机械设计课程设计二级圆柱齿轮减速器

1、机械设计综合实践报告二级圆柱齿轮减速器姓名： 学号：指导老师： #机械工程学院20#年#月#日摘要摘要内容：根据具体任务，完成了输送系统的减速器设计。设计内容包括传动系统总体方案的确定，传动系统的设计，重要零件的设计计算，以及箱体的结构设计和一些辅助零件的设计，使自己对机械设计课程内容有了更深刻的认识。初步掌握了机械设计的一般过程，训练了绘图能力以及应用AutoCAD的能力关键词：机械设计，减速器，传动系统AbstractThe abstract contents:Completed to transport the design of the deceleration machine of

2、the system according to the concrete mission,design a contents to include to spread to move a total project of system to really settle,spread the structure design of the design calculation and box body of ,main spare parts of move the system with some designs that lend support to zero partses.Pass t

3、his design makes the oneself design the process contents to have depper understanding to the machine,the first step controlled the general process of the machine design,traning the painting ability and applying an AutoCAD ability.Keyword:Design,machine,principle,machine,Spare parts,decelerate a mach

4、ine and spread to move system.目 录摘要 2第一章 绪论 1.1 引言41.2 目的4第二章 设计项目2.1 设计任务42.2 传动方案的选择5 2.3 电动机的选择5 2.4 传动比的计算与分配6 2.5 传动参数的计算6 2.6 各级传动零件的设计计算6 2.7 轴的尺寸设计按许用应力计算15 2.8 联轴器的选择17 2.9 键的选择按轴颈选择17 2.10 滚动轴承的选择18 2.11 箱体及减速器附件说明19 2.12 滚动轴承的外部密封装置20第三章装配图设计20第四章零件图设计22第五章 小结23第六章 参考文献23 附页: 轴的强度校核受力分析图2

5、4第一章 绪论1.1 引言机械设计综合课程设计是对我们一个学年内学习状况的考察，也是锻炼同学自主创新、设计及思考的一项课题。本次机械设计课程设计的主题为“二级展开式圆柱齿轮减速器”，在设计过程中涉及到了很多在过去的一年中我们所学到的知识，例如齿轮、轴和与它们相关的知识。这次是我们第一次接触实际进行设计，相信无论对于我们知识的强化还是创新能力、思考能力都是一次锻炼和挑战。1.2 目的综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力。第二章 设计项目

6、2.1 带式运输机双级闭式齿轮传动装置设计设计图例：1电动机 2V带传动 3二级圆柱齿轮减速器4联轴器 5卷筒 6运输带设计要求：1设计用于带式运输机的传动装置2连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带允许误差为5%3使用期限为5年，小批量生产，两班制工作设计基本参数：数据组编号5工作机轴输入转矩 800运输带工作速度 1.4滚筒直径 400设计任务: 1完成装配图1张（A0），零件图（低速轴齿轮和低速轴）2张（A3）。 2编写机械设计综合实践报告。2.2 传动方案设计传动方案：电动机通过带传动输入到双级圆柱齿轮减速器，其中高速级采用圆柱斜齿轮，低速级采用圆柱直齿轮。然后低速级通过联轴器输入

7、到滚筒上。2.3 电动机的选择（1） 类型选择：由于生产单位普遍使用三相交流电源，所以一般多选用三相交流异步电动机；此外，还应该根据电动机的防护要求，选择电动机的机构形式；根据电动机的安装要求，选择其安装形式。（2） 定功率选择：电动机输出功率为Pw=Tw/1000=8001.4/200KW =5.60kw工作机所需功率为=Pw/= k Fv/1000 (载荷平稳时k=1)由电动机至工作机之间的总效率为：=式中，1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的效率。查指导书表1可取1=0.94，2=0.98，3=0.96，4=0.99，5=0.96。则=0.940.9620.99

8、0.96=0.76所以， =P/=7.37KW依照选择Y132M-4型电机所以得到 =7.5kw满载转速n=1446r/min伸出端直径D=38mm 伸出端长度E=80mm中心高H=132mm键槽宽度F=10mm2.4 传动比的计算与分配（1） 计算总传动比 输送机滚筒的转速n=601000v/D=6010001.4/(400)=66.9r/min 总传动比= / n=1460/66.9=21.61（2） 分配传动比 (取=2.5） 齿轮减速器传动比i=/=21.61/2.5=8.644 高速级齿轮传动比范围为：=3.463.59取=3.5 ,则低速级齿轮传动比为：=8.728/3.5=2.4

9、92.5 传动参数的计算（1） 各轴转速：轴0 =1446r/min轴 n1=1460/2.5=578.4r/min轴 n2= n1/ =584/3.5=165.26r/min轴 n3= n2/=166.86/2.49=66.37r/min（2） 各轴输入功率：轴 p1=7.370.96=7.08kw轴 p2= p1* =7.080.990.97=6.80kw轴 p3 = p2*=6.800.990.97=6.53kw各轴输出功率: 轴 =7.080.99=7.01kw轴 = 7.010.99=6.73kw轴 =6.530.99=6.46（3） 各轴输入转矩:电机输出转矩 =9550/=955

