减速器 课程设计

1、课程设计一、设计题目单级直齿圆柱齿轮减速器二、设计的主要内容课内要完成任务：1、直齿圆柱齿轮传动设计2、减速器箱体主要结构尺寸设计3、轴的设计和校核计算4、滚动轴承的选择和计算5、键联接的选择和计算6、联轴器的选择7、润滑方式和密封件的选择8、润滑油的选择和装油量的校核9、减速器附件的选用集中一周完成任务：1、用A1图纸绘制 减速器装配图1 张。2、设计计算说明 书1份，约8千 字。3、答辩单级直齿圆柱齿轮减速器机械设计基础课程设计任务书设计题目：单级直齿圆柱齿轮减速器原始数据：P= i= n=设计条件：工作情况： 向传动 载荷性质： 使用年限： 10年 工作温度： 常温 批 量： 小批量班级

2、： 学号： 姓名：指导教师： 发题日期:一、直齿圆柱齿轮传动设计 (参看指导手册P16说明)1.选择材料并确定许用应力(具体例子见书P175) 双向传动许用弯曲应力要考虑乘上2.按齿面接触强度设计实际中心距控制在a=n (12015)mm,n为整数，若差距过大重新选材或调整d计算中心距不得圆整3.验算轮齿弯曲强度 最后要有结论 4.根据齿轮圆周速度,确定选用齿轮精度是否合适5.齿轮几何尺寸计算参考资料编号杨可桢、程光藴主编. 机械设计基础轮机基础教研室主编. 机械设计基础课程设计指导手册（考虑摩擦，存在功率损耗） 6.作用在轮齿上的作用力邹宜侯等主编. 机械制图轮辐式结构齿轮设计腹板结构齿轮实

3、心结构齿轮齿轮设计齿轮设计二、减速器箱体主要结构尺寸设计 填写指导手册P18表A： 参考指导手册P60附表52、 P59附图51、 P61附图52 填写指导手册P18表B： 参考指导手册附表51 P59附图51、 P61附图52见附图5-2d1附图51 立体图附图52b21立体图d3d2dfd1d41510l1C1C2+(510)2立体图1大齿轮齿顶到内机壁距离2小齿轮端面到内机壁距离2定位销db1bb2回底座沉孔轴承座沉孔端盖沉孔三、轴的结构设计n2= n1 /i=p2= p1 =(一)、轴的结构设计参数 参看课程设计指导书P21低速轴选用45钢，调质处理。由表141查得， 2、画出轴的结构

4、简图说明各段轴的装配形式 1、轴的材料选择和热处理工艺（二）低速轴的结构尺寸设计d21装联轴器d22装轴承端盖，采用凸缘式，并用毛毡密封d23装轴承d24装齿轮d25齿轮轴向定位d26装轴承得求d21由 P245表142查得，C113 ，且开有一个键槽， 查 P22表4-2，KA查 P69附表63选联轴器型号：3、低速轴轴径计算d21直径根据联轴器的标准直径来选取，应使联轴器的公称扭矩TnT2KA图15121、弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器（GB4323-84）的结构与凸缘式联轴器很近似，不同的是用装有弹性套的柱销代替联接螺栓（如图所示）。 弹性套的变形可以补偿两轴线的径向位移和角位移，并

5、且有缓冲和吸振作用。半联轴器的材料可用HT200，有时也用35钢或ZG270500；柱销材料多用35钢。 这种联轴器结构简单、容易制造、装拆方便、成本较低，但弹性套容易磨损、寿命较短。适用于经常正反转、启动频繁、载荷平稳的高速运动中。如电动机与减速器（或其它装置）之间就常使用这类联轴器。 2、弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器（GB5014-85）是用若干个弹性柱销将两个半联轴器联接而成（如图所示）。 为了防止柱销滑出，两侧用挡环封闭。弹性柱销一般用尼龙6制造。为了增加补偿量，常将柱销的一端制成鼓形。 查 P53附表41，得键的截面尺寸：求d22该轴段穿过轴承端盖，查 P52附表34，取：d22d

