机械设计课程设计_一级圆柱齿轮减速器说明书

1、机械设计课程设计课题名称系别专业班级姓名学号指导老师完成日期2010年04月24日目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明2.1课题题目2.2主要技术参数说明2.3传动系统工作条件2.4传动系统方案的选择.第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1减速器结构3.2电动机选择3.3传动比分配3.4动力运动参数计算第四章 齿轮的设计计算（包括小齿轮和大齿轮）4.1齿轮材料和热处理的选择4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3齿轮的结构设计第五章轴的设计计算（从动轴）5.1轴的材料和热处理的选择5

2、.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522轴的结构设计 523轴的强度校核第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1轴承的选择及校核6.2键的选择计算及校核6.3联轴器的选择第七章 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7.1润滑的选择确定7.2密封的选择确定7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章 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、工程力学 、公差与互换性等多门课程知识，并运用 AUTOCAD 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

3、、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工程实际问题的能力， 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，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力 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

4、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中的减速器。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最大有效拉力F=1150N,输送带的工作速度V=1.6 m/s,输送机滚筒直径 D=260mm。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；两 班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为3年，中批量生产； 三相交流电源的电压为380/220V。2.4传动系统方案的选择屮图1带式输送机传动系统简图计算及说明结果第二章减速器结构选择及相关性能参数计算-

5、r3.1减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2电动机选择（一）工作机的功率PwPw =FV/1000=1150X 1.6/1000=1.84kw（二）总效率总2总=带齿轮 联轴器 滚筒轴承= 0.96 0.98 0.99 0.96 0.992 = 0.876（三）所需电动机功率Pd电动机PdPw/ 总 1.84/0.8762.100(KW)选用：Y100L2-4查机械零件设计手册得 Ped = 3 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/ （ D=60X 1000X 1.6/(3.14 X 260)=117.5

6、89r/mi ni 总 n 满/n 1420/117.58912.076(r/mi n)取 i带 3则 i齿 i总/i带 12.076/34.025i带33.4动力运动参数计算i 齿=4.025（一）转速n计算及说明结果no = n满=1420 (r/min )n I = n / i带=门满 / i带=1420/3=473.333( r/min )nH =ni /i 齿=473.333/4.025=117.589( r/mi n )nhi = nh=117.589 (r/min )（二） 功率PPoPd 1.612(kw)RP0 带 2.100 0.94 1.974(kw)P?P1 齿轮轴承

7、1.974 0.98 0.99 1.916( kw)P3P2 联轴器轴承 匸916 0.99 0.99 l.875(kw)（三）转矩TT09550P0/ n0 9550 2.100/1420=14.126(N. m)T1 T0 带i带14.126 0.96 3 40.684(N m)T2 T1 齿轮轴承 i 齿 40.684 0.98 0.99 4.025=158.872(N m)T3 T2联轴器轴承i齿带158.872 0.99 0.99 1=155.710(N. m)计算及说明结果将上述数据列表如下：轴号功率P/kWN/(r.min 1)T/(N - m)i02.100142014.126

8、30.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98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，正火处理，HB = 1904.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1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H liml580MP a , H lim 253MPa,SHIim = 1Fliml 215MPa , F lim 22MPa , Sf lim 1n 1/n2473.333/117.5894.025由机械零件

9、设计手册查得ZN1 = ZN2 = 1Y N1 = YN2 = 1.1由 H1Hlim1ZN1 空580MPaSh lim1H2T2ZN2530 1 530MPaSH lim1计算及说明结果FlimlYNI215 1.1F1 244MPaSf lim1F2F2YN2200 1.1 204MPaSf lim1（一）小齿轮的转矩T iT19550 P1 / n19550 1.974/473.37742.379(N m)（二）选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载何平稳，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=4.025（四）选择齿宽

10、系数 d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d二1（五）计算小齿轮分度圆直径d1d1 计算及说明结果d1766KT i(u 1)1.1 40.684 (4.025 1)d H22u =766 1 5302 4.025=44.714（ mm）（六）确定齿轮模数md1 144.714.025112.343 mm2m =(0.0070.02)a = (0.0070.02) X 185.871 取m=2（七）确定齿轮的齿数 乙和Z2d144.7141 m 322.36取 Z1 = 24Z2 乙 4.025 24 96.6 取 Z2 = 96Z1 = 24Z2 = 9

11、6（八）实际齿数比Z296,一 一 4 Z124I齿数比相对误差0.006Yf2/ f2=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为计算及说明结果2000KYfi2000 101.741 2.63F1 2B2m Z2266 32240.952(MPa)F1强度足够齿轮的弯曲强度足够4.2.3齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径da由机械零件设计手册得 h a =1 c = 0.25da1 d1 2ha1 Z1 2ha m (24 2 1) 2 54(mm) da2 d2 2ha2Z2 2ha m (96 2 1) 2 196(mm)齿距P = 2X 3.14=6.28(mm)da1=54m

12、m da2 =196m m齿根高hfh a cm2.5(mm)齿顶咼hah am 122(mm)齿根圆直径d fd f1d1 2hf 4822.543(mm)d f 2d2 2hf 19222.5187(mm)h=4.5mmS=3.14mmP=6.28mm hf=2.5mm ha=2mm df1 =43mm df2=187mm4.3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=50(mm)轮毂直径D1=1.6d=1.6X 50=80(mm)轮毂长度LB266(mm)轮缘厚度8 o =(3 4)m = 6 8(mm)取 o =8轮缘内径D2

13、= da2 -2h-2 o =196-2X 4.5-2X 8=171(mm)取 D2 = 170(mm)腹板厚度 c=0.3 B2 =0.3 X 48=14.4取 c=15(mm)腹板中心孔直径D o =0.5(D,+D2)=0.5(170+80)=125(mm)腹板孔直径 d 0 =0.25 ( D2-DJ =0.25 (170-80)=22.5(mm)取 d0=20(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5.1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，HB217255b =650MPas=360MPa1 =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3 3D2=32mm从动轴 d2=cP2 =115. 1.955 =29.35n 117.587考虑键槽 d2 =29.35X 1.05=30.82选取标准直径d2 =32 mm轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方