机械设计课程设计二级展开式减速器说明书(一对斜齿)

1、机械设计课程设计计算过程及其解释结果三、工作条件该装置具有单向传动、负载平稳、空载启动、两班倒工作、10年使用寿命（按每年350天、每天16小时计算）、输送机速度内容误差皮带为 5%。四、原始数据主动滚筒直径D（mm）：320主动滚筒速度 V (m/s)：0.7驱动辊轴扭矩T（Nm）：9005. 设计工作量1 减速机总装图2个齿轮和轴零件图各3 设计手册六、设计手册内容1. 运动图和原始数据2.电机选择3、主要参数的计算4、三角带传动设计计算5、减速机斜圆柱齿轮传动的设计计算6. 帧大小的计算7、轴的设计计算8. 键、联轴器等的选择和检查。9、滚动轴承和密封件的选择和验证10. 润滑齿轮和轴承

2、的材料和方法11、齿轮与轴承配合的选择12. 参考文献七、设计要求1、各设计阶段完成后，经指导老师审核同意后方可进行下一阶段的设计；2.在指定教室进行设计。一、电机的选择1.采用卧式减速机，圆柱齿轮传动卷筒直径和绳速计算卷筒速度：选择8级精度2、电机输出功率其中总效率为查表可以发现Y132S-4符合要求，所以选择了。Y132S-4（同步调速，4极）表格1额定功率满载速度2、主要参数的计算1、确定总传动比，分配各级传动比变速器总传动比查表，V带传动单级传动比的常用值为24，圆柱齿轮传动单级传动比的常用值为35，膨胀式两级圆柱齿轮减速机。初始传动比为, , 。2.计算变速器的运动和动态参数该装置从

3、电机到工作机具有三个轴，依次为I、II、III轴。1.各轴速度2、各轴功率3.各轴扭矩表 2项目转速力量扭矩传动比效率电机轴14405.536.4762.50.96高速轴5765.2386.7134.820.99中间轴136.0745.02356.6953.2560.97低速轴41.804.2331101.22三V带传动设计计算1.确定算力工况系数查表可得所以2.选择三角带的皮带类型根据，可以使用 A 型皮带。3.确定皮带轮的参考直径，检查皮带速度1.选择小皮带轮的初级直径。小滑轮的参考直径可以查表得到2.检查皮带速度根据计算公式检查皮带速度因为，所以皮带速度是合适的。3、计算大皮带轮的底径计

4、算大滑轮的底径并将其修圆。V带的参考直径和参考直径(1)根据计算公式初步确定中心距(2)根据公式计算所需参考长度=1364mm查找可选皮带的参考长度(3)根据公式计算实际中心距中心到中心的距离变化为。5.检查小皮带轮上的包角6.计算带的根数(1)计算单条三角带的额定功率通过查找表根据和 A 型带，可以得到查找表, , 。所以(2)计算V波段的根数Z因此，V带的数量为67、计算单条三角带初张力的最小值A型带的单位长度质量可通过查表得到皮带的实际初始张力应作成。8.计算最终压力压力的最小值是四减速器斜圆柱齿轮传动的设计计算1.高速齿轮1.选择齿轮类型、精度等级、材料和齿数(1)按图中所示传动方案，

5、采用斜圆柱齿轮传动。(2)输送装置为通用工作机械，速度不高，故选用8级精度。(3)材料选择：查表选择小齿轮材料为40 （调质），硬度为HBS280；大齿轮材质为45钢（调质），硬度为HBS240，两种材质的硬度差为40HBS。(4)选择小齿轮的齿数和大齿轮的齿数，取(5)选择螺旋角，主螺旋角2、根据齿面接触强度设计，按计算公式计算。(1) 确定公式的每个计算值试选小齿轮传递扭矩 面积系数可查图选择，齿宽系数可查表选择查表得到材料的弹性影响系数。,根据齿面硬度选择小齿轮的接触疲劳强度极限和大齿轮的接触疲劳强度极限。 根据公式计算应力循环次数 接触疲劳寿命系数, , 可从图表中选择。 计算接触疲劳

