江苏大学机械设计课程设计____一级圆柱斜齿轮减速器说明书

1、机械设计课程设计课题名称： 一 级 圆 柱 斜 齿 轮 减 速 器 的 设 计 计 算 系 别 ： 机械 工 程学院 专 业： 机 械 设计制造及其自动化 班 级 ： 机械1001班 姓 名： 张玉 学 号： 指导老师： 完成日期： 目录第一章 课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目 1.2 主要技术参数说明 1.3 传动系统工作条件1.4 传动系统方案的选择 第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构2.2 电动机选择2.3 传动比分配2.4 动力运动参数计算第三章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)3.1 齿轮材料和热处理的选择3.2 齿轮几何尺寸的设计计算 3.2.

2、1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 3.2.2 齿轮弯曲强度校核 3.2.3 齿轮几何尺寸的确定第四章 轴的设计计算4.1 轴的材料和热处理的选择4.2 轴几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径4.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第五章 轴承、键和联轴器的选择5.1 轴承的选择及校核 5.2 键的选择计算及校核5.3 联轴器的选择第六章 V 带轮的设计 6.1 V带的选取和计算第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 第八章 总结参考文献第一章 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

3、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=5000N，输送带的工作速度V=1.1 m/s，输送机滚筒直径D=300 mm。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5年，小批量生产，每年工作300天；三相交流电源的电压为380/220V。2.4 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。2.2 电动机选择（一）工作机的功率Pw =FV/10

4、00=50001.1/1000=5.5kw =5.5kw （二）总效率 = 0.960.9840.970.99=0.85 =0.876（三）所需电动机功率 查机械零件设计手册得 Ped = 7 kw Ped = 7 kw 电动机选用 Y132M-4 n满 = 1440 r/min 电动机选用 Y132M-4 n满 = 1440 r/min2.3 传动比分配 工作机的转速n=601000v/（D） =6010001.1/(3.14300) =70.028 r/min 取 则 =6.852.4 动力运动参数计算（一）转速n=1440（r/min）=/=/=1440/3=480 r/min =/=4

5、80/6.85=70.07（r/min） （二） 功率P （三） 转矩T =132.94(Nm) = 132.94 = 865.73(Nm) = 865.73将上述数据列表如下：轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 16.682480132.94 30.96 26.35270.07865.73第三章 齿轮的设计计算3.1 齿轮材料、精度等级、热处理及齿数的选择 1. 小齿轮选用40Cr，硬度为 280HBS大齿轮选用45号钢，调制处理，硬度为 240HBS2. 精度等级7级精度3.小齿齿数Z1 = 25, Z2 =172 Z1 = 25 Z2 =1724.选取螺旋角。初选

6、螺旋角=14 =143.2 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1）齿宽系数 =1 2）=1.63）材料弹性系数=189.8 4）选取区域系数=2.4335）查得=0.78=0.87 则=+=1.65 6）由机械零件设计手册查得 小齿轮接触强度 , SHlim = 17）计算应力循环次数 。 =60nj=60480（283005）=6.912108=6.92/6.85108=1.0091088） 9）由机械零件设计手册查得 KN1 = 0.90 KN2 = 0.95 由 10）许用接触应力=531.511）小齿轮的转矩 =132.94 (Nm)（二） 计算小齿轮分

7、度圆直径 = =48.133mm =48.133mm 2.1）圆周速度V =3.782.2）齿宽b及模数b=48.133=48.133=1.868h=2.25=2.251.868=4.203=11.42.4）计算重合度=0.318=0.318125tan14=1.9822.5）计算载荷系数K。已知使用系数=1，根据=3.78m/s,精度7级，查表动载荷系数=1.19；的值与直尺轮的相同，故=1.315=1.09=1.1 故载荷系数 K=11.191.3151.1=1.721 K=1.7212.6）实际的载荷系数校正分度圆直径=48.133=49.3162.7）计算模数=1.868mm=确定计算

8、参数：1） 计算载荷系数。 K=11.191.11.09=1.427 K=1.4272） 根据纵向重合度=1.982，查图得螺旋升角影响系数=0.883） 计算当量齿数 =27.367 =188.2854） 查取齿形系数。查表得：=2.62，=2.125） 查取应力校正系数。查表得：=1.59，=1.865计算大小齿轮的并加以比较。 = =确定齿轮模数 =1.711mm =1.711mm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳计算的法面模数，取=2.0mm，已知满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度计算得的分度圆直径=48.133mm来计算应有的齿轮

