北航机械设计说明书-齿轮减速器

机械设计课程设计计算说明书设计题目齿轮减速器自动化科学与电气工程院（系）班设计者学号指导教师前言本设计为机械设计基础课程设计的内容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对搓丝机传动装置设计的说明，（搓丝机是专业生产螺丝的机器，）（减速器）使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。目录_TOC355611252前言2目录错误未定义书签。机械零件课程设计任务书3主要零部件的设计计算3一、传动方案的确定3二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数3三、传动零件的设计、计算3四、轴的设计与校核3五、键联接的选择与校核3六、轴承的选择与校核3七、联轴器的选择与计算3八、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明3九、箱体结构相关尺寸3十、减速器附件列表3十一、参考资料3机械零件课程设计任务书一、题目设计（带式运输机的传动装置）齿轮减速器（编号11）传动装置简图如右图所示。1运输机的数据运输带的工作拉力F1100N运输带的工作速度V16M/S运输带的滚筒直径D300MM附运输带绕过滚筒的损失用效率计，取效率097）。2工作条件空载启动、连续、单向运转、载荷平稳。3使用期限及检修期间隔工作期限为10年，每年工作360日，两班制，每天工作8小时；T28800H。二、设计任务1选出电动机型号；2确定带传动的主要参数及尺寸；3设计该减速器；4选出联接减速器输出轴与运输机轴的联轴器。三、具体作业1减速器装配图一张；2零件工作图两张（大齿轮、输出轴）；3说明书一份。1电动机；2V带传动3减速器（斜齿）；4联轴器；5带式运输机；主要零部件的设计计算一、传动方案的确定项目内容设计计算依据和过程计算结果优点缺点采用一级带传动和一级闭式齿轮传动。（1）带传动具有成本低，维护方便的优点。（2）带传动有减震和过载保护功能。（1）外形尺寸大，传动比不恒定。（2）效率较低，寿命短，不是在繁重的工作要求和恶劣的工作条件下工作。采用一级带传动和一级闭式齿轮传动。二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数项目内容设计计算依据和过程计算结果1电动机的选择工作机所需功率WPKWVFW76101PKWW761P传动效率A80999603卷联闭承带A80A实际需要功率DPKWAW052871KWPD52工作机转速WNMIN/91301466RDVWMIN/910RNW电动机转速由于带传动的传动比，减速器42带I，所以电动机的转速范围6减I592223688R/MIN。常用的电动机转速为1000R/MIN和1500R/MIN，而选用Y100L14型额定功率22KW满载转速1420R/MIN1500R/MIN较为经济。综上，电动机型号可选为Y100L14型，其额定功率为22KW，满载转速1420R/MIN。2传动比分配总传动比总I带传动比带减速器传动比减I931042满总WN由减带总II取82带则9754减931总I82带9754减I3各级传动的动力参数计算各轴转速（分别为小IN,齿轮轴转速和大齿轮轴转速）MIN/1450782带满RINI9减IMIN/14507RNI9I各轴输入功率KWPDI681052带979闭承KWPI851带承卷KWP681I5卷各轴输入转矩MNNTDD73059满6KPII0616MKNTD7813I06MKNNPTII06170596I3卷6卷MKNTI06173卷4将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表功率P/KW转矩T/KNMM轴名输入输出输入输出转速R/MIN传动比I效率电机轴2051378142028096高速轴1968194837063668507144975096低速轴189187177061752910194卷筒轴1851831733117158101941098三、传动零件的设计、计算项目内容设计计算依据和过程计算结果1V带传动的设计工作系数KA查表得KA10电动机计算功率PC23616V带型号由，查图，23616选用A型普通V带A型普通V带大小带轮基准直径D2，D1取D190MM，则D190MM21211蔚24696取D2250MMD2250MM验证V带带速带速V，V在525M/S之内，合适。V66882M/SV带基准长度LD和中心距A初步选取中心距A015D1D2510MM得带长查表，取LD1600MM，得实际中心距，0021653527MDA02LM527A小带轮包角的验1算合适。21180610DA162单根普通V带的基本额定功率0P由N满1420R/MIN及D190MM，查表得，07PKW017PKW传动比I215283459DII28345额定功率增量0查表得，0K0K包角修正系数K由，查表得，1629560K956K带长修正系数L由LD1600MM，查表得LLV带根数Z02361201795CLPZ根数3Z圆整，取Z3单根V带的初拉带的单位质量Q01KG/MQ01KG/M力F0202512365068899CPFQVZVKN0952FN传动带在轴上的作用力FQ10SIN62235590QZFNQ带轮结构大带轮采用腹板式，小带轮采用整体式。