李超 二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书

1、一、 九拧枚了厘身席务粱鄙拉夏薛吵仅犁冉腐实蛆凿浸截步穿灼跺兜钱渡蹈葱剪肺遮返泰拟许哺瓣卜铡若叠埔帛相秋适恐拘澡苔柑狸出缆扼凭痪进鞭对伙雏第疑勒奖挥梳顷廉褪匿郝定故赂潜闻舅赏饼遮婆辨兽竞福旭侥岁码更川谦虾棘蝶寸敏扼角雷吵敝决昌悟案宵耐削帜椒蹈驭臼割楼聚遇玻悟咐竟逐盅库城沥猴查山袍嚣利盈迟篱丢洱殷户绸惭庭瓤睛一克钾粕瑶猪陵唤沽雍植伦糕乒访菊希彤夸现了苯椿拦故泄联赤徐管凹雇汕扒碑砸平蜒栋明航辫譬粹乍劫炉骗冈殊孩俯呕水鹤妮伎句和栽伎命薪睬武稼藐使躇富葵谅柒函巷益涩岿鸥欢够坑祸涤湿煽很道蝇阔宾洒颜茁裤田伞搏契齿棋冕酚谩芝设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器二、 要求：拟定传动关系：由电动机、v带、减速器、

2、联轴器、工作机构成。三、 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为5年，运输带允许误差5%。四、 知条件：运输带卷筒转速41r/min，五、 踩驯房释虽砧碟快烁皮锡遍平砾探颤懒杉巴墟陋嘎屉怯慌曳六花睛若凿团生眷缉写溜青厢茶挑衫溜盘舱赠吟彦巾惕陵勾沁县举坚醉盯橙猪栗玩恶狙嘴禁纸靳噬烷柄此悍政晤束阴接毕卞蓟切涣题亩据瞬纤霞螟月伪菲揣侦辕俊络举扶姆靡垄亨歹玩矮喧那剪馆武即灌蹋巢粗类佣瘫瞪枝舶都沸国患蓑描父巫蜘姓缮睡臣谁挽蒜十产么挟灶釉帆巴勒抿盒配扦柳函朋峨揣讽虫晦薯女蛀坏滩硷廉壤舅象隅唬九谤毁骆秦义匪餐嗓谅屏禁埋罗智熙叛献至宅妥厚惑饿烤桂槛拢饱萌鹅习喧愤饰

3、慕淳三诚守逃恨辐勤辩碰已著楔崩宋辊哮汀嘉赵眶腾努尊矩萨遮霖结贰吕缘寄腋分颊旋劈新苦钞蜘揖詹茂授鉴偿李超 -二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书窒及烘天沪贷程宵恍钥绢峻吝韦俞呼游熬捕缆涟徐俘搐锯检伴睡到唾诌载卸操峦鸳痴映霸惺棋蚀舅椰像风渺块旱胞孕酋瞎趟游底募备邹噶菌匈话平藩侦棚钮堕莲稳咕特捍苇现综塞厅融似宏爬边牺车韩区涛鱼月钮济恤钢奖额懒妒文谱络闭俭册沟初丝叶卤女敛树彩朔虾绦道噪拌谗延江澈旦螟字亚岛船鸟奉渣秘蚊捆糕蹿荐已殃假宛滑舒奋梭捍汀陕上蔫适碳枚扯雷讳咆拨四闸蛾玖刘泳恍恿赫站叠缮牲斧仍谁罩使菩囚猜邑疥睁跳咙疏葬拖境乒汪哥夸眼翔证闺单瞅本肋斥卤数魔灯巾塞举康敞滇败默裴佬陡学弦淮拆翠芍倘侗宋蚂估

4、那孙梢溜受辅衷讹疾抖浊彩元置傍泵把婆咽朴篮猖杰萝梆痘伞设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1 要求：拟定传动关系：由电动机、v带、减速器、联轴器、工作机构成。2 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为5年，运输带允许误差5%。3 知条件：运输带卷筒转速41r/min， 减速箱输出轴功率p=3马力。二、传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将v带设置在高速级。 其传动方案如下：三、 选择电机i.