6、的许用应力以故障概率为 1%，安全系数为(2) 计算相关值试计算小齿轮分度圆的直径，由计算公式得出。计算圆周速度计算模数，摘 要 计算中心距从圆圆中心到。 修圆后根据中心距修正螺旋角 计算大小齿轮分度圆的直径 计算齿轮宽度四舍五入后取, 。检查根部弯曲疲劳强度计算3.根据齿根的抗弯强度设计(1) 确定公式的每个计算值、计算负载系数使用系数可通过查表得到。按8级精度，查表可得动载荷系数。从表中得到的值与正齿轮的值相同，均为 1.419 。因此，负载系数根据纵向重合程度，查图可得螺旋角的影响系数。 区域系数可以从图中选择, ,则有 查表得到应力修正系数， 。 查表得到齿形系数， 。 （线性插值法）

7、 看图，弯曲疲劳寿命系数， 。 计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数，计算 计算大小齿根圆直径和齿尖圆直径2.低速档1.选择齿轮类型、精度等级、材料和齿数(1)选择斜圆柱齿轮传动。(2)输送装置为通用工作机械，速度不高，故选用8级精度。（3）材料选择，在同一减速机各级小齿轮（或大齿轮）材料，无特殊情况，应选用同一牌号，以减少材料的品种和工艺要求，所以查表选择小齿轮材质为40 （调质），硬度为HBS260；大齿轮材质为45钢（调质），硬度为HBS210。(4)选择小齿轮的齿数和大齿轮的齿数2、根据齿面接触强度设计，按计算公式计算。(1) 确定公式的每个计算值试选小齿轮传递扭矩齿宽系数可查表选

8、择，面积系数可查图选择。查表得到材料的弹性影响系数。根据齿面硬度选择小齿轮的接触疲劳强度极限和大齿轮的接触疲劳强度极限。 根据公式计算应力循环次数 接触疲劳寿命系数, , 可从图表中选择。 计算接触疲劳的许用应力以故障概率为 1%，安全系数，我们得到(2) 计算相关值试计算小齿轮分度圆的直径，由计算公式得出。计算圆周速度计算模数，摘 要（1）计算中心距从圆圆中心到。 计算大小齿轮分度圆的直径 计算齿轮宽度四舍五入后取, 。检查根部弯曲疲劳强度计算3.根据齿根的抗弯强度设计(1) 确定公式的每个计算值计算负载率根据纵向重合程度，查图可得螺旋角的影响系数。查表取齿形系数， 。 查表取应力修正系数，

9、 。 （线性插值法）小齿轮的弯曲疲劳强度极限和大齿轮的弯曲疲劳强度极限可从图中得到。 看图，弯曲疲劳寿命系数， 。 计算弯曲疲劳的许用应力取弯曲疲劳安全系数，按公式计算 计算大小齿根圆直径和齿尖圆直径五轴设计计算与校核1、高速轴设计1.找出作用在齿轮上的力高速齿轮分度圆直径为d2.选择材料选配轴材质为45钢，调质处理。3.计算轴的最小直径，最好查表应设计为齿轮轴。轴的最小直径显然是安装大皮带轮的地方。为了配合皮带轮和轴径有键槽，应增加5%-7%，然后轴径增加5%-7%。圆形的。因此取。设计轴如下：4、根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度(1) 第一段的长度，(2) 第二段的长度，(3)第三

10、节长度查表选择圆锥滚子轴承型号为30370,(4) ,(5)(6) ,(7) ,两个轴承上的径向载荷之和皮带传动有一个破碎力（在轴线上，水平方向） ，。将轴系构件上的空间力系统分解为垂直面和水平面两个平面力系统图1图二图 3【注】图2中通过添加弯矩平移到作用轴在图 3 中，向指向轴的平移是通过施加额外的扭矩来实现的。相似地6.求两个轴承的计算轴向力总和对于轴承，轴承的派生轴向力所以7.找到轴承的当量动载荷和用于轴承 1用于轴承 2查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数为：对于轴承 1 ，对于轴承 2 ，8、找出轴承应有的额定载荷值因为有所以符合要求。9、弯矩图的计算水平面： ， N，则各段弯矩为：

