一级圆柱齿轮减速器.doc

机械机械设计课设计课程程设计设计 说说明明书书 设计题目 一级圆柱齿轮减速器 班 级 姓 名 学 号 指导教师 谭 云 日 期 2011 年12月29日 广东石油化工学院 前 言 机械设计课程是 机械设计 课程最后一个重要的实践性教育环节 也是工科院校类和近机械类 专业学生第一次较为全面的机械设计训练 课程设计的目的为 1 培养学生综合运用 机械设计 课程及其他先修课程的理论知识和生产实际知识解决工程实际 问题的能力 并通过实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高 2 学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序 培养独立设计能力 为后续课的学习和实际工 作打基础 3 进行机械设计工作基本技能的训练 包括设计计算 绘图 查阅和使用标准规范 手册 图册 等相关技术资料等 目目 录录 前言 1 设计任务 1 2 整体方案设计 1 3 零部件的设计 4 4 设计小结 7 5 参考书目 7 1 设计任务设计任务 1 1 设计对象 一级圆柱齿轮减速器 1 2 已知条件 a 运输带线速度v 1 25m s 带牵引力 1600 鼓轮直径 330 b 工作条件 电机驱动 载荷平稳 运输带单向传动 允许误差为 5 c 使用期 工作8年 每年300天 双班 每班8小时 1 3 设计要求 a 减速器装配图一张 0号坐标图 比例 1 1 标题栏 明细表可简略 b 设计计算说明书一份 2 整体方案整体方案设计设计 2 1 运动简图 2 2 传动系统的作用 介于机械中原动机与工作机之间 主要将原动机的运动和动力传给工作机 在此起减速作用 并 协调二者的转速和转矩 2 3 电动机的选择 2 3 1 选择电动机系列 按工作要求及工作条件 选用Y系列三相异步电动机 封闭式结构 电压为380V 2 3 2 选电动机功率 a 传动装置总效率 按课程设计书表12 8及各部分传动效率按取中间值的原则 效率如下 带 0 95 轴承 0 9875 齿轮 0 975 链 0 965 联轴器 0 99 滚筒 0 96 总 带 4轴承 齿轮 链 联轴器 滚筒 0 95 0 98754 0 975 0 965 0 99 0 96 0 81 b 工作机所需功率 kWkW Fv P00 2 1000 25 1 1600 1000 工作 c 电动机的输出功率 kWkW P P469 2 81 0 00 2 总 工作 电动机 从课程设计书表19 1中可选额定功率为3 0kW的电动机Y100L1 4 其满载转速1440 r min 2 3 3 确定各轴的转速 运输带的带速v 1 25m s 卷筒直径D 330mm 卷筒轴转速 滚筒 min rn min 34 72min 330 25 1 100060100060 rr D v n 滚筒 91 19 34 72 1440 n n 滚筒 电机 总 i 7 291 19 3 3 总平 ii V带传动常用传动比 5 2 带 i 单级圆柱齿轮传动比 5 2 齿轮 i 链传动常用传动比 6 2 链 i 若 5 2 带 i 3 链 i 则 7 2 5 23 91 19 链带 总 齿轮 ii i i 符合 链齿轮带 iii min 11 71 37 24 2 1440 min 33 213 7 25 2 1440 min 00 576 5 2 1440 r iii n n r ii n n r i n n 链齿轮带 电机 滚筒 齿轮带 电机 输出 带 电机 输入 2 3 4 各轴功率 高速轴 输入功率 kW316 2 9875 0 95 0469 2 轴承带电机 PP 低速轴 的输出功率 kW230 2 975 0 9875 0 316 2 齿轮轴承 PP 卷筒轴 的输入功率 99 0965 09875 0230 2 22 III 联轴器链 轴承 II PP kW078 2 2 3 5 各轴扭矩 i i i n P T 9550 mN 将计算结果汇总列表 轴 转速 r min 轴输入功 率 kW 输入转矩 N m 输入轴576 002 31638 40 输出轴213 332 23099 83 滚筒71 112 078279 07 3 零部件的零部件的设计设计 3 1齿轮传动件的设计计算 3 1 1 选材 小齿轮 40Cr调质 齿面硬度 217 286HBS MP H 700 1lim MP FE 590 1 大齿轮 45调质 齿面硬度 197 286HBS