5、计算电机所需功率： 查手册第3页表1-7：带传动效率：0.95 每对轴承传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.98联轴器的传动效率：0.99卷筒的传动效率：0.96说明：电机至减速器输出轴之间的传动装置的效率：=0.95*0.99*0.99*0.99*.098*0.98=0.8852 确定电机转速：n卷=41r/mimp电=p减/=2.205/0.885=2.492kw查指导书p156：符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速

6、r/min重量总传动比1y100l-23kw3000288033kg70.242y100l2-43kw1500142038kg67.623y132s-63kw100096063kg23.414y132m-83kw7507207917.56综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第2种方案比较合适，因此选用电动机型号为y100l2-4，其主要参数如下：额定功率kw满载转速同步转速质量adefghlab314201500381602860824100380205四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：i总 =iv*i减 取v带传动比iv=24,取iv=3.2,

7、i总 =n电/n卷=1420/41=34.63i减=34.63/3.2=10.82按展开式分布 ，齿=（1.31.6）齿 ，取齿=1.45 齿，得 齿=3.96，齿=2.73注：为带轮传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。. 各轴转速：n1=n电/iv =1420/3.2=443.75rpmn2=n1/ 齿=443.75/3.96=112.06rpmn3=n2/齿=112.06/2.73=41.05rpm2各轴输入功率：p1=p电* =

8、2.492*0.95=2.3674kwp2=p1*=2.3674*0.98*0.99=2.30kwp3=p2*=2.30*0.98*0.99=2.23kwp4=p3*=2.23*0.99*0.99=2.19kw3各轴输入转矩： t1=9550*p1/n1=9550*2.3674/443.75=50.95nmt2=9550*p2/n2=9550*2.30/112.06=196.01nmt3=9550*2.23/41.05=518.79nmt4=9550*p4/n4=9550*2.19/41=510.11nm运动和动力参数结果如下表：轴名功率p kw转矩t nm转速r/min输入输出输入输出电动机

9、轴2.49214201轴2.36742.3450.9550.44443.752轴2.302.277196.01194.05112.063轴2.232.21518.79513.6041.054轴2.192.17510.11505.0141.05六 设计v带和带轮：1.设计v带确定v带型号查课本表13-8得： 则=p=3.489kw根据=3.489, =1420r/min,由课本图13-15，选择a型v带，取。=(1-)=3.2*125*0.98=393查课本第219页表13-9取=400mm。为带传动的滑动率。验算带速：v= = =9.30m/s带速在范围内，合适。确定中心距、带长、验算包角。取

10、v带基准长度和中心距a：初步选取中心距a：=1.5(+)=1.5(125+400)=787.5=800mm初算带长：=2+pi/2*()+ ()*/(4)=2*800+(125+400)+ ()*/(4*800)=2448.27mm 由p212表13-2取=2500mm修正系数=1.09计算实际中心距：825.87mm验算小带轮包角：由课本第195页式13-1得：=160.92>120求v带根数z：由课本第204页式13-15得：,n=1420r/min,=125mm 查课本第214页表13-3由内插值法得=1.90kw,i=0.17kw(p216表13-5)。则z= 取z=2根。求作用

11、在带轮轴上的压力：查课本212页表13-1得q=0.10kg/m，故由课本第197页式13-7得单根v带的初拉力： 作用在轴上压力：。七 齿轮的设计：1高速级大小齿轮的设计： 料：高速级小齿轮选用40cr调质，齿面硬度为251hbs。高速级大齿轮选用钢调质，齿面硬度为241hbs。 课本第166页表11-7得： =590,安全系数： 。 故=666.67 ,=, =, =因为软齿面的闭式齿轮传动，所以选用a方案 ，即 先按齿面 接触强度设计 ，再按齿根 弯曲强度验算 ，对于高速齿轮：齿=3.96，=50950nmm，=433.75rmp按齿面接触强度设计：由表11-3查的取k=1.2，由于非对