11、BC段：由弯矩平衡 M-光盘： _由弯矩平衡垂直面：各段弯矩为：AB部分：但BC段：但CD段：但做轴的弯矩图：从轴的结构图和弯矩扭矩图可以看出，该断面是轴的危险断面。现在,和的计算值列在下表中表3加载等级垂直平面支持弯矩总弯矩扭矩10、根据弯扭合应力检查轴的强度检查时，通常只检查轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面）的强度。根据计算公式和上表中的数据，以轴的单向旋转和扭转剪应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力之前选择的轴的材质是45钢，经过调质处理，查表即可获得。因此，它是安全的。11. 密钥选择与验证高速轴与大皮带轮配套的轴上的选择键连接。由于大皮带轮在轴端，故选用单圆头平键C830

12、GB/T1096-2003。根据，在表中找到的键的横截面尺寸为：宽度：高度： ，从轮毂的宽度并参考键的长度系列，取键长度为：键、轴承和轮毂材料都是钢制查找表以它的平均种植为例，关键工作长度键与轮毂键槽的接触高度那么，就合适了。所以选择：Key C GB/T 1096-200312. 确定轴上的圆角和倒角尺寸以轴端倒角为 ，每个肩部的圆角半径为 2。二、中间轴的设计1.找出作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮啮合，所以这两个齿轮都与作用力和反作用力有关，而大齿轮上的力是中速轴小齿轮上的两个力是2.选择材料选配轴材质为45钢，调质处理。3.计算轴的最小直径，最好查表轴的最小直径显然是

13、安装轴承的位置。为使轴承易于安装，若轴径有键槽，应增大5%-7%，然后将轴径修圆。因此取。4、设计轴如下：5、根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度(1)选用圆锥滚子轴承32308，其尺寸为：因此，用挡圈定位轴承，挡圈长度为23，所以左侧(2) ,(3) ,(4) ,(5) ,6、零件在轴上的圆周定位低速大齿轮轴采用普通平键A型连接。其尺寸为齿轮与轴的配合，滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合保证，所选轴的直径尺寸公差为.两个轴承上的径向载荷之和将轴系构件上的空间力系统分解为垂直面和水平面两个平面力系统图1图二图 37. 求两个轴承的计算轴向力和从齿轮计算，对于类型轴承，轴承的派生轴向力计算所以

14、8. 找到轴承的当量动载荷和用于轴承 1用于轴承 2查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数为：对于轴承 1 ，对于轴承 2 ，9、找出轴承应有的额定载荷值因为有所以符合要求。10.弯矩图的计算水平面： 。AB部分：然后_BC段：但CD段：但.铅垂飞机：AB部分：BC段：CD段：弯矩图如下从轴的结构图和弯矩扭矩图可以看出，该断面是轴的危险断面。现在,和的计算值列在下表中表 4加载等级垂直平面支持弯矩总弯矩扭矩11、根据弯扭合应力检查轴的强度检查时，通常只检查轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面）的强度。根据计算公式和上表中的数据，以轴的单向旋转和扭转剪应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力之前选

15、择的轴的材质是45钢，经过调质处理，查表即可，安全。12. 密钥选择与验证一般8级及以上精度的齿轮有空心精度要求，应采用平键连接。由于齿轮不在轴端，所以使用圆头普通平键（A型）。取密钥长度，键、轴承和轮毂材料都是钢制查找表以它的平均种植为例，关键工作长度键与轮毂键槽的接触高度那么，就合适了。所以选择：关键GB/T 1096-2003及键GB/T 1096-200313.确定轴上的圆角和倒角尺寸以轴端倒角为，每个肩部圆角半径为1.63、低速轴设计1.找出作用在齿轮上的力由于高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮啮合，两个齿轮受到作用力和反作用力的关系，则2.选择材料选配轴材质为45钢，调质处理。3.计算