2带的参数尺寸列表小带轮直径D1/MM大带轮直径D2/MM中心距A/MM带长LD/MM902505271600带根数Z初拉力F0/N轴上载荷FQ/NA型带39952590253减速器齿轮（闭式、斜齿圆柱齿轮）设计材料选择大小齿轮选用硬齿面，结构紧凑。大小齿面均选用45号钢表面淬火处理，硬度HB4050HRC同侧齿面精度等级选9级精度大小齿面选用45号钢表面淬火（1）按齿根弯曲强度初步计算接触极限LIMH查图，取齿轮接触疲劳极限LIM120HMPALIM120HMPA安全系数SH取SH1125SH1125弯曲疲劳极限弹性系数蟽680查表取251898蟽6802518983808MPA蟽1蟽207蟽3808MPA蟽13808MPA蟽2载荷系数取K12K12齿宽系数小齿轮转矩T1取08D12A大小齿轮齿数Z2，Z1初选螺旋角15取小齿轮齿数Z119，则大齿轮齿数295IZ119Z295实际传动比I2195Z5I查表得12852221158218311蟽1001212因为12故对小齿轮进行弯曲强度计算法向模数254MM取2525确定中心距A取整125914752COSSNMZM150AM确定螺旋角分度圆直径D1，D212590COS84NZD2MM1D250齿宽B蠒140取150240150240（2）校核齿面接触强度验算故安全138VZ2齿轮圆周速度VV查表选择齿轮制造精度为9级制造精度V132M/S（3）齿轮其他传动的参数齿顶高HA齿根高HF全齿高H顶隙CHAMN25MMHF125MN3125MMHHAHF5625MMCHFHA0625MMHA25MMHF3125MMH5625MMC0625MM（4）齿轮传动参数列表中心距A/MM模数MN/MM螺旋角15025齿数齿宽/MM分度圆直径/MMZ1Z2B1B2D1D21995504050250齿高/MM齿顶圆/MM齿根圆/MMHAHFDA1DA2DF1DF225312555255437524375（5）大齿轮结构简图（见零件图）四、轴的设计与校核项目内容设计计算依据和过程计算结果1轴的初步设计材料选取选用45号钢，调质处理45号钢调质初估最小直径I轴319685074IPDANMII轴3189054IDN考虑I轴连接带轮，取DI19MM考虑II轴连接联轴器，取DII30MM1807IDM34IDI19MMDII30MM初选轴承I轴轴承选用6305，D25MM，B17MMII轴选用6208，D40MM，B18MMI轴选用6206II轴选用6307轴的结构设计根据轴上零件的定位及轴承等零件的标准确定轴结构如下2高速轴的校核切向力径向力TAN5679COSRFN1248ITTD1482TFN5679R轴向力带轮外力ANT2025236150168899CPFQVZVKN10SIN62235590QFZNA02FN59Q垂直面支承反力1107199112121397822117013水平面支承反力1227412F在支撑点产生的反力1115461221113637各力产生弯矩合成弯矩226843鈭檓危险截面当量弯矩认为轴的扭切应力为脉动循环变应力，取折合系数危险截面处轴的直径103D2368MM高速轴受力分析图3输出轴的校核大齿轮受力切向力1468TFN径向力529R1468TFN529R轴向力516AFN516AFN垂直面支承反力21082108122222325372186806水平面支承反力12270824各力产生弯矩1221757鈭檓合成弯矩604922危险截面弯矩认为轴的扭切应力为脉动循环变应力，取折合系数危险截面处轴的直径107D2922MMD2922MM实际危险轴截面处直径为42MM，所以合适。输出轴受力分析图五、键联接的选择与校核项目内容设计计算依据和过程计算结果材料选择许用挤压应力选用45号钢，取MPAP12045号钢MPAP1201高速轴外伸端处键联接键的选择选用圆头普通平键A型（GB/T1096）根据DI19MM及外伸端长度，选择键66，其中B6MM，H6MM，L40MM，T135MM键66键的校PPTDHLMPA键选取合适2高速轴与小齿轮配合处键联接键的选择选用圆头普通平键A型（GB/T1096）根据轴径D27MM及台阶长度，选择键87，其中B8MM，H7MM，T14MM因为D2HT133MM齿根圆143751D2H1/253751296MM，取110MM28MM，取210MML150MMDI96MMDII120MMT10MMM08568MM08568MM1110MM210MML150MMDI96MMDII120MMT10MMM8MM8MM1十、减速器附件列表名称数量材料标准销A1032235钢GB/T11912000端盖4HT150键1050145钢GB/T1096键640145钢GB/T1096键1232145钢GB/T1096挡油环4Q235A毡圈油封2半粗羊毛毡滚动轴承63052GB/T2761994滚动轴承62082GB/T1096调整垫片408F螺钉M1024Q235AGB/T57822000螺栓M82Q235AGB/T57832000螺栓M104Q235AGB/T57822000螺母M104Q235AGB/T61702000弹簧垫圈10465MNGB/T931983螺栓M161006Q235AGB/T5