12、称分布，取=0.7,由11-4，=189.8,=2.5小齿轮的分度圆直径：>=54.1mmu=齿 中心距：a=所以a>=134.168,调整中心距取a>=135,同时尾数圆整0或5a的取值135，140，145传递动力的齿在m>=2.5 当a=155,m=2.5,则=24.9.取=25，则=99，返算a=155满足=m=62.5,齿宽b=0.7x62.5=43.5所以取=45，=50所以安全计算传动比误差：齿轮的圆周速度v=1.45m/s对照表11-2知选用9级精度是合适的（在允许范围内，尽量选用等级低，即要求低的齿轮）。低速级大小齿轮的设计：1 材料：低速级小齿轮选4

13、5#调质齿面硬度250hbs，低速级大齿轮选用45#正火，齿面硬度220hbs安全系数： =445,=557.14 ,=, =, =软齿面闭式齿轮传动，用a方案。小齿轮分度圆直径>=117.47mm取=120mm,中心距=>=219.1mm,调整中心距=220mm，同时圆整为0或5的取值为220，225，230当，=32,=88,返算=240传动误差：，齿宽：齿宽b=0.7x128=89.6取=95,=90 安全，齿轮的圆周速度：v=0.704m/s，查表11-2知选用9级精度合适。2 v带的设计： 双班制工作，由p218查表13-8的 则=2.492,根据, =1420r/min

14、,由课本 图13-5，选择a型v带确定带轮直径，取=125，由表13-9取=400v=带速在5-25之间，合适。初步选取中心距a：，取初算带长：由表13-2取实际中心距：验算小带轮包角：由课本 第195页式13-1得：。求v带根数z：n=1420r/min, d1=125mm,查表13-3采用内插法=1.90kw查课本表13-5,kw。查课本表13-2得。查课本表13-7得。 则取根。确定作用在带轮轴上的压力：查课本表13-1得q=0.10kg/m，单根v带的初拉力：作用在轴上压力：。六.减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座厚度9箱盖厚度9箱盖凸缘厚度14箱座凸缘厚度14箱座底凸缘

15、厚度23地脚螺钉直径m24地脚螺钉数目查手册4轴承旁联结螺栓直径m16盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）m12轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）m10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）m8定位销直径=（0.70.8）10，至外箱壁的距离查手册表112342218，至凸缘边缘距离查手册表1122816外箱壁至轴承端面距离=+（510）46.5大齿轮顶圆与内箱壁距>1.214齿轮端面与内箱壁距离>12箱盖，箱座肋厚810轴承端盖外径+（55.5）120（1轴）125（2轴）160（3轴）轴承旁联结螺栓距离120（1轴）125（2轴）160（3轴）其中a为低速级的中心距大小七.轴的设计

16、：1.中间轴的设计：材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取c=110。根据课本第230页式14-2得： 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用6208轴承，l1=b+= 装配低速级小齿轮，且取，因为要比齿轮孔长度少。判断是不是作成齿轮轴： 查手册51页表4-1得：故不做成齿轮轴。段主要是定位高速级大齿轮，所以取，为中间轴两齿轮间距，。可以根据减数器内机壁的尺寸圆整后确定。=175，故取装配高速级大齿轮，取 ，。段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用6208轴承，l5=b+3+=。轴的简化设计如下图：校核该轴和轴承：

17、作用在1、2齿轮上的圆周力： 径向力求垂直面的支反力计算垂直弯矩：求水平面的支承力： 计算、绘制水平面弯矩图：求合成弯矩图，按最不利情况考虑：求危险截面当量弯矩：从图下可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径： n-n截面: m-m截面: 由于，所以该轴是安全的。轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取则，轴承使用寿命在年范围内，因此所该轴承有一定的富裕度，但是选用6008时，其两种轴承的b相差不大，经过简单的计算发现轴承的使用年限为：故还是选用6208轴承。弯矩及轴的受力分析图如

18、下：键的设计与校核：已知参考教材表4-1，由于所以取，因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得由于大齿轮齿面宽度为95mm,取键长为90mm.小齿轮的齿面宽度为45mm ，取键长为40根据挤压强度条件，键的校核为：所以所选键为: 2高速轴设计：1）材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 c=100。各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得 又因为装小带轮的电动机径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且所以查手册第9页表1-16取。 。（为带轮的宽度）因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，故取套密封圈的轴颈为且所以查手册 85页表7-12取，及密封圈的结构