16、轴的最小直径，最好查表轴的最小直径显然是安装联轴器的轴的直径。为了使选定的轴径与联轴器的孔径相匹配，对于有两个键槽的轴径，应增加10%-15%，然后将轴径修圆，所以取它。并选择所需的耦合模型通过查表可以得到联轴器的计算扭矩。考虑到转矩变化较小，取为查手册，选择弹性销联轴器L型其标称扭矩为。孔径,半联轴器长度4、设计轴如下：5、根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度 、 、 50选择圆锥滚子轴承32215，其尺寸为, , 、 、 、 69 、6、零件在轴上的圆周定位齿轮与轴的圆周定位采用普通平键（C型连接。轴与齿轮用平键连接，L=120 ，齿轮轮毂与轴相互配合。同理, 半联轴器与轴连接, 使用

17、键. 半联轴器与轴的联轴器如下. 滚动轴承与轴的圆周定位由过渡配合保证. 另外, 直径尺寸所选轴的公差为.齿轮对轴的切向力、径向力和轴向力, .两个轴承上的径向载荷之和将轴系构件上的空间力系统分解为垂直面和水平面两个平面力系统图1图二图 39.求两个轴承的计算轴向力总和对于类型轴承，轴承的派生轴向力所以10.找到轴承的当量动载荷和, .查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数为：对于轴承 1 ，对于轴承 2 ，由于轴承载荷是稳定的，根据表，取然后。.11.找出轴承应有的额定载荷值因为有预期寿命如此合格12、弯矩图的计算水平面： , .AB段：弯矩为0BC段：CD段：铅垂平面： , .AB段弯矩为0B

18、C段：CD段：弯矩图如下从轴的结构图和弯矩扭矩图可以看出，该断面是轴的危险断面。现在,和的计算值列在下表中表 5加载等级垂直平面支持弯矩总弯矩扭矩13、根据弯扭合应力检查轴的强度检查时，通常只检查轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面）的强度。根据计算公式和上表中的数据，以轴的单向旋转和扭转剪应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力之前选择的轴的材质是45钢，经过调质处理，查表即可获得。因此，它是安全的。14. 密钥选择与验证键选择类型是普通平键（A ）。根据表中找到的键的横截面尺寸：宽度=25 ，高度。取密钥长度。键轴和轮毂材料均为钢，内容挤压应力见表6-2，取平均值。键的工作长度，键与轮毂

19、键槽的接触高度，所以选用键A： GB/T 1096-20037. 确定轴上的圆角和倒角尺寸以轴端倒角为 ，各台肩处的圆角半径为=56000hD=320mmV=0.7m/sT=900N电机选型 Y132S-4HBS280HBS240HBS260HBS210使用圆锥滚子型号 30370按键选择 GB/T1096-2003选择圆锥滚子轴承32308按键选择：圆头普通平键（A型） GB/T 1096-2003圆锥滚子轴承选型 32215总结机械设计是机电专业的主要课程之一。它要求学生结合课本的学习，综合运用所学的基础技术知识，结合实际生产和机器的具体工况，设计出合适的零件和简单的部件。机械作为从基础课

20、到专业课的桥梁，对培养机械设计工作者的基本素质起到了启蒙作用。机械设计课程的设计过程艰辛而充满乐趣。在这短短的三周里，我们不仅对机械设计的基本流程有了初步的了解和了解，也就是初步接触了真机的计算。以及结构的设计，并且通过查阅大量书籍，对机械设计相关的各种标准有了一定的了解，也加强了对教材的学习和理解。通过这个设计，我意识到有一些问题是我们以后必须要注意的。首先，设计过程绝不仅仅是一个计算过程。当然，计算很重要，但它只是为结构设计提供依据，而零件、组件和机器的最终尺寸和形状通常由结构设计决定。生成的图形通常最终会通过结构设计进行修改。结构设计一般在设计工作中占有较大的比重。其次，我们无法修复教科书。教科书中给出的一些例子或设计结果通常只是举例说明如何使用基础知识和经验数据来解决实际问题，而不是唯一的正