用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器装配图

1、齐齐哈尔大学普通高等教育课程设计机械设计课程设计 题目题号： 一级圆柱齿轮减速器B7 学 院： 机械工程学院 专业班级： 机械107 学生姓名： 张宇 指导教师： 王世刚 成 绩： 2012 年12 月 21 日螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器1.设计题目用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如下图所示：说明书传动方案拟定设计用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器1 工作条件：连续单项运转，工作时允许微震动，实用期限8年，生产10 台两班制工作，运输机允许误差极限.±5，2 原始数据：运输机工作轴转矩T850N·m 运输机工作轴转速n125rmin3 设计任务：1）选择

2、电动机型号2）选择联轴器3）设计减速器4 数据表格：数据编号B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10运转矩700720750780800820850880900950运输机工作轴转速150145140140135130125125120120二结构说明：1 选择开式锥齿轮和开式直齿轮传动2 展开式布置，齿轮相对位置不对称，因此轴应具有较大刚度3 传动比不太大，效率较高，工艺简单，精度以保证。目录第一章 摘要- 4 -第二章 设计要求- 5-第三章 机械传动装置的总体设计- 5 -3.1 电动机选择计算- 5 -3.1.1选择电动机类型和结构型式- 5 -3.12选择电动机容量- 5 -3.1

3、3传动装置运动和动力参数的计算- 7 -3.2 传动零件的设计计算- 8 -3.2.1减速器内传动零件设计（圆柱直齿）- 8 -3.2.2 减速器外传动零件设计- 12 -3.3 箱体设计- 16 -3.4轴的设计- 16 -34.1 材料的选取- 16 -3.5滚动轴承的选择和计算- 20 -3.5.1 确定基本额定动载荷- 20 -3.5.2求径向载荷- 20 -3.5.3 求轴承当量动载荷P- 20 -3.5.4验算寿命- 21 -3.6键连接的选择和计算- 21 -3.6.1齿轮上的键：- 21 -3.7联轴器的选择：- 21 -3.7.1选择联轴器类型，- 21 -3.72 选择联轴

4、器型号，- 21 -3.8减速器的润滑方式和密封类型的选择- 22 -3.8.1润滑方式- 22 -3.8.2密封方式：- 22 -第四章.设计感想- 23 -参考文献- 24 -第一章 摘 要减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。此外，在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。 减速器的种类很多，最普遍的是展开式一级圆柱齿轮减速器，它是一级减速器中最简单、应用最广泛的一种。我们通过对减速器的研究与设计，我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等，同时，我们也能将我们所学的知识应用于实践中。在设计的过程中，我们能正确的理解所学的知识，

5、而我们选择减速器，也是因为对我们机械专业的学生来说，这是一个很典型的例子，能从中学到很多知识。我们本次设计的题目是用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器，我们对这次设计的对象有了更深入的了解。另外，我们通过设计可以更加详尽的了解各部分的功能和设计要求，比如，齿轮的设计及轴的设计、箱体的各部分零件的尺寸计算等等。同时，我们还要选取其它附属部件，如键、轴承、联轴器等。在本次设计中，我们将运用CAD辅助绘图，这也给我们带来了极大的便利。关键词：减速器 设计 了解第二章设计条件：运输机工作轴转矩： 运输机工作轴转速：；动力来源：电压为380v的三项交流电源载荷性质：连续单项运转，工作时允许微震动，生产10

6、 台两班制工作，运输机允许误差极限.±5。工作寿命：8年。第三章 机械传动装置的总体设计3.1 电动机选择计算3.1.1选择电动机类型和结构型式因为设计要求不高，只生产10台，所以选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，YZ型，用于空气中不含有易燃，易爆或腐蚀性气体的场所，使用电源电压为380V3.12选择电动机容量 1确定电动机转速 n125rmin 2) 由已知参数求工作机所需功率 3) 传动装置的总效率为： 其中：联轴器传动效率 ： （齿轮减速器） 滚动轴承传动效率： （球轴承） 圆柱齿轮传动效率： （7级精度） 锥齿轮传动效率： （7级精度） 螺旋器传动效率： 传动装置的