6、21 2R+（24） （此轴段左端为定位面）查 P42附表12d22 28 21+（24）3234d2235 mm ， 选： 毡圈 35 JB/ZQ460686 求d23d23d22 2R+（02） （此轴段无定位要求）查 P45附表12d2335 2+（02）40.2 该轴段装轴承，查 P71附表71，求d24选： 深沟球轴承 6008 GB/T276 94D2=68 mm d2=40 mm B2=15 mm 得：d23 d2= 40 mm ，查 P43附表15判断轴承润滑性质（ P284 ）：轴承采用脂润滑3 1015d24d23 2R+（02）查 P42附表12d2440+2+（02）4

7、5.2 d24 =45 mm查 P53附表41，得键的截面尺寸：求d25取偶数或五的倍数d25d24 2h求d26d26 d23 h0.1)d24求L214、低速轴各轴段长度计算L21= L联 2（由联轴器型号确定）键的长度：L= L21 (56)选： 键 bL GB109679求L22（取整数）2见箱体尺寸b1和b2分别指小、大齿轮的宽度 求L23求L25 =5 mm求L26求L24键的长度：L= L24 (56)选： 键 bL GB109679高速轴选用45钢，正火处理。由表141查得， 2、画出轴的结构简图1、轴的材料选择和热处理工艺（三）高速轴的结构尺寸设计3、高速轴轴径计算求d11由

8、 P245表142查得，C113 ，且开有键槽， 查 P43附表15，得d11 查 P53附表41，得键的截面尺寸：求d15。若为齿轮轴，则d15=0求d16求d12求d13求d14查 P53附表41，得键的截面尺寸：判断高速轴结构：阶梯轴还是齿轮轴选轴承，62XX GB/T276 94 (D1= d1= B1= )（装轴承端盖）（齿轮）2.5 m，轴与齿轮分开设计 2.5 m，设计成齿轮轴分开设计4、高速轴各轴段长度计算求L11（取整数）键的长度：L= L11 (56)选 键 ： BL GB109679求L12 求L13若为齿轮轴，则:（注意与低速轴的区别） 因高速轴的轴径较小，轴承外径也相

9、应较小，此时轴承盖螺钉的直径d3可能比低速轴轴承盖的螺钉直径小。可查附表5-3（P62)，根据轴承外径定出高速轴轴承盖上的d3，再计算L12。求L15 =5 mm求L16求L14计算完成后，将数据填入草图。键的长度：L= L14 (56)选： 键 bL GB109679若为齿轮轴，则:（不需要键)若为齿轮轴，则:若为齿轮轴，则:RV1RV2RH1RH2FrFt垂直支反力水平支反力TFaRV1RV2RH1RH2FrFt垂直支反力水平支反力T四、低速轴的强度校核(1) 求垂直面的支撑反力 参看书本P247例14-1(2) 求水平面的支撑反力(3) 绘垂直面的弯矩图(4) 绘水平面的弯矩图(5) 合

10、成弯矩图(6) 求轴传递的转矩T2(7) 危险截面处的当量弯矩双向传动 取1, 单向传动 取(8) 计算危险截面处轴的直径查表14-3考虑到键槽对轴的削弱, 将d值增大5%, 故危险截面处的直径为1.05d, 与d24比较,判断原设计是否满足强度要求.五、轴承的强度校核1、 低速轴选用的轴承为: 60XX GB/T276-94 Cr2= 高速轴选用的轴承为: 62XX GB/T276-94 Cr1= 2、 轴承的寿命计算1）低速轴对于球轴承查表4-3，4-42）高速轴3、 轴承均采用脂润滑4、 轴承的密封形式均采用毡圈密封六、键的强度校核1、 低速轴选用的键 1）伸出端键标记为：键bXh GB

