 4、 材料 ： 小齿轮材料为 40质），硬度 280齿轮材料 45 钢（调质），硬度 240者硬度差 40 B、齿面接触强度设计（设计公式： 10 （ 1） 1) 试选载荷系数 2) 3) 查表 10 4) 查表 10。 5) 由图 10齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。 6) 7) 由图 10取接触疲劳寿命系数 。 8) 计算接触疲劳许用应力取失效率 1%，安全系数 s=1。 （ 2） 计算 （ 以最小值计算 ） 1) 2) 计算圆周速度 V， 3) 计算齿宽 4) 计算齿宽与齿高之比：模数， 5) 根据 ， 7 级精度，由图 10动载荷系数 ， 直齿轮 ， 由表 10查得使用系数 ， 由表 10由 ， 查得图 10得 ：， 故载荷系数 ： 6) 校正 ： 7) 计算模数 ： （ 3）按齿根弯曲强度的设计公式： A、确定公式内各参数的值 1) 查阅 10小齿轮的弯曲疲劳强度极限 2) 图 10取弯曲疲劳寿命系数 3) S 取 ： S= 4) 计算载荷系数 ： 查取齿形系数 ： 5) 查应力校正系数 ： 6) 大齿轮的数值大 。 B、 设计计算： 取 m=以取：。 （ 4）几何尺寸计算： 1) 分度圆： 2) 计算中心距 ： 3) 计算齿轮宽度 ： 取 计算汇总 ： 参数 高速级 （斜） 低速级 （直） 小齿轮 大齿轮 小齿轮 大齿轮 传动比 i 心距 a 120 160 当量模数 m 2 轮角 分度圆直径 45 195 70 250 齿顶圆直径 49 199 75 255 齿根圆直径 40 190 轮宽度 55 50 75 70 材料 40 45钢 40 45钢 热处理 调质 齿面硬度 280408040 、 轴的设计 由修正后的数据可知：， 高速轴 ：， 一个键槽 ： 所以高速轴最小直径取 ：（ 中速轴 ：， 两个键槽 ： 所以中速轴最小直径取 ：（轴承内径） 低速轴 ： 只考虑联轴器处的键槽： 考虑联轴器的内径尺寸取：（联轴器的内径） （ 3 个 轴的参数 ， 见附图 。） 中速轴的校核： 1、 作用在轴上的力： 1） 已知高速级大齿轮分度圆直径 ， 2） 已知低速级小齿轮分度圆 由于选用圆锥滚子轴承 ：标准： 30207， a=16， d=35，D=72 2、 计算支承力 ： （ 1） 水平面： （ 2）垂直面： 计算得：， 合成弯矩 ： N m 解得 ： 轴的强度满足要求 。 八 、 联轴器的选择 根据 3轴的最小直径和修正后的数据中轴 3的转矩输出T=m，选择联轴器：凸轮联轴器 型号 轴孔直径 轴孔长度 D 螺栓 质量 Y 型 数 直径 012298050 、滚动轴承的选择和校核计算 根据轴的设计，以及中速轴的校核计算，滚动轴承选择如下表： 轴名 轴承型号 外型尺寸（ 新标准 d D T B C a 高速轴 30206 30 62 6 14 14 中速轴 30207 35 72 7 15 16 低速轴 30212 60 110 2 19 22 中速轴轴承校核： 查机械设计课程设计（高教版）：轴承 30208的参数： 派生轴向力：， 带入数值 ， 可得 ： 故轴承 1 为放松端，轴承 2 为压紧端。 所以 又 ， 轴承预期寿命： 因为 ：， 故按照轴承 2 受力大小验算；即： 所以轴承满足要求 （ 5 年使用寿命， 3 年大修期） 十、 键连接的选择及校核计算 1、高速轴上的键： 高速轴箱内采用的是齿轮轴，故齿轮处不需要键，箱外链接 V 带轮处需要。由于没有特殊的要求，采用普通平键。平键的规格由 V 带轮参数 B（ B=50轴 1 决定，由表 6 查得 ： 。 2、中速轴上的键 根据中速轴上的大小齿轮，高速级大齿轮，此处的轴长 43速级小齿轮，此处轴长 68据机械设计表 6速级大齿轮处键的规格尺寸： 低速级小齿轮处键的规格尺寸 ： 3、低速轴上的键 根据轴的设计，低速级大齿轮的 B=65齿轮内经 d=64， 可选择键的规格为 ：，可知低速级的最小直径即为联轴器的内径，与联轴器相连接的轴长L=112查表 6其规格可选择 ： 中速轴的键的强度校核 ： 1、 高速级齿轮处的键 ：， 查表 6许用挤压应力 ,取平均值。键的工作长度。 