7、总效率： 4）电动机所需工作效率为： 2. 确定电动机型号： 因载荷平稳，电动机额定功率略大于所需工作的功率，所以选用Y180-6，电动机的额定功率为,满载转速3. 确定电动机的安装及外形尺寸：查表得：电动机轴外伸端直径D（420.018）mm电动机轴外伸端长度E110mm4. 确定传动装置的总传动比和分配各级传动比 1）计算总传动比 2) 分配传动装置各级传动比 取减速器外传动比为 则减速器内传动比为 目的：尺寸协调，互不干涉。尺寸紧凑，便于润滑3.13传动装置运动和动力参数的计算 0轴（电机轴）： I 轴（高速轴）： II 轴 （低速轴） III 轴 （锥齿轮轴） IV 轴 （输出轴） 输

8、出功率： 输出转矩： 各轴运动和动力参数：轴名功率转矩转速传动比效率输入输出输入输出电机轴13.4313297010.98I轴13.1613.02129.56128.269702.690.98II轴12.8912.76341.38337.97360.5910.98III轴12.5312.50334.49331.55360.5930.97IV轴12.2512.13973.35963.63120.19上表中各轴的输出功率或输出转矩分别为各轴输入功率或输入转矩乘以轴承效率0.993.2 传动零件的设计计算3.2.1减速器内传动零件设计（圆柱直齿）1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数（1） 选用直齿圆

9、柱齿轮传动；（2） 输送机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度；（3） 材料选择：选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度为55HRC,大齿轮材料为40Cr（表面淬火）齿面硬度为55HR（4） 选取齿轮齿数：通常初选小齿轮齿数大齿轮齿数取2按齿面接触疲劳强度设计 由公式:（1）确定公式内的各计算数值试选定载荷系数计算小齿轮传递的转矩：查表10-7选取齿宽系数：，两支承相对小齿轮对称布置查表10-6选取材料的弹性影响系数（锻钢）查图10-21e按齿面硬度查表得：小齿轮接触疲劳强度极限 大齿轮接触疲劳强度极限计算应力循环次数：N=60jLh 查图10-19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应

10、力：取失效率为1，安全系数S=1.4（2）计算计算小齿轮分度圆直径 代入中较小值u =i =计算齿轮圆周速度V计算齿宽b: 取圆整为：计算齿宽与齿高之比b/h模数：齿高：计算载荷系数根据V=5.05m/s;7级精度，查图10-8动载荷系数:直齿轮:由教材表10-2查得使用系数:由教材表10-4用插值查得6级精度，小齿轮相对支承对称布置时，由. 查图10-13得故载荷系数：按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 计算模数：3) 按齿根弯曲强度设计弯曲强度设计公式为 确定公式内各计算数值由教材图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 由教材图10-18取弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲

11、劳安全系数S=1.4，得：计算载荷系数K查取齿形系数：由教材表10-5查得： 查取应力校正系数：由教材表10-5查得： 计算大小齿轮的 并加以比较 (2).设计计算 满足要求对比计算结果，由齿面接触疲劳强度的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算模数，由于齿轮模数的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得模数3.94mm，圆整为标准值4.00mm,按接触强度算得的分度圆直径 则小齿轮齿数 大齿轮齿数 4）按齿根弯曲强度设计（1）计算分度圆直径： （2）计算中心距： （3）计算齿轮宽度 取 3.22减速器外传动零件设计1）选择齿轮的材料和精度等级(1)选用8级精度，根据

12、教材表10-1选择大小齿轮材料均为40Cr(调质后表面淬火)，大小齿轮齿面硬度为55HRC(2)试选择小齿轮齿数：大齿齿轮：是开式圆锥齿轮只需要计算齿根弯曲疲劳强度，又有：2) 按齿根弯曲疲劳强度设计弯曲强度计算公式为：确定公式内的各计算数值试选载荷系数：小锥齿轮传递转矩：取常用齿宽系数：由教材表10-6查得材料的弹性影响系数：由 N=60jLh计算应力循环次数 查教材图10-18得弯曲疲劳寿命系数： 取安全系数 又由教材图10-20d查得 取小的值，查教材得齿形系数和应力校正系数求圆锥角求当量齿数 查教材表10-5得 计算 载荷系数 由教材表10-2得：由教材图10-8查动载荷系数:取 依据

13、大齿轮，小齿轮均作两端支承，查教材表10-9得：轴承系数 (4)按实际载荷系数校正所以取标准值m=6mm(5)计算齿轮相关系数锥距3）速度验证六 .箱体设计名称符号减速器箱体结构尺寸箱座壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度箱盖凸缘厚度箱座底凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁连接螺栓直径箱盖与箱座联接螺栓直径联接螺栓的间距窥视孔盖螺钉直径定位销直径 至外箱壁距离 至凸缘边缘距离 轴承台凸台半径外箱座至轴承座端面距离大齿轮顶圆与内箱壁距离取齿轮端面与内箱壁距离箱盖 箱座筋厚轴承端盖外径3.4. 轴的计算3.4.1 材料的选取选用45调质钢，硬度为240HRS按扭矩初步计算轴的最小值查教材表15-3 0轴：