11、1096-79（b= h= L= ）判断是否小于许用值2）装齿轮处键标记为：键bXh GB1096-79（b= h= L= ）判断是否小于许用值2、 高速轴选用的键 1）伸出端键标记为：键bXh GB1096-79（b= h= L= ）判断是否小于许用值2）装齿轮处键标记为：键bXh GB1096-79（b= h= L= ）判断是否小于许用值结论L4L3L2L1L5L62L4L3L2L1L5L6B133内机壁内机壁三、轴的结构设计 轴的结构设计就是确定轴的各段长度、直径及有关的工艺结构定位轴肩h=r+(13)1、直径设计说明：（1）轴肩d1d2hd1 (查P46)d2 (查P56)L4L3L2

12、L1L5L6B133内机壁内机壁装轴承的定位轴肩:查P75轴承标准中的安装尺寸da非定位轴肩h=r+(02)d2d3hd3 (查P75)确定套筒外径滚动轴承d3 =d6d4 (查P46)d6d5d4d3d2d1L4L3L2L1L5L6B133内机壁内机壁轴环定位h= (0.070.1)dd51）保证零件在轴上固定可靠L4BL4 = B （23）2、轴向长度设计说明：2）轴承的位置应适当L4L3L2L1L5L6B133轴承采用脂润滑3 1015轴承采用箱内油润滑3 35内机壁内机壁减小跨度，提高轴的刚度和强度为了安装挡油环内机壁轴承润滑P263内端面33）轴承盖的结构选择 减速器的结构 如图所示

13、为单级圆柱齿轮减速器结构图。其基本结构有三大部分:1、箱体 2、齿轮、轴及轴承组合3、 减速器附件 箱体是减速器的重要组成部件，它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 箱体通常用灰铸铁制造，灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。对于重载或有冲击减速器,钢板焊接的箱体。 为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。 为保证减速器安置在基面上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底一般不采用完整的平面。图中减速器下箱座底面是采用两纵向长条形加工基面。 轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳

14、手空间。 为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加加强肋板。 为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合的箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助工作，零件和部件的合理选择和设计。减速器附件主要有以下几种：1） 检查孔2） 通气器3） 轴承盖4） 定位销5） 油面指示器6） 放油塞7） 启箱螺钉8） 起吊装置 检查孔 为检查传动零件的啮合情况。并方便向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔。图中检查孔设在上箱盖顶部能直接观察到齿轮啮合部位处。平时，检查孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。 通气器 减

15、速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大。为使箱内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏，通常在箱体顶部装设通气器。 轴承盖 为固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷，轴承座孔两端用轴承盖封闭。轴承盖有凸缘式轴承盖，利用六角螺栓固定在箱体上，外伸轴处的轴承盖是通孔, 其中装有密封装置，凸缘式轴承盖的优点是拆装、调整轴承方便，但和嵌入式轴承盖相比，零件数目较多、尺寸较大、外观不平整。 定位销 为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的联接凸缘上配装定位销。图中采用的两个定位圆锥销，安置在箱体纵向两

16、侧联接凸缘上，对称箱体应呈非对称布置，以免错装。 油面指示器 检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油面指示器，图中采用的油面指示器是油标尺。 放油螺塞 为换油时，排放污油和清洗剂，应在箱座底部、油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺塞将放油孔堵住。放油螺塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈。 启箱螺钉 为加强密封效果，通常在装配时于箱体剖分面上涂以水玻璃密封胶，因而在拆卸时往往因胶接紧密难于开盖。为此常在箱盖联接凸缘的适当位置，加工出1-2个螺孔，旋入启箱用的圆柱端或平端的启箱螺钉。旋动启箱螺钉便可将上箱顶起。启箱螺钉的大小可同于凸缘联接螺栓。 起吊装置 当减速器重量超过25kg时，为了便于搬运，在箱体设置起吊装置，如在箱体上铸出吊耳或吊钩等。图中上箱盖装有两个吊耳，下箱座铸出两个吊钩。吊环螺钉挡油环（P22）装配关系 (P32)内机壁轴承内端面3结束轴承端盖查P66附表5354闷盖透盖 4）便