9、。于是由 =23.35 =24取=24，则=6.8524=164.4 =165将圆整为1654.几何尺寸计算（1）计算中心距 195mm将中心距圆整为195mm（2）按圆整后的中心距修正螺旋角 =15.78因值改变不多，故参数、等不必修正。 （3）计算大、小齿轮的分度圆直径 49.88 324.92（4）计算齿轮宽度 B1 =50B2 + (510) = 5560(mm) 取B2 =55 (mm) B2 =55第四章 轴的设计计算4.1 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，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa4.2 轴几何尺寸的设

10、计计算 4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径从动轴=112=50.313考虑键槽=50.3131.05=52.83 选取标准直径=54 =544.2.2 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。主动轴的设计：1. 经初步设计得轴最小直径=28.35，取标准直径轴的最小直径为=29，根据带轮的结构选轴的长度=802. 为满足带轮的轴向定位要求，需加一个轴肩，故=323. 初选滚动轴承 经查机械设计手册选取角接触球轴承7207C，基本尺寸为dDB=357217 =454. 由小齿轮尺寸可知，齿轮处的轴端 4的直径为=38从动轴的的

11、设计： 1. 经初步设计得轴最小直径=52.83，取标准直径轴的最小直径为=55，根据带轮的结构选轴的长度=1422. 为满足带轮的轴向定位要求，需加一个轴肩，故=603. 初选滚动轴承 经查机械设计手册选取角接触球轴承7013AC，基本尺寸为dDB=6510018 =504.由小齿轮尺寸可知，齿轮处的轴端 4的直径为=70、=505. 由轴肩高度，则轴肩的直径=84，=65，=256. =18，=65输出轴示意图如下：4.2.3 轴的强度校核从动轴的强度校核 圆周力 =2000132.94/49.52=5.737 KN径向力 =/cos=5.37tan20/cos14=2.01 KN 轴向力

12、 =1.34 KN作从动轴受力简图如下图：第五章 轴承、键和联轴器的选择5.1 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 主 动轴承 7013AC 2个（GB/T276-1993）从动轴承7206C 2个（GB/T276-1993）主动轴轴承： 单列角接触球轴承7013AC d=65 D=100 B=18 =52.8KN从动轴轴承：单列角接触球轴承7206C d=65 D=100 B=18 =253KN 预期寿命为：5年，两班制5.2 键的选择计算及校核（一）从动轴存在外伸端，考虑键在轴中部安装故选键1040 GB/T10962

13、003，b=16，L=45，h=10，选45号钢，其许用挤压力=110MPa=559.198则强度不满足，采用双键,双键工作长度=1.545=67.5=97.11强度满足。（二）主动轴键的选择为b=16，L=45，h=10 =50选45号钢5.3 联轴器的选择 由于减速器载荷有轻微震动，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用钢性联轴器K=1.3= =1.3132.94=172.822 Nm =172.822 Nm选用CYS5型钢性联轴器，公称尺寸转矩=400，。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=3042，选d=38，轴孔长度L=82CYS5型钢性联轴器有关参数型号公称转矩T/(Nm)

14、许用转速n/（r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CYS540080003882120HT200Y型A型第六章V带轮的设计6.11. 由表查得工作系数=1.1 =1.17.5=8.25KW2.根据、查机械设计手册，选用A带3.确定带轮的基准直径，查表取小带轮基准直径为=112 =8.44 m/s =8.44 m/s5 m/s 120 =140.17.计算带的根数 7.1计算单根V带的额定功率 ，由=112和=1440r/min，查表得=1.58KW，根据=1440 r/min, =6.85和A型带，查表得 =0.17KW查表得=0.89 查表=1.17 =(+ )

15、=1.82KW .选取根 =5.计算单根带的初拉力的最小值（） （）. 应使带的实际拉力（） 类型带宽/mm顶宽b/mm高度h/mm横截面积A/mm单位长度质量KgA11.013.08.0810.1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 7.1.1润滑方式 1.齿轮V=8.4412 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7.1.2润滑油牌号及用量 1.齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距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，由于V3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封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第八章 总结通过本次毕业设计，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