机械课程设计_减速器_(内含CAD图)资料.doc

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1、 机械设计基础课程设计说明书 设计题目 带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器 院(系) 专业班级 学号设 计 人 指导教师 完成日期 年 月 日免下载券筘筘2667529482Cad图嵌入在word中点击图片进入CAD编辑，2007版目 录【内嵌文件提取方法：下载完整版DOC个时候打开，双击DOC文件内内嵌的文件的图标可直接编辑（需安装了AUTOCAD,编辑时就可选择另存文件到.）】下面为3个内嵌DWG格式文件：分别为轴/齿轮/装配图目录第一章 课题题目及主要技术参数说明21.1课题题目21.2主要技术参数说明2第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算3 免下载券筘筘26675294822.1

2、减速器结构32.2 电动机选择32.3 传动比分配42.4 动力运动参数计算4第三章 三角带传动设计63.1确定计算功率63.2确定V带型号63.3确定带轮直径63.4确定带长及中心距63.5.验算包角73.6.确定V带根数Z73.7.确定作用在轴上的压力FQ7第四章 齿轮的设计计算84.1 齿轮材料和热处理的选择84.2 齿轮几何尺寸的设计计算84.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸84.2.2 齿轮弯曲强度校核104.2.3 齿轮几何尺寸的确定104.3 齿轮的结构设计11第五章 轴的设计计算135.1 轴的材料和热处理的选择135.2 轴的设计计算135.2.1 按照扭转强度初步设

3、计轴的最小直径135.2.2 轴的结构设计135.2.3确定轴各段直径和长度145.2.4按扭矩初估轴径14第六章 轴承、键和联轴器的选择186.1 轴承的选择及校核186.2 键的选择计算及校核186.3 联轴器的选择19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207.1 润滑的选择确定207.1.1润滑方式207.1.2润滑油牌号及用量207.2密封形式207.3减速器附件的选择确定217.4箱体主要结构尺寸计算21参考文献22第一章 课题题目及主要技术参数说明1.1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三角带传动。（

4、如下图） 带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器 1、电动机； 2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒； 6、运输平皮带1.2主要技术参数说明 （1） 工作条件：，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用年限10年，小批量生产，二班工作制，运输带速度允许误差为5%。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=1300N；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=250mm。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/1000=13001.4/1000=1.82kw（二）总效率 总=带联轴器齿轮滚筒滚筒轴承

5、两对轴承 =0.960.980.970.960.990.970.99 =0.834（三）所需电动机功率 =1.82/0.834=2.18kw工作机所需转速 。查机械设计课程设计表2-1得，所以电动机转速范围为n电机= n滚筒* =6422568r/min 方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 堵转转距/kw 同步转速 满载转速 额定功率1 Y132S-8 2.2 750 710 2.02 Y112M-6 2.2 1000 940 2.03 Y100L1-4 2.2 1500 1420 2.2 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电

6、动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选定电动机型号为Y112M-6。其主要性能：额定功率：2.2KW，满载转速940r/min，额定转矩2.0。2.3 传动比分配 取 则2.4 动力运动参数计算（一）转速n=940（r/min）=/=940/2.2=427.27（r/min） =/=427.27/4= 106.82（r/min）=106.82（r/min） （二） 功率P 电动机功率=1.82kw总=0.834电动机选用：Y112M-6=4（三） 转矩T =22.1(Nm) =197.6(Nm) =193.7(Nm ) 将上述数据列表如下：轴号功率P

7、/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 0 2.1894022.1 2.20.96 1 2.092427.27 49.4 2 2.100 106.82 197.640.97 3 2.058 106.82 193.710.98第三章 三角带传动设计3.1确定计算功率查机械设计课基础表13-8得KA = 1.3，则PC = KAP = 1.3 2.2= 2.54kw 3.2确定V带型号按照要求，选择普通三角带，查机械设计基础表13-15确定选用B型普通三角带。3.3确定带轮直径（一）确定小带轮基准直径由机械设计基础表13-9查得，小带轮选用直径范围为80100mm，选择d1=100mm。

8、 d2 = id1 = 2.2 100 = 220mm选取标准值d2 = 224mm实际传动比 i = d2/d1 = 224/100 = 2.24（二）验算带速v =4.92m/s带速不合适。重新设计。取d1 = 140mm d2 = id1 = 2.2 140 = 308mm 选取标准值d2 = 315mm实际传动比 i = d2/d1 = 315/140 = 2.25 v = = 6.89 5 m/s ，带速合适3.4确定带长及中心距（一）初取中心距a0a0 = (0.72)(d1+d2) = (0.72)(140+315) = 318.5910取ao=600 mm(二) 确定带长Ld：

9、根据几何关系计算带长得mm 取Ld = 2000mm实际中心距：mm3.5.验算包角，包角合适3.6.确定V带根数ZZ 根据dd1=140mm及n1=940r/min，查机械设计基础表13-3得P0=1.62KW,P0=0.108KW，K=0.962 ，KL=1.03取z = 2根3.7.确定作用在轴上的压力FQ查机械设计基础13-1表得q = 0.10kg/m，V带的初拉力：轴上的压力 N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40MnB，调质处理，HB260 大齿轮选用45号钢，调质处理，HB2204.2 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

