内两级减速器展开式箱课程设计书.docx

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 mm V=0.80m/s T=460 Nm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0.95。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V带传动。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/min一般选用同步转速1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机。因此，传动装置的总传动比约为25或37.5，根据传动比数值，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（IP44）系列三相异步电动机。它为封闭卧式结构。2、 电动机容量（1）、卷筒轴的输出功率：1.9Kw （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20-1，选取电动机的额定功率 。3、 电动机的选择：由表2-1查得：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/min可见同步转速为1000r/min,1500r/min,3000r/min的电机符合，这里初步选定为1500r/min,3000r/min两种电动机进行比较，如下表：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1Y100L2-43Kw1500142038Kg35.52.315.432Y100L-23kw3000288033Kg722.726.674、 电动机的技术参数和外形安装尺寸由表20-1,20-2查出主要外型参数、技术参数、安装尺寸。选用方案一，选定电动机型号为Y100L2-4三、 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II轴，低速轴为III轴。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 Nm）=20.18 Nm=44.60 Nm=183.7 Nm=635.08 Nm4、 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/min)1420617 1444040输入功率(Kw)32.882.772.662.61转矩(Nm)20.1844.6183.70635.08传动比2.34.33.591六、 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8-7查得工作情况系数，故： （2）、选择V带的带型 根据、，由8-10选用A型带。（3）、确定带轮的基准直径并验算带速Va、初选小带轮直径，由表8-6和表8-8，取小带轮基准直径。b、验算带速V(5m/sV30m/s,带速合适)c、计算大带轮的基准直径 根据表8-8，圆整为 （4）、确定V带中心距a和基准长度 a、根据式8-20，确定中心距 （259mm740mm） b、由式8-22计算带所需的基准长度： =836mm由表8-2选带的基准长度c、由式8-23计算实际中心距a 中心距的变化范围： a 即：406mma546mm(5)、验算小带轮上的包角 （6）、计算带的根数z1）、计算单根V带的额定功率 由、，查表8-4a，得；根据、和带型A，查表8-4b，得；查表8-5，得；查表8-2得；所以有：2）计算V带的根数Z ，取Z=4（根）（7）、计算单根V带的初拉力的最小值 查表8-3得，A型带的单位质量q=0.1Kg/m应使带的实际初拉力。对于新安装的V带，运动后的V带初拉力。（8）、计算压轴力（9）、V带结构设计 由表15-3，知介于126-103,取圆整d=22mm（带轮参数：表9-1，）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40cr（调质），硬度280HBS，大齿轮材料45钢（调质），硬度240HBs，两者硬度差40HBS。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10-7得：。d) 查表10-6得：。e) 由图10-21d按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。f) 由式10-13，。g) 由图10-19取接触疲劳寿命系数。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b及模数：d) 计算纵向重合度：e) 计算载荷系数K：，查图10-8：；查表10-4：与直齿轮相同，；由图10-3：；由表10-3：；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10-20C，小齿轮的弯曲疲劳强度极限g) 图10-18，取弯曲疲劳寿命系数h) S取：S=1.4；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40cr（调质），硬度280HBS，大齿轮材料45钢（调质），硬度240HBs，两者硬度差40HBS。B、齿面接触强度设计（设计公式：10-9a）（1） 1) 试选载荷系数2)3) 查表10-7得：。4) 查表10-6得：。5) 由图10-21d按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10-19，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10-8：动载荷系数，直齿轮，由表10-2，查得使用系数，由表10-4查得，由，查得图10-13，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10-20C，小齿轮的弯曲疲劳强度极限2) 图10-18，取弯曲疲劳寿命系数 3) S取：S=1.4；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=2.5，所以取：。（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i4.33.6中心距a120160当量模数m22.5齿轮角12.838度分度圆直径4519570250齿顶圆直径4919975255齿根圆直径4019063.75243.75齿轮宽度55507570材料4045钢4045钢热处理调质齿面硬度280HBS240HBS280HBS240HBS七、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：（V带大带轮内径）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=722、 计算支承力：（1） 水平面： （2）垂直面：计算得：，合成弯矩：Nm解得：Mpa故轴的强度满足要求。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=644.01Nm，选择联轴器：凸轮联轴器YL11YL11联轴器的参数如下型号轴孔直径轴孔长度D螺栓质量Y型数直径YL50mm112mm229mm180mm150mm4M1217.97Kg九、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（mm）新标准d D T BCa高速轴30206306217.25161414中速轴30207357218.25171516低速轴302126011023.75221922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=50mm）和轴1决定，由表6-1 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43mm；低速级小齿轮，此处轴长68mm。根据机械设计表6-1，高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=65mm，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=112mm，查表6-1，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6-2，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6-2，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：mm）名称符号公式结果箱座壁厚8箱盖壁厚8箱体凸缘厚度121220加强肋厚6.86.8地脚螺钉直径取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9-984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2216轴承旁凸台高度和半径hh由结构定5016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9-8，选择（两次过滤）通气塞：dabc831625.4184012716hRkefS4040622222油标尺选用： 根据机械设计课程设计9-14，选用（20）282641216166643油塞及封油垫选用： 根据机械设计课程设计9-16，选用外六角油塞及封油垫 a326S17e19.617L23H2l12十三、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1.通过课程设计实践，树立正确的设计思想，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。 2.学习机械设计的一般方法、步骤，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，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 4.培养运用现代设计方法解决工程问题的能力。二、进度安排1 设计准备(0.5天)2 机械系统的方案设计(0.5天)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(1.5天)5 减速器装配草图设计(5天)6 工作图设计与绘制(4.5天)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V带传动。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。五、摘要 英文Such as task arrangement, as shown in the diagram on the manual transmission scheme USES the expansion in the secondary cylindrical gear reducer. Among them, the box body out