机械设计课程设计-单级斜齿圆柱齿轮减速器.doc

中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 专 业： 题 目： 指导教师： 职称: 讲师 副教授 年 月 日11 中北大学课程设计任务书2012 /2013 学年第 一 学期学 院： 专 业： 学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目： 单级斜齿圆柱齿轮减速器 起 迄 日 期： 月 日 月 日 课程设计地点： 指 导 教 师： 系 主 任： 下达任务书日期: 年 月 日2课 程 设 计 任 务 书1设计目的：(1) 通过课程设计，培养学生综合运用机械设计基础和其他先修课程的理论知识来分析解决机械设计问题的能力。 (2) 学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 (3) 进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范等。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 设计一台单级斜齿圆柱齿轮减速器，该减速器用于皮带运输机的传动系统中。方案简图（题号9）：原始数据：卷筒转速 rpm；卷筒所需功率 KW。技术条件：该传动设备两班制连续工作，单向回转，有轻微振动，卷筒转速允许误差为5%，使用期限8年。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：设计分段进行，在没有原则错误时才能进行下一阶段设计，以保证设计质量。1) 设计计算 选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数，进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、键，选择联轴器等。2) 草图绘制、审查和修改 根据上述设计计算，绘制装配图的主、俯视图。3) 绘制装配图 除绘制草图内容外，绘制装配图的侧视图，编写技术要求，对零件编号，填写明细表及标题栏等。4) 绘制零件图 选择所设计减速器中任一轴和齿轮进行绘制。鼓励采用计算机绘图。5) 编写设计说明书 要求内容全面，条理清楚，书写认真，图示正确，符合规定要求。课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：1. 杨可桢,程光蕴.机械设计基础.第四版.北京:高等教育出版社,19992. 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册.第三版.北京:高等教育出版社,1999 5设计成果形式及要求：1) 草图 1张（A1坐标纸）2) 减速器装配图 1张（A0图）3) 零件图 2张（A3图，传动零件轴和齿轮各一张，鼓励用计算机绘图）4) 设计说明书一份6工作计划及进度：2012年 月 日 月 日 设计计算 月 日 月 日 草图绘制、审查和修改 月 日 月 日 绘制装配图 月 日 绘制零件图 月 日 编写设计说明书 月 日 答辩系主任审查意见： 签字： 年 月 日5目录1.传动装置总体设计方案62.电动机的选择73.分配传动比81）各轴的转速82）各轴功率83）计算各轴转矩94.齿轮的设计95. 轴的设计11主动轴11从动轴136.轴承的选择及计算147.键的选择与计算168.润滑油的选择和计算179.密封与箱体1710.课程设计小结18参考文献19设计步骤1.传动装置总体设计方案 原始数据：卷筒转速54rpm；卷筒所需功率4.2KW。技术条件：该传动设备两班制连续工作，单向回转，有轻微振动，卷筒转速允许误差为5%，使用期限8年。 1） 减速器为一级展开式斜齿圆柱齿轮减速器。2） 方案简图如上图。3） 本传动机构的特点是:成本较低，减速器横向尺寸较小，两齿轮侵油深度可以大致相同。结构较简单，中心距一般，两轴的径向尺寸相对较大。2.电动机的选择1） 选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三项笼型异步电机，全封闭自扇冷氏结构，电压380V。2） 选择电动机的容量由 机械设计课程设计手册传动效率的总功率7所需的电动机工作功率电动机转速的选择：综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价钱等因素。为使传动装置紧凑，选定选用同步转速为720r/min的电动机。 根据定电动机类型，容量和转速，由机械设计课程设计手册选定电动机类型为Y160M2-8 电动机型号 额定功率/kw满载转速（r/min）Y160M2-8 5.5 720 2.0 2.03.