机械设计作业

1、湖南信息职业技术学院机械设计基础课程设计 题 目二级圆柱直齿轮减速器 学生姓名 王鑫 专 业_ 模具设计与制造 学 号 0 2 班 级 模具0902 指导教师 潘占 成 绩 目录一、 传动方案分析 机械设计课程设计题目：设计两级圆柱齿轮减速器工作条件：此减速器用于传送带的减速，此设备两班制工作，工作期限十年，载荷平稳,空载起动，户内使用。有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用10年，运输带允许误差5%。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。 传动装置总体设计：组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。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

2、的刚度。确定传动方案：因为电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 传送方案如下图所示：已知工作条件鼓轮直径 ： 370mm，传送带运行速度 ： 1.1m/s，传送带从动轴所需扭矩 ： 850Nm为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算鼓轮的转速，即：2、 电动机类型的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，所以选用常用的封闭式Y系列的电动机。 1、工作机所需的功率： 2、 电动机输出功率 传动装置的总效率式中为从动机至工作机之间的个传动机构和轴承的效率。查机械设计课程设计表

3、2-4得：V带传动效率=0.96，圆柱齿轮传动效率为=0.97，滚动轴承效率=0.99，弹性联轴器传动效率=0.99, 平带传动效率。则：故 根据电动机输出功率，查表选择电动机的额定功率3、 确定电动机转速为了便于选择电动机转速，推算电动机转速的可选范围。由查指导书 机械设计课程设计查得V带的传动比范围为，高速齿轮传动比低速齿轮传动比。则传动装置的总的传动比为：二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是:可见同步转速为, 1000、的电动机均符合要求。根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有3种适用的电动机型号，因此有3种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率同步

4、转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.53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3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下：额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB4960100073216388010331325152803、 计算总传动比及分配各级的传动比1、 传动装置总传动比： 2、 分配各级传动比： 取V带传动的传动比为取 ，两级圆柱齿轮减速器高速

5、级齿轮传动比为，低速级齿轮传动比为.则二级减速器的传动比为 取，取 经计算的 四、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电动机轴0轴、1轴、2轴、3轴，依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3之间的传动效率。 电动机轴：各轴转速： 2、各轴输入功率 按电动机额定功率计算各轴输入功率 3、 各轴的输入转矩 4、 各轴输入转速、功率、转矩如下表所示项目电动机轴高速轴中间轴低速轴转速r/min960314.86152.8457.25功率kW7.57.26.916.57转矩74.61218.38237.831095.96传动比3.052.062.67效率0.970.990.99

6、5、 设计V带和带轮动机转速，带轮所连减速器高速轴I轴转速为，传动装置输入功率为。1、 求计算功率由机械设计基础（第五版）查表13-8得，故计算功率为： 2、 选择V带型号 根据，由机械设计基础（第五版）查图13-15得坐标点位于A型界内，故初选普通A型V带。计算大、小带轮基准直径、由机械设计基础（第五版）查表13-9可知，应不小于75mm，现取 取3、 验算带速度带速在范围内，符合要求 4、 求V带基准长度和中心距a初步选取中心距 取，符合由式计算得查机械设计基础（第五版）表13-2，对A型V带选用 由式得5、 验算小带轮包角 得合适6、 确定v带根数z因，带速传动比因，带速，传动比,查课表

7、13-3和13-5得.查课本表13-7得=0.99由查课本表13-2得=0.96 由公式得 故选Z=7根带。7计算作用在带轮轴上的压力 、查课本表13-1可得,故:单根普通带张紧后的初拉力为 计算作用在轴上的压轴力 7、带轮结构设计 小带轮设计制造成实心式带轮 大带轮设计制造成腹板式带轮 在高速轴与大带轮结合处轴的直径最小有公式，轴的材料为45钢查课本表14-2得，则，查课程设计手册表11-2取安装带轮处直径大带轮直径对照机械设计基础（第五版）P223页图13-17与P224页的表13-10可得以下主要参数：L40mm224mmB123mm25mm6、 直齿圆柱齿轮传动设计计算1高速级大小齿轮

8、的设计：材料：考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线圆柱直齿轮。高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为220HBS。， 由表11-5，取 =564 =545 =384 =3682. 齿轮精度按GB/T100951998，选择8级 。3. 初步设计齿轮传动的主要尺寸 。高速级传动比 ，高速轴转速 ，传动功率齿轮按8精度制造。取载荷系数（表11-3）齿宽系数（表11-6） 小齿轮上转矩取(表11-4)， 齿数，则,则实际传动比为模数齿宽 取 按表4-1取， 中心距4. 验算齿轮弯曲强度 齿形系数， 安全5. 小齿轮的圆周速度 对

9、照表11-2 可知选用8级精度是合适的。 单位（mm）高速齿轮低速齿轮小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮齿数z22782245分度圆直径77273119325.5齿数3.53.53.53.5齿顶高3.53.53.53.5齿根高4.3754.3754.3754.375齿顶圆直径84280126332.5齿根圆直径68.25264.25110.25316.75齿宽65609297七、轴的结构设计计算1.轴的选材：选用材料为45缸，调质。查机械设计基础P241表14-1.查取碳素钢、查机械设计基础P245表14-2.查45钢取、取 C=100。2.轴的设计（1）高速度轴按纯扭转强度估算轴径（最小直径），取 ，

10、轴承选6208。 （2）中间轴按纯扭转强度估算轴径（最小直径），取，轴承选6209。（3）低速轴按纯扭转强度估算轴径（最小直径），取 轴承选6214（4） 低速轴的强度校核低速轴上齿轮直径 转矩周向力： 轴向力：0径向力：右上图可知，危险截面在齿轮的轴段中心处扭矩：弯矩：所以此轴满足刚度条件八、滚动轴承的选择及校核计算根据轴的设计选取轴承高速轴：轴承型号6208中间轴：轴承型号6209低速轴：轴承型号6214低速轴轴承寿命计算校核因为低速轴上只受径向力：则当量动载荷查机械设计手册轴承6214的额定动载荷要求使用寿命为十年，两班制工作则查机械设计基础表16-13。因为受轻微冲击载荷，所以其载荷系

11、数而滚动体为球体，所以取常温下工作取代入数据的所以满足寿命要求 九、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10箱盖厚度9箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度25地脚螺钉直径M24地脚螺钉数目查手册6轴承旁联结螺栓直径M12盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）M10轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直径=（0.70.8）8，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）50大齿轮顶圆与内箱壁距离1.215齿轮端面与内箱壁距离10箱盖，箱座肋厚98.5轴承端盖外径+

12、（55.5）120（1轴）125（2轴）150（3轴）轴承旁联结螺栓距离120（1轴）125（2轴）150（3轴） 十.联轴器的选择计算联轴器所需的转矩： 查课本269表17-1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、键联接的选择及校核计算查机械设计基础表10-10键的取材为45钢则在轻微冲击中许用挤压应力根据轴径取键（1） 高速轴上联接带轮的键取A型键b=8mm 、h=7mm、 l=28mm （2） 中间轴上联接的大齿轮的键取A型键b=14mm 、h=9mm、 l=50mm（3）联接的大齿轮的键取A型键b=22mm 、h=14mm、 l=70mm 联接联轴取A型键b=16mm 、h=10mm、 l=63mm（3） 低速轴键的强度校核联接的大齿轮的键联接的大齿轮的键低速轴上的键的强度符合要求十二润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速