键和轮毂键槽的接触高度 ：， 。 故挤压强度满足条件。 2、 低速级的小齿轮处键：， 查表 6许用挤压应力 ,取平均值。键的工作长度：， 故挤压强度满足 。 综上所诉 ， 中速轴上的两个键都满足挤压强度 十一 、减速器 箱体尺寸设计 （单位： 名称 符号 公式 结果 箱座壁厚 8 箱盖壁厚 8 箱体凸缘厚度 12 12 20 加强肋厚 脚螺钉直径 取 20 地脚螺钉数 4 轴承旁联接螺栓直径 取 16 箱盖、箱座联接螺栓直径 取 12 轴承盖螺钉直径和数目 查表 9 4 轴承盖外径 ， s 为轴承两侧联接螺栓的距离 观察孔盖螺钉直径 取 6 至箱体外壁的距离 至凸缘边缘的距离 22 16 轴承旁凸台高度和半径 h h 由结构定 50 16 箱体外壁至轴承座端面的距离 54 十二、减速器附件的选择 1、 通气塞 ： 根据机械设计课程设计 9选择 （ 两次过滤 ） 通 气 塞 ： d a b c 8 3 16 8 40 12 7 16 h R k e f S 40 40 6 2 2 22 2 油标尺选用 ： 根据机械设计课程设计 9选用 （ 20） 28 26 4 12 16 16 6 6 4 3 油塞及封油垫选用： 根据机械设计课程设计 9选用外六角油塞及封油垫 a 3 26 S 17 e 17 L 23 H 2 l 12 十三 、 润滑与密封 由于高速轴上的小齿轮齿顶线速度大于 2 m/s，所以轴。承采用油润滑。为防止润滑油外泄，用毡圈密封。 十四 、设计总结 这次课程设计的题目是设计一个两级圆柱齿轮减速器，由于我们理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手，很迷茫。不过在我们组员的共同努力下，和同学们之间的认真仔细的讨论之中，我们总算克服了种种难关，让每个数字都找到了自己的归宿。现在想想其实课程设计期间我们过得还蛮充实的，特别是大家在一起讨论，研究，专研的时候，那让我感觉到了集体的团结，团结的力量，力量的伟大。所有的成果不是属于个人的，而是集体，因为它凝聚了集体所有的精华 . 在设计过程中，整个过程培养了我们综合运用机械设计课程及其他课程理论知识和利用生产时间知识来解决实际问题的能力，真正做到了学以致用。在此期间我们同学之间 的那些辛酸，那些执着，那些付出。一路走来，我们伴着风雨，携手欢笑，共同面对机械设计课程设计当中遇到的困难，虽然我们做的还是不够完美，但是我会在 以后的学习 生活中去完善。 在这些过程当中我充分的认识到自己在知识理解和接受应用方面的不足，特别是自己对系统的自我学习能力的欠缺，将来一定要进一步加强。而今后的学习还要更加的努力。总之，本次课程设计不仅仅是对自己所学的知识的一次系统的总结与应用，还算是对自己体质的一次检验 . 十五 、 参考资料 1、机械设计第八版（高等教育出版社） 2、机械设计课程设计王昆（华中理工大学）主编，高等教育出版社 3、 机械制图 第五版，刘朝儒 等主编，高等教育出版社 4、 材料力学 第二版 范钦珊 主编，高等教育出版社 一、课程设计的任务或学年论文的基本要求 立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。 骤，掌握机械设计的一般规律。 如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 二、进度安排 1 设计准备 ( ) 2 机械系统的方案设计 ( ) 3 机械系统运动、动力参数计算 (1 天 ) 4 传动零件的设计计算 ( ) 5 减速器装配草图设计 (5 天 ) 6 工作图设计与绘制 ( ) 7 整理编写设计计算说明书 (1 天 ) 8 设计总结与答辩 (1 天 ) 三、参考资料或参考文献 机械设计 机械设计基础 课程设计 王昆 主编 高等教育 出版社 1995 机械设计课程设计 指导书 龚桂义 主编 高等教育 出版社 1995 机械设计课程设计 刘俊龙 廖仁文主编 机械工业出版社 1992 机械设计课程设计 黄珊秋主编 机械工业出版社 1999 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 四摘要 中文 如任