单圆柱齿轮减速器机械方案

1、目录第一章绪论 <2)第二章课题题目及主要技术参数说明 <3)第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 <4)第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮 > <6)第五章轴的设计计算(从动轴> <12)第六章轴承、键和联轴器的选择 <14)第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 <16)第八章结论 <19)致谢 <19)参考文献 <19)第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用 到了机械设计基础、机械制图、项目力学、公差与互换性等 多门课程知识，并运用 AUTOCAD

2、 软件进行绘图，因此是一个非常重要的 综合实践环节 ,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在 众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：<1)培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和 其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决项目实际问题的能 力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。<2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了 一般机械设计的程序和方法，树立正确的项目设计思想，培养独立、全面、科 学的项目设计能力和创新能力。<3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的

3、 能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。<4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。第二章 课题题目及主要技术参数说明2.1课题题目带式输送机传动系统的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮 减速器及V带传动。2.2主要技术参数说明输送带的有效拉力F=2000N，输送带的工作速度V=1.7 m/s，输送机卷筒 直径 D=300mm。2.3传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平 稳；单班工作，要求减速器设计寿命为 8年，大修期为3年，输送带速度 误差为+-5% ;三相交流电源的电压为380/220V。2.4传动系统方案

4、的选择图1带式输送机传动系统简图计算及说明结果第三章减速器结构选择及相关性能参数计算电动机3.1减速器结构选用：Y112M-4本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。因=4.953.2电动机选择一）工作机的功率PwJ =FV/1000=2500X 1.6/1000=4kw二）总效率旦因=因回 H 回列= =_= 三）所需电动机功率凶1 二二 查机械零件设计手册得 Ped = 5 kW电动机选用丫112M-4n满=1420 r/min3.3传动比分配工作机的转速n=60X 1000v/v可D）=60X 1000X 1.6/(3.14 X 320>=95.541r/minM 一 一取 r则r

5、3.4动力运动参数计算一）转速n计算及说明结果<n 1. Ii po II ih hh P s ? 1 u n D u M '3 J " u ; J " t0zi 3 in 0M将上述数据列表如下:轴号功率P/kWN/(r.min -1>国/(N m>iQ02.100142032.0630.9614.476473.33392.23524.34395.625442.9584.950.9734.25795.625434.14310.98第四章齿轮的设计计算4.1齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用45号钢，调质处理，HB = 236 大齿轮选用45号钢，正

6、火处理，HB = 190 4.2齿轮几何尺寸的设计计算按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得0,SHIim = 1由机械零件设计手册查得ZM1 = ZN2 = 1YN1 = YN2 = 1.1结果计算及说明1 1一）小齿轮的转矩因_（二）选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取 K = 1.1（三）计算尺数比国因=4.37（四）选择齿宽系数因根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取 H = 1（五）计算小齿轮分度圆直径列目计算及说明结果；766X |=766：W：L1=

7、42.623（ mm>（六）确定齿轮模数m1 m =（0.007 0.02>a = （0.0070.02>x 185.871取m=2（七）确定齿轮的齿数 日和因11取 Zi = 15三三一取Z2 = 66<八）实际齿数比回目1 T.4齿数比相对误差I K 1凶<±2.5%允许（九）计算齿轮的主要尺寸 I Zi = 15Z2 = 66 目=30mm 凶=132m m计算及说明结果a=81mm中心距二|B1=39mmB2=30mmV=0.74齿轮宽度B = B2 + (5 10> = 35 40(mm>(m/s> 定为IT7取 Bi =39

8、 (mm>十）计算圆周转速v并选择齿轮精度 =-= 1查表应取齿轮等级为9级，但根据设计要求齿轮的精度等级为 7级。齿轮弯曲强度校核一）由4 2 1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力1 11 II（二）计算两齿轮齿根的弯曲应力由机械零件设计手册得回=2.63回=2.19比较1 的值回 /回=2.63/244=0.0108> 回 /回=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为计算及说明结果1 I - 1齿轮的弯曲强度足够423齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径列 由机械零件设计手册得ha =1 c = 0.25J=二J齿距P =2X 3.14=6.28(mm>齿根高列齿顶咼

9、齿根圆直径到1Z=_=1=- 4.3齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿 轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d=凶50上J轮毂直径 回=1.6d=1.6X 50=80 回轮毂长度r轮缘厚度S 0 = (34>m = 68(mm>取目=8轮缘内径旦=列-2h-2回=136-2X 4.5-2X 8强度足够S =34mm 回=136m m h=4.5mm S=3.14mm P=6.28mm hf=2.5mm ha=2mm dfi =29mm df2=131mm=111(mm>取 D2 = 110(mm>腹板厚度 c=0.3 口 =0.3X 30=9