MP H 590 2lim MP FE 450 2 3 1 2 确定需用应力 由表11 5得 H S 1 1 F S 1 25 MPaMPa SH H H 36 636 1 1 700 1lim 1 MPaMPa SH H H 36 536 1 1 590 2lim 2 MPa S MPa S F FE F F FE F 00 360 25 1 450 00 472 25 1 590 1 2 1 1 3 1 3 按齿面接触强度设计 设齿轮按8级精度制造 取 188 E Z 由表11 3 载荷系数 5 1 K 由表11 6 齿宽系数 8 0 d mm ZZ u uKT d H HE d 3 53 36 536 5 2188 7 2 17 2 8 0 1040 385 12 12 3 2 3 3 2 1 1 若齿数 20 1 Z 则 取54Z547 202Z 22 70 2 20 54 i实际传动比 模数 mm Z d m66 2 20 3 53 1 1 查表4 1后 取 mmm3 实际计算得到mmmZdmmmZd16235460320 2211 中心距 mm dd a111 2 16260 2 21 齿宽 mmbmmbmmdb d 50446 428 03 53 121 取 3 1 4 验算轮齿弯曲强度 查课本图4 18 图4 16得 83 2Y 1F a 58 1Y 1S a 32 2Y 2F a 71 1Y 2S a MPa mbZ YYKT SaFa F 2 3 2 1 111 1 32044 58 1 83 2 1040 385 122 MPaMPa F 00 47204 65 1 MPa YY YY SaFa SaFa FF 58 1 83 2 71 1 32 2 04 65 11 22 12 MPaMPa F 00 36070 57 2 3 1 5 齿轮的圆周速度 sm nd v 8 1 60000 57660 100060 11 对照表11 2 可知选8级精度合适 3 1 6 齿轮其他参数 齿顶圆直径 mmhdd aa 662 11 mmhdd aa 1682 22 齿根圆直径 mmhdd ff 5 522 11 mmhdd ff 5 1542 22 3 2 轴的设计和轴承 3 2 1 选 材 选用45调质 取 35Mpa C 1118 3 2 2 初估直径 mm n p Cd77 18 576 316 2 118 3 3 1 1 1 轴上有单个键槽 轴径应增加4 所以 1 d 18 77 1 4 19 53mm 故取 1 d为20mm mm n p Cd81 25 33 213 230 2 118 3 3 2 2 2 同理 d2取28mm 3 2 3 轴的结构设计 a 轴上零件的定位 固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央 相对两轴承对称分布 齿轮左面由轴肩定位 右面用套 筒轴向固定 联接以平键作过渡配合固定 两轴承分别以轴肩和套筒定位 则采用过渡配合固定 b 确定轴各段直径和长度 以高速轴为例 工段L1与带轮相连接 d1 20 mm长度L1取38 mm 考虑到轴承盖的规格 L2段取30 mm 初选用深沟球轴承6006型 其内径为30 mm 宽度为13 mm 故L3段取d3 40 mm 考虑齿轮端面和箱体内壁 轴承端面和箱体内壁应有一定距离 且套筒的高10 mm 综合考虑 所以L3 25 mm 安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2 mm 故L4 48 mm d4 36 mm L5 L6段作为定位段 其直径相应比邻段大6 10mm L8段安装轴承 故L8 12 mm d8 30 mm 4 设计设计小小结结 这次关于一级圆柱齿轮减速器的课程设计是我们第一次真正理论联系实际 深入了解设计概念 和设计过程的实际锻炼 通过短短一个星期的设计实践 我对机械设计有了更多的了解和认识 为我 们以后的工作打下了坚实的基础 a 这次的课程设计 对于培养我们理论联系实际的设计思想 训练综合运用机械设计和有关先修 课程的理论 结合生产实际需求和解决工程实际问题的能力 巩固 加深和扩展有关机械设计方面的 知识等方面有重要的作用 b 在这次的课程设计过程中 综合运用先修课程中所学的有关知识与技能 结合各个教学实践环 节进行机械课程的设计 一方面 逐步提高了我们的理论水平 构思能力 工程洞察力和判断力 特别 是提高了分析问题和解决问题的能力 为我们以后对专