分配传动比计算总传比计算传动装置的运动和动力参数1）各轴的转速轴1：轴2：轴3：2）各轴功率轴1：轴2：3）计算各轴转矩将运动和动力参数计算结构进行整理并可与下表参数轴名电动机轴轴1轴2轴3卷筒轴转速n（r/min）72072022552.352.3功率P/kw5.55.2824.9770.06210.99传动比i13.24.31效率0.980.960.930.984.齿轮的设计1) 选定齿轮的类型，精度等级，材料小齿轮 40MnB，调质，齿面硬度 260HBS大齿轮 2G35SiMn，调质，齿面硬度 225HBS接触疲劳强度极限和弯曲疲劳强度极限 2) 分析失效并正确设计准则由于本设计的齿转传动是闭式软齿面传动，其主要失效形式是齿面点蚀，因此其设计准则为：先按齿面的接触应力强度公式设计，再按软齿面的弯曲强度公式校核。3） 按齿面的接触应力强度公式计算齿轮主要参数得小齿轮的转矩 选择齿轮为8级精度制造区载荷系数K=1.5;齿宽系数 计算中心距：4） 选定模数，齿数，和螺旋角 =815，取=10 确定中心距 5）分度圆和齿宽的确定6）齿轮的基本参数如下7） 验算齿轮的圆周速率校核齿轮的弯曲疲劳强度所以两齿轮弯曲疲劳强度满足要求。设计合理。5. 轴的设计低速轴选用 45#碳素钢高速轴选用 45#碳素钢根据轴向定位的要求确定各段直径轴的设计与校核1234567高速轴d/mm30374052425740l/mm80501810611018低速轴d/mm404753587354l/mm8050366191022 按弯矩合成应力校核轴的强度主动轴（1） 作用在齿轮上的力一直告诉齿轮轴的分度圆直径 （2） 作用于轴上支座反力水平面内支反力： 垂直面内支反力：(3) 求弯矩分别计算水平面和垂直面内各力产生的弯矩（4） 扭住及轴转应力（5） 当量弯矩此处可当轴的扭切应力视为脉动循环，故去（6） 危险载面处轴的计算直径有轴的结构图和当量弯矩图可知，C和D处有可能是危险在面 轴的材料为45#钢，调质处理，许用应力C载面的计算直径计入键槽的影响D载面的计算直径（7） 轴的强度检验经与图所示尺寸比较，C载面和D载面的计算直径分别小于其结构设计的直径，所以轴的强度足够。从动轴（1） 作用在分度圆直径（2）作用于轴上支座反力水平面内支反力：垂直面内支反力：（3）求弯矩分别计算水平面和垂直面内各力产生的弯矩（4）扭住及轴转应力（5）当量弯矩此处可当轴的扭切应力视为脉动循环，故去（6）危险载面处轴的计算直径有轴的结构图和当量弯矩图可知，C和D处有可能是危险在面 轴的材料为45#钢，调质处理，许用应力C载面的计算直径 计入键槽的影响D载面的计算直径（7）轴的强度检验经与图所示尺寸比较，C载面和D载面的计算直径分别小于其结构设计的直径，所以轴的强度足够。 6.轴承的选择及计算轴承的选择轴承1单列圆锥滚子轴承30208（GB/T 297-1994）轴承2单列圆锥滚子轴承32211（GB/T 297-1994）校核轴承圆锥滚子轴承30208 查手册的由课本，由课本，单列圆锥滚子轴承轴承的派生轴向力作用在轴承上的总的轴向力为：查手册的30208型，e=0.38计算当量功载荷：圆锥滚子轴承32211 查手册的取由课本，单列圆锥滚子轴承轴承的派生轴向力作用在轴承上的总的轴向力为：取e=0.4计算当量功载荷：7.键的选择与计算1） 输入轴：键8*7 GB/T 1090-2003，A型号2） 大齿轮：键 14*9 GB/T 1090-2003，A型号3） 输出轴：键 10*8 GB/T 1090-2003，A型号校核键1：键2：键3：所有键切符合要求。8.润滑油的选择和计算传动件的润滑侵油润滑：为了减少小齿轮的阻力和油的升温，齿轮侵油的速度约为一个齿高，速度控制在0.7个齿高上下，但至少10mm，速度低是润徐侵入深度可以达齿轮半径的六分之一油池保持一定深度优良，一般大齿轮吃定远到油池的最小距离是滚动轴承的润滑减速器中滚动轴承周围，开有油沟采用润滑，并且油面高度通常不超过轴承中最低滚动体的中心以避免油过大，温度过高。润滑深度为5.7cm，箱体地面尺寸为12.8cm*31.5cm9.密封与箱体减速器的密封是为了防止漏油和外界灰尘和水等进入。常见的漏油部分有分箱面，轴头，盖端金额瑟吉欧孔盖等。名称符号齿轮减速器箱体壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度b12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径18地脚螺钉数目n4轴承旁边连接螺栓的直径13.5盖与座连接螺栓直径10连接螺栓的间距l150轴承端盖螺钉直径8定位销直径d62220轴承旁凸台半径22凸台高度h100外箱壁至轴承座端面的距离32齿轮顶圆与箱体内壁距离10箱盖，箱座助厚7.7轴承端盖外径120视孔盖螺钉直径6铸造过度尺寸x，y3.15大齿端面与内箱壁的距离1010.课程设计小结课程设计是机械设计