10、 取 c=8(mm>腹板中心孔直径21 =0.5(二I + 勺 >=0.5(110+80>=95(mm>腹板孔直径 -I =0.25vFl _1：| ) =0.25<110-80)=15(mm>取三=15(mm>齿轮倒角 n=0.5m=0.5X 2=1齿轮工作如图2所示：计算及说明结果第五章轴的设计计算D2=32mm5.1轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB2172550 =650MPa J =360MPa =280MPa5.2轴几何尺寸的设计计算按照扭转强度初步设计轴的最小直径从动轴占=c区| =115 叵=

11、41.03考虑键槽吕=41.03 X 1.05=43.08选取标准直径吕=44 3轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。轴的强度校核从动轴的强度校核圆周力 因二冈 =2000X 442.958/192=4614.146径向力 凶=凶 tan=4614.146X tan20° =1679.4因为为直齿轮，轴向力勺=0作从动轴受力简图： 如图3所示）L=110mm从动轴凶二回=0.5 凶=0.5X4614.146=2307.073回承 2个S =0.5 回 L=827.46 X 110X 0.5/1000=51.72 曰耳=耳

12、=0.5 凶=0.5X 1679.4 =839.7 曰回=0.5 凶 L=501.17X 110X 0.5/1000=36.4 Lsl转矩 T=158.872 CJ校核S = I =凶=55.04 1 = I = x =_I=118.42 Lzsl由图表查得，E =55MPad> 10 s =10 a =29.21（mm>考虑键槽 d=29.21mm < 45mm则强度足够第六章轴承、键和联轴器的选择6.1轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择6207 2个VGB/T276-1993）从动轴承 6209 2个

13、VGB/T276-1993）寿命计划:从动轴 外伸端键10 X40GB/1096 2003与齿轮 联接处键14 X52GB/T10962003两轴承受纯径向载荷P二=1679.4X=1Y=0从动轴轴承寿命：深沟球轴承 6209,基本额定功负荷二 I =25.6KN耳=1=3因=| 乂 |=_=10881201预期寿命为：8年，单班制L=8 X 300 X 16=38400轴承寿命合格6.2键的选择计算及校核一）从动轴外伸端d=42，考虑键在轴中部安装故选键10X 40GB/T10962003, b=16, L=50, h=10,选 45 号钢，其许用挤压力 冋=100MPaF. = |凶=_=

14、 工丨 =82.75则强度足够，合格二）与齿轮联接处 d=50mm,考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键14 X 52 GB/T1096 2003, b=10mm, L=45mm , h=8mm,选 45 号钢，其许用挤 压应力 N =100MPa凶=凶=回=上_1=26.353 S则强度足够，合格选 用TL8型弹 性套住 联轴器齿轮浸 油润滑 轴承脂 润滑6.3联轴器的选择因为减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经 济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.3"I =9550 尺 =9550 X冋 =563.864选用TL8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩_ =250

15、,< 。采用 Y型轴孔，A型键轴孔直径 d=3240,选 d=35,轴孔长度L=82TL8型弹性套住联轴器有关参数型号公称转矩T/(N m>许用 转速n/<r Hl轴孔 直径 d/mm轴孔 长度L/mm外 径D/mm材料轴孔类型键 槽 类 型TL625033003582160HT200Y型A 型第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺 寸的计算及装配图7.1润滑的选择确定润滑方式1. 齿轮V=1.2vv 12 m/s应用喷油润滑，但考虑成本及需 要，选用浸油润滑2. 轴承采用润滑脂润滑润滑油牌号及用量计算及说明结果1. 齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油

16、面距1020mm需油量为1.5L左右2. 轴承润滑选用2L3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜7.2密封形式1箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖的间隙，因为 V<3<m/s），故选用半粗羊毛毡加 以密圭寸4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内 部7.3减速器附件的选择确定列表说明如下：齿轮用150号机械油轴承用2L 3 型润滑脂计算及说明结果名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q

17、235M6 X 16GB 57821986螺栓安装端盖24Q235M8 X 25GB 57821986销定位235A6 X 40GB 117 1986垫圈调整安装365Mn10GB 931987螺母安装3M10GB 61701986油标尺测量油 面咼度1组合件通气器透气17.4箱体主要结构尺寸计算箱座壁厚3 =10mm 箱座凸缘厚度b=1.5厂=15mm箱盖厚度二=8mm 箱盖凸缘厚度勺=1.5，勺=12mm箱底座凸缘厚度-=2.5，因=25mm ,轴承旁凸台高度 h=45，凸台半径R=20mm齿轮轴端面与内机壁距离-=18mm大齿轮顶与内机壁距离"=12mm小齿端面到内机壁距离 凶

18、=15mm上下机体筋板厚度 勺=6.8mm ,勺=8.5mm主动轴承端盖外径兔=105mm从动轴承端盖外径凶=130mm地脚螺栓M16，数量6根第八章结论通过本次毕业设计，使自己对所学的各门课程进一步加深了理解，对于各 方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与 实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。本设计因为时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产 品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的 收获，设计涉及到机械、电气等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图， 提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和 应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。