一圆柱齿轮减速器设计说明书(简).doc

机械设计课程设计说 明 书系 （部）： 机械工程系 班 级： 姓 名： 指导教师： 2010 2011学年第一学期机械零件课程设计任务书（一）姓名 专业 班级 学号 设计题目 带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器运动简图工作条件 输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起动，使用期限10年，两班制工作，输送机速度允许误差为5%，输送带效率一般为0.940.96。 原始数据已 知 条 件题 号12345输送带拉力F(kN)3.02.92.62.52.2输送带速度v(m/s)1.51.41.61.51.6滚筒直径D(mm)300400400450450设计工作量设计说明书1份； 减速器装配图1张； 减速器零件图13张。指导教师 开始日期 2010 年12月 19 日 完成日期2010 年12月31日 目录一. 传动方案的分析 4二. 电动机的选择 5三. 传动装置运动及动力参数计算 7四. 传动零件的设计计算 9 1. 带传动的设计计算 92. 齿轮传动的设计计算 11五. 轴的计算 15六. 滚动轴承的选择和校核 19七. 联轴器的选择及校核 20八. 键联接的选择及校核 21九. 润滑方式的选择 23十. 参考资料 24十一. 致谢 25一、传动方案的分析 1.传动装置的总体设计 根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；记算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。2.传动装置的总体方案分析传动装置的设计方案直观的反映了工作机传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。满足工作机性能的传动方案可以由不同的传动机构类型以不同的组合形式和顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠并且结构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。二、 电动机的选择1.选择电动机的类型按已知的工作要求条件,选择Y型全封闭笼型三相异步电动机电动机功率的选择：（略）三.传动装置运动及动力参数计算（略）四、传动零件的设计与计算（一.）V带设计:（略） (二)直尺圆柱齿轮的设计（略）五、轴的计算1. 输入轴的设计。选用轴的材料为45号钢，调质处理，根据小齿轮的尺寸确定小齿轮采用齿轮轴的结构尺寸如下图：2. 输出轴的设计1） 择轴的材料，确定许用应力 选用轴的材料为45号钢，调质处理，查表12-1可知650Mpa，360Mpa,查表12-6可知215Mpa, 102Mpa, 60Mpa2)按钮转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小。最小轴径为dc查表12-5可得，45号钢取c118，则d11832.73 考虑键槽的影响以及连轴器的孔径系列标准，取d361） 轮上的作用力计算齿轮所受转矩为T9.55106 2.66/124.6N 203876.4 N 齿轮作用力:圆周力 Ft2T/d2203876.4 /1902146N径向力FrFttann2146tan200773N1) 轴的结构设计轴结构设计时,需同时考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图(1) 联轴器的选取.可采用弹性套柱销联轴器,查设计手册可得规格为:HL3联轴器 3882 GB/T5014-2003(2) 确定轴上零件的位置及固定方式。单级齿轮减速器，将齿轮布置在箱体内壁的中央，轴承对称布置在齿轮两边，轴外伸端安装联轴器。齿轮靠轴环和轴套实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定；两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定；轴通过两端轴承盖实现轴向定位；联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向固定。（3） 确定各段轴的直径。将估算轴径d36作为外伸端直径d，与联轴器相配，如图12-13所示，考虑联轴器靠轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d44。齿轮和左端轴承从左端装入，考虑装拆方面及零件固定的要求，装轴承处轴径d应大于d，考虑滚动轴承直径系列，取d50。为便于齿轮装拆，与齿轮配合处轴径d应大于d，取d52.齿轮左端用套筒固定，右端用轴环定位，轴环直径d满足齿轮定位的同时，还应满足右侧轴承的安装要求，根据选定轴承型号确定。右端轴承型号与左端轴承相同，取d50。(4)选取轴承型号。初选轴承型号为深沟球轴承，代号6310.查手册可得：轴承宽度B27，安装尺寸D160,故轴环直径d560（5）确定各段轴的长度。综合考虑轴上零件的尺寸及与减速器箱体尺寸的关系，确定各段轴的长度。（6）画出轴的结构草图。 如下图。2) 校核轴的强度（1）出轴的计算简图、计算支反力和弯矩。由轴的结构简图，可确定轴承支点跨距，由此可画出轴的受力简图，如图12-13所示 水平支反力FRBFRD（1/2）Ft（1/2）2146N1073N 水平弯矩MCHFRB73.5107373.5N78866N 垂直面支反力由静力学平衡方程可求得FRAZFRDZ=387N垂直面弯矩 MFRBZ73.538773.5N28445 N 合成弯矩 M 83839N 画出各平面弯矩图和扭矩图。见图12-13（2）计算当量弯矩M。转矩按脉动循环考虑，应力折合系数/60/1020.59 则取0.59C剖面最大当量弯矩为 M 146622N画出当量弯矩图，见图12-13（3）校核轴径。由当量弯矩图可知，C剖面上当量弯矩最大，为危险截面，校核该截面直径d M 29考虑该截面键槽的影响,直径增加3 d1.022930结构设计确定的直径为52,强度足够。六 轴承的选择及校核（1）小轴承查表得C6008轴承的额定动载荷C17.0KN 额定静载荷C011.8KN 极限转速n8500r/min 外径D68mm 宽度B15(查轴承样本) 大轴承查表得C6310轴承的额定动载荷C61.8KN 额定静载荷C038.0KN 极限转速n6000r/min 外径D110mm 宽度B27(查轴承样本)（2）查表计算得：Fr773N Fr/CFx/C0.043内插得e0.26 径向载荷因数X1X20.6(3) 当量动载荷P PP1X1Fr+y1fr0.44查表得fp1.2 fT1 (4)根据公式CC2 =6585.96NC=61800N 适用。七、 联轴器的选择及校核采用弹性套柱销联轴器（1） 选择联轴器类型，为了缓和振动和冲击，选择弹性联轴器（2） 选择联轴器型号，计算转矩，由表15-1查取 K1.4TcKTK9550P/n=274 Nmm按计算转矩，转速和轴径，由GB/T5014-2003中选用HL3型弹性柱销联轴器。3882 GB/T5014-2003查得有关数据：额定转矩630Nm许用转速n5000r/min,轴径3042mm 满足TcTn nn 故适用。八、 键联接的选择及校核（1）、大齿轮与轴的配合52mm(查表11-6)取A键（普通平键）联接 键1610 b16mm h10mm L45mm GB1096联轴器与轴的配合38mm(查表11-6)取A键（普通平键）联接 键108 b10mm h8mm L70mm GB1096(2)、键的校核 静联接大径上的键4T/dhl4204.32103/52104534.93Mpa=7080 Mpa小径上的键4T/dhl4196.21103/3887036.88Mpa可满足工作要求九、润滑方式的选择齿轮采用油池润轴承采用脂润滑十参考资料1 胡家秀主编. 机械设计基础. 北京：高等教育出版社，2001 2 陈立德主编. 机械设计课程设计指导书. 第二版.北京：高等教育出版社，2004 3 濮良贵，纪名刚主编. 机械设计.第七版. 北京：高等教育出版社，20