10、07.37/1446=48.67 Nm 轴 T1=48.672.50.96=116.82 Nm轴 T2= T1116.823.50.990.97=392.63 Nm轴 T3= T2392.632.490.990.97=938.85 Nm滚筒轴 T3=938.850.990.99=901.85 Nm2.6 传动零件的设计计算 高速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线斜齿轮 低速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线直齿轮一 高速级齿轮的设计计算（1）大小齿轮材料均采用20CrMoTi，齿面渗碳淬火，硬度5862HRC，有效硬化层深0.50.9mm根据图9.55和图9.58， 齿面最终成形工艺为磨齿。齿轮精度按GB

11、/T10095-1986，6级，齿面粗糙度0.8um,齿根喷丸强化。装配后齿面接触率为70%。（2） 计算小齿轮传递的转矩（3） T1= 9550/=955010007.08/584= Nm（4） 确定齿数z取=28 = =3.528=98传动比误差i= / =3.50=(3.5-3.5)100%=0e再由线性插入法，可得：由此可得：(4) 、轴承寿命计算因，故按左端轴承计算轴承寿命：，故所选轴承6212合格。l 轴上的轴承：根据工况，初选深沟球轴承6207。查机械课程设计指导书，得：。再由表17.8得：（轴承所受载荷平稳）再由表17.8得：（轴承所受载荷平稳），然后进行轴承寿命校验，可知所选

12、轴承符合要求。l 轴上的轴承：根据工况,初选深沟球轴承6208。查机械课程设计指导书得：，dDB=mm。再由表17.8得：（轴承所受载荷平稳），然后进行轴承寿命校验，可知所选轴承符合要求。2.11 箱体及减速器附件说明 箱体说明：箱壳是安装轴系组件和所有附件的基座，它需具有足够的强度、刚度和良好的工艺性。箱壳多数用HT150或HT200灰铸铁铸造而成，易得道美观的外表，还易于切削。为了保证箱壳有足够的刚度，常在轴承凸台上下做出刚性加固筋。当轴承采用润滑时，箱壳内壁应铸出较大的倒角，箱壳接触面上应开出油槽，一边把运转时飞溅在箱盖内表面的油顺列而充分的引进轴承。当轴承采用润滑脂润滑时，有时也在接合

13、面上开出油槽，以防润滑油从结合面流出箱外。 箱体底部应铸出凹入部分，以减少加工面并使支撑凸缘与地量好接触。 减速器附件说明：1)视孔和视孔盖箱盖上一般开有视孔，用来检查啮合，润滑和齿轮损坏情况，并用来加注润滑油。为了防止污物落入和油滴飞出，视孔须用视孔盖、垫片和螺钉封死。视孔和视孔盖的位置和尺寸由查表得到。2)油标 采用油池润滑传动件的减速器，不论是在加油还是在工作时，均续观察箱内油面高度，以保证箱内油亮适当，为此，需在箱体上便于观察和油面较稳定的地方，装上油标油标已标准化。3)油塞 在箱体最底部开有放油孔，以排除油污和清洗减速器。放油孔平时用油塞和封油圈封死。油塞用细牙螺纹，材料为235钢。

14、封油圈可用工业用革、石棉橡胶纸或耐油橡胶制成。4)吊钩、吊耳和吊环螺钉 为了便于搬运减速器，常在箱体上铸出吊钩、吊耳或在箱盖上安装吊环螺钉。起调整个减速器时，一般应使用箱体上的吊钩。对重量不大的中小型减速器，如箱盖上的吊钩、吊耳和吊环螺钉的尺寸根据减速器总重决定，才允许用来起调整个减速器，否则只用来起吊箱盖。5)定位销 为了加工时精确地镗制减速器的轴承座孔，安装时保证箱盖与箱体的相互位置，再分箱面凸缘两端装置两个圆锥销，以便定位。圆锥销的位置不应该对称并尽量远离。直径可大致取凸缘连接螺栓直径的一半，长度应大于凸缘的总厚度，使销钉两端略伸凸缘以利装拆。2.12 滚动轴承的外部密封装置为了防止外界

15、灰尘，水分等进入轴承，并防止轴承润滑油的泄漏，在透盖上需加密封装置。在此，我们用的是毡圈式密封。因为毡圈式密封适用于轴承润滑脂润滑，摩擦面速度不超过m/s的场合。第三章 装配图设计（一）装配图的作用作用：装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。（二）、减速器装配图的绘制1、装备图的总体规划：（1）、视图布局：、选择3个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。、选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表