14、取（2） I轴（高速轴） 因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%，即（3）II轴：（低速轴） 因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%即（4）III轴（锥轴） 因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%即（5）IV轴：（输出轴） 因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%即对轴进行圆整 2.低速轴的校核（1）确定各轴段的直径按结构和强度要做成阶梯轴。轴外伸端的直径为，在轴的外伸端做一轴肩，所以通过轴承盖轴段的直径取，再做一个轴肩，所以轴承和轴套轴段的直径取。选用6008深沟球轴承，故另一轴承的直径也是。安装齿轮的轴头直径取，齿轮定位轴肩直径。（2）确定各轴段的长度齿轮轮毂宽度是，

15、故取安装齿轮的轴头长度为，由轴承标准查得6008轴承宽度是，取齿轮距箱体内壁的距离a=16mm,取滚动轴承距箱体内壁距离S=8mm, 6008轴承宽度是,所以.由零件图可知各轴段长度分别为,轴肩,取, 画出轴的结构简图和轴的受力图，并确定轴上的作用力从动轴上转矩：（3）齿轮上的作用力作用在齿轮上的圆周力，径向力，轴向力分别为： （4）支点处作用力及弯曲力矩：经查手册得 ， 1）水平面：，弯矩力矩：，2)垂直面： 弯矩力矩：3）合成弯矩：4）当量弯矩：因单向传动，转矩可以认为按脉动循环变化，所以应力校正系数，则危险截面C处的当量弯矩：(5) 强度校核：因轴单向转动，故转矩认为按脉动循环变化，取，

16、由教材表15-1查得材料45钢，调质处理考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大5%，故设计图中该处轴径为，符合要求。轴的弯矩合成图 ： 35滚动轴承的选择和计算3.5.1 确定基本额定动载荷选定轴承为6008，由设计手册查得：基本额定动载荷基本额定静载荷3.5.2 求径向载荷根据轴校核中数据：， 则： 3.5.3求轴承当量动载荷P因为此轴只受径向载荷，所以(取大值)由教材表13-5查得3.5.4 验算寿命因为球轴承 ，温度系数单班工作寿命大于14年，符合使用期限八年的要求。3.6键连接的选择和计算3.6.1齿轮上的键：A型平键，材料为45钢，许用挤压应力键所在的轴径，由教材表6-1查得故符合要求。3

17、7联轴器的选择3.7.1选择联轴器类型工作时有轻微震动，易用有弹性元件的挠性联轴器，输出端转速低，转矩较大，故应选用结构简单，制造容易，具有微量补偿两轴线偏移和缓冲吸振能力的弹性柱销联轴器，。其优点是拆装方便，耐久性好，可补偿两轴相对位移和缓和冲击。3.7.2选择联轴器型号，公称转矩：工作情况系数计算转矩为：从GB 432384中查得TL6型弹性套柱销联轴器的许用转矩为，许用最大转速为，轴径为，故合用。3.8减速器的润滑方式和密封类型的选择3.81.润滑方式1.齿轮润滑选用100号工业齿轮油。 2.轴承选用3号钙基润滑脂润滑。 3.油面位置的确定：大齿轮和小齿轮采用浸油润滑，对于大齿轮，浸油深

18、度为一个齿高，油面高度未高于小齿轮分度圆半径的，符合要求。 4.减速器内所需油量：V=3.00L3.8.2密封方式：1.由于齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，所以安装挡油环。2.油塞用纸封油环密封；轴承透盖用毡圈油封密封，轴颈与油封接触处应精车或磨光，最好就经过表面硬化处理，以增加耐磨性。3剖分面，各接触面 密封处均不允许漏油，部分剖分面上允许涂密封胶或水玻璃，不允许垫片或填料。第四章 致 谢本次课程设计可以说是进入大学以来时间最长的一次，对于我们的理论知识，协作精神和实践能力都是一次不小的考验。是我学习机械专业以来第一次用正规的机械设计步骤进行设计工作的，让我对自己所学专业有了更深刻的了解，使我体会到机械设计是一门实用性很强的学问。与平时我们在课堂上学到的理论性只是相比，这次课程设计的过程不光是理论与实践的结合，更是耐心与细心的考验。 本次课程