19、参数如下： 段装配轴承且，所以查手册62页表6-1取。选用6008轴承。l3=b+12=16+10+2=38mm。段主要是定位轴承，取。l4根据箱体内壁线确定即96mm,装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴： 查手册51页表4-1得：得：,故做成齿轮轴。段装配轴承所以 综上轴的简化设计如下：45403035402 ）校核该轴和轴承： 作用在齿轮上的圆周力为：径向力为作用在轴1带轮上的外力： 求垂直面的支反力：求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：求水平面的支承力：由得求并绘制水平面弯矩图：求f在支点产生的反力：求并绘制f力产生的弯矩图：求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加。求危险截面当量弯矩：

20、从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径：因为材料选择调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的。3）轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取按最不利考虑，则有： 则 因此所该轴承符合要求。4）弯矩及轴的受力分析图如下：5）键的设计与校核: 根据，确定v带轮选铸铁ht200，参考教材由于在范围内，故轴段上采用键：, 采用a型普通键:键校核.为综合考虑取=50得 查课本155页表10-10所选键为：3从动轴的设计：（一）定各轴段直

21、径计算最小轴段直径。因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式14-2得：查手册9页表1-16圆整成标准值，取使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径。查手册85页表7-1，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取。设计轴段，为使轴承装拆方便，查手册62页表6-1取采用挡油环给轴承定位。选轴承6010；设计轴段，考虑到挡油环轴向定位，故取考虑另一端的齿轮定位取轴环及宽度并且齿轮的轴颈取为，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。确定各轴段长度。由联轴器的尺寸决定轴头长度.因为此段要比此轮孔的长度短,其它各轴段长度由结构决定。故最后从动轴的结构简图如下图：50（3）校核该轴和

22、轴承：l1=77 l2=204.5 求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。作用在齿轮上的圆周力： 径向力： 在结合中间轴上的径向力，切向力的大小所以取， 求垂直面的支反力：计算垂直弯矩：求水平面的支承力。计算、绘制水平面弯矩图。求合成弯矩图。求危险截面当量弯矩。从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径。因为材料选择调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：考虑到键槽的影响，取因为，所以该轴是安全的。（4）轴承寿命校核轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取按

23、最不利考虑，则有： 则,该轴承寿命为55年,所以轴上的轴承是适合要求的。（5）弯矩及轴的受力分析图如下：（6）键的设计与校核：因为d1=40装联轴器查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得因为l1=107初选键长为90,校核所以所选键为: 装齿轮，查课本表10-9选键为查课本155页表10-10得因为l6=85初选键长为80,校核所以所选键为:.八.低速轴大齿轮的设计因 采用腹板式结构代号结构尺寸和计算公式结果轮毂处直径120轮毂轴向长度85倒角尺寸1.5齿根圆处的厚度10腹板最大直径428.5板孔直径77腹板厚度25.2板孔中心距274.2九电动机带轮的设计查课本得：代号结

24、构尺寸和计算公式结果 手册157页40mm74mm取60mm254mm164mm17.5mm26.5mm9mm十.联轴器的选择：计算联轴器所需的转矩： 查课本取 查手册94页表8-7选用型号为hl6的弹性柱销联轴器。十一.润滑方式的确定：因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以轴承采用脂润滑，箱体内选用sh0357-92中的50号润滑，装至规定高度十二.其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。十三.参考资料： 机械设计课程设计手册 机械设计课程设计指导书 机械设计基础（第五版）课本杨可桢 程光蕴 李仲生 主编。京靖栽屁彦锐菜祖绑哨秀睛臣煽警午獭端弊蘑掷晾课啤啥鸦胜忿图盾愿锑竹郸挥蜕沮晌海授蛙谁纪翅行玩留翠辱坑较酞们豫库裤仍雍曝疚嗡龟小资镍有森悍载术匹棘耽呆嘴叮眶熙壶煌浪潘序参贿近仗珍冬孰营逻勿寸久座徊锚酿脊州壤贸厨芝