16、达减速器外形，将减速器的工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本视图上。布置视图时应注意：a、整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要求、标题栏和零件明细表的位置。b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。（2）、尺寸的标注：、特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距及其极限偏差等。、配合尺寸：减速器中有配合要求的零件应标注配合尺寸。如：轴承与轴、轴承外圈与机座、轴与齿轮的配合、联轴器与轴等应标注公称尺寸、配合性质及精度等级。、外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空间。、安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置

17、、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。（3）、标题栏、序号和明细表：、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号以及设计者姓名等内容。、装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。（4）、技术特性表和技术要求：、技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级、表，布置在装配图右下方空白处。、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。2、绘制过程：（1）、画三视图：、绘制装配图时注意问题： a先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、传动零件、轴承、箱体及其附件。b、先画轮

18、廓，后画细节，先用淡线最后加深。c、3个视图中以俯视图作基本视图为主。d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不同。e、对零件剖面宽度的剖视图，剖面允许涂黑表示。f、同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。、轴系的固定：a、轴向固定：滚动轴承采用轴肩和闷盖或透盖，轴套作轴向固定；齿轮同样。b、周向固定：滚动轴承采用内圈与轴的过渡配合，齿轮与轴除采用过盈配合还采用圆头普通平键。（2）、润滑与密封、润滑： 齿轮采用浸油润滑。当齿轮圆周速度时，圆柱齿轮浸入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离3060mm。轴承润滑采用润滑脂，润滑脂的加入量为轴

19、承空隙体积的，采用稠度较小润滑脂。、密封：防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。3、完成装配图：（1）、标注尺寸：标注尺寸反映其的特性、配合、外形、安装尺寸。（2）、零件编号（序号）：由重要零件，按顺时针方向依次编号，并对齐。（3）、技术要求：（4）、审图（5）、加深第四章 零件图设计(一) 、零件图的作用：1、反映设计者的意图，是设计、生产部门组织设计、生产的重要技术文件。 2、表达机器或部件运载零件的要求，是制造和检验零件的依据。(二) 、零件图的内容及绘制：1、 选择和布置视图：（1）、轴：采用主视图和剖视图。主视图按轴线水平布置，再在键槽处的剖面视图。（2）、齿轮：采用主

20、视图和侧视图。主视图按轴线水平布置（全剖），反映基本形状；侧视图反映轮廓、辐板、键槽等。2、 合理标注尺寸及偏差：（1）、轴：径向尺寸以轴线为基准标注，有配合处径向尺寸应标尺寸偏差；轴向尺寸以轴孔配合端面及轴端面为基准，反映加工要求，不允许出现封闭尺寸链。（2）、齿轮：径向尺寸以轴线为基准，轴孔、齿顶圆应标相应的尺寸偏差；轴向尺寸以端面为基准，键槽尺寸应相应标出尺寸偏差。3、 轴的加工工序：4、 工序 (a):车两端面，打中心孔 工序（b）： 中心孔定位工序（c）：精车工序（d）：掉头工序（e:精车工序（f）:铣与齿轮配合的键槽工序（g）:铣与联轴器配合的键槽5、 合理标注形状和位置公差：（1

21、）、轴：取公差等级为6级，形位公差推荐标注项目有圆柱度、圆跳动度、对称度。（2）、齿轮：取公差等级为8级，推荐标注项目有圆柱度、圆跳动度、对称度。6、 合理标注表面粗糙度：（1）、轴：轴加工表面粗糙度Ra荐用值。、与传动件及联轴器等轮毂相配合的表面取1.6。、与滚动轴承相配合的表面，轴承内径d80mm取1.0.、与传动件及联轴器相配合的轴肩端面取3.2。、平键键槽工作面取3.2，非工作面取6.3。、与滚动轴承相配合的轴肩端面，d80mm的取2.0.（2）、齿轮：齿轮表面粗糙度Ra荐用值。、齿轮工作面、齿顶圆、与轴肩配合的端面取3.2。 、轴孔取1.6。、平键键槽取3.2（工作面）；12.5（非

22、工作面）7、 技术要求：（1）、轴：调质处理217255HBS（2）、齿轮：正火处理162217HBS第五章 小结在这次课程设计的过程中，由于理论知识的不熟悉，之前也没有什么设计方面经验，开始的时候有些难以下手的感觉。老师给予了我们热心的指导，同学们也积极地互相讨论交流，交换经验，一个个难题被攻克了。我选择了手工画图，画图的时候每天都弯着腰，弓着背，一天下来腰酸腿疼，累啊，但是心里感觉满满的，很充实。机械设计的课程设计的课题，设计步骤老师都教给了我们，但是这个过程也没有那么简单，你想抄袭或自己胡乱蒙两个数据来欺骗老师都是不行的，那只是你自己在自欺欺人。课程设计是给我们一个锻炼的机会，为将来的工作积累经验，匆忙草率的完成，没有理解机械设计的意义只是你自己的损失。整个设计课程持续一个月的时间，现在也接近尾声了。我在这次实践的过程中学到了一些除了技能知识以外的其他东西，设计