10、要尺寸 查机械设计基础表11-1和表11-5得：Hlim1 = 700MPa，Hlim2 = 560Mpa，SH=1.1，故MpaMPa查得：Flim1 = 240Mpa，Flim2 = 190MPa，SF=1.3，故MPaMpa（一）小齿轮的转矩 （二） 选载荷系数K 由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳， 齿轮在两轴承间对称布置。查机械设计基础表11-3得，取K1.1（三） 计算齿数比 =（四） 选择齿宽系数 根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械设计基础表11-6得，0.4三角带PC=2.54KW选用B型普通V带d1=140mmd2=308mm实际传动比 i =2.25v

11、=6.89m/s,带速合适 ao=600 mm带长Ld =2000mm中心距a=636mm包角=164.2包角合适V带根数取z = 2根轴上的压力FQ=585.3N小齿轮选用40MnB，调质; HB260 大齿轮选用45号钢，调质HB220齿数比（五） 确定齿轮模数m初取a = 125mmmmm。取m = 2mm。 （六） 确定齿轮的齿数和小齿轮齿数：，取z1 = 25，z2 = iz1 = 3.902 25=97.55，取z2 = 98。（七）实际传动比 =，合适。（八） 计算齿轮的主要尺寸 中心距 mm齿宽 mm取b1= 50mm， b2 = 55mm。（九）计算圆周转速v并选择齿轮精度

12、m/s 根据设计要求齿轮的精度等级为8级。模数m=2齿数Z1 = 25Z2 = 98 实际传动比， 合适齿轮主要尺寸a=123mmb1=50mmb2=55mm 圆周转速V=1.094(m/s)定为IT84.2.2 齿轮弯曲强度校核（一）两齿轮的许用弯曲应力 （二） 计算两齿轮齿根的弯曲应力 由机械设计基础表11-8和11-9可得，=2.73 , =2.22 齿轮的弯曲强度足够安全4.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 ，由机械设计基础表4-2得 h*a =1 c* = 0.25分度圆直径： d1 = mz1 = 2 25 = 50mmd2 = mz2 = 298 = 196mm齿顶圆直径：

13、mm，mm，齿根圆直径：mm，mm 齿轮弯曲强度，足够安全齿轮几何尺寸d1 =50mmd2 =196mm=54mm=200mmdf1=45mmdf2=191mm 计算齿轮上的作用力圆周力 =2000197.6/196=1860.8N径向力 =tan20=1860.8tan20=604.6N 由于为直齿轮，轴向力=0，4.3 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相关尺寸计算如下：轴孔直径 d=45轮毂直径 =1.6d=1.645=72 轮毂长度 轮缘厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8轮缘内径 =-2h-2=200-24.5-28= 175

14、(mm)取D2 = 175(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.355=16.5 取c=17(mm)腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(72+175)=123.5(mm)腹板孔直径=0.25（-）=0.25（175-72）=25.75(mm) 取=25(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.52=1齿轮作用力如下图所示：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设计基础表14-1查得，轴选用40MnB调质，硬度241286HBS =750MPa =500MPa =335Mpa5.2 轴的设计计算（一）输入轴(I轴)的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 计算最小轴径查机

15、械设计基础表11-2，C = 10798，取C = 102，则mm5.2.2 轴的结构设计轴的结构设计（俯视草图）5.2.3确定轴各段直径和长度段装小带轮：d1=38mm 长度取L1=50mm定位轴肩：h2a段:d2 = d1+2h=45mm初选用6208型深沟球轴承，其内径为d=40mm,宽度为B=18mm，外径D=80mm 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为3+(23)=13mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑带轮和箱体外壁应有一定距离L而定，为此，取该段长为l2=c1+c2+(510)-B-13=70 mm，段装轴承:d3 = d =50mm，

16、 L3=B+3+(23)=31mm段:直径d4=d3+2a=50+22.5=57mm，L4=2-(23) =13mm段:直径d5=d=50mm，L5=B+3+(23) =31mm（二）输出轴的设计计算5.2.4按扭矩初估轴径1.选用45钢调质，硬度241286HBS 计算最小轴径查机械设计基础表11-2得，C = 118107，则mm2、轴的结构设计3、确定轴各段直径和长度段装联轴器GYH4：d1=32mm 长度取l1=38mmh2a段:d2 = d1+2h =40mm初选用6209型深沟球轴承，其内径为d=45mm宽度为B=19mm，外径D=85mm。段装轴承l3=B+3+(23)+2+(b

17、1-b2)/2+(23)=19+10+2+13+2.5+248.5mm段装齿轮:直径d4=d3+2a=47.5mml4=b2-(23) =50-2=48mm段为轴环:直径d5= d4+2a =60mm。段装轴承:d6 = d =45mm4、轴的强度校核 圆周力 =2000197.6/196=1860.8N径向力 =tan20=1860.8tan20=604.6N 由于为直齿轮，轴向力=0(1)求水平面的支承反力 FAH=FBH=Ft2/2=1860.8/2=930.4N(2) 画水平面的弯矩图C点的弯矩 Nmm(3)求垂直面的支承反力 FAV=FBV=Fr2/2=604.6/2=302.3N(

18、4)画垂直面的弯矩图C点的弯矩 Nmm(5)画合成弯矩图 Nmm (6)画转矩图： Nmm(7)求危险截面的当量弯矩 最大弯矩处 Nmm最细处 Nmm(8)计算危险截面处的直径装齿轮处查机械设计基础表11-3得B=650MPa， 查得-1b=60MPamm考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大4，故 d4=47.5 mm装联轴器处考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大4故mm d1=32 mm所以，此轴强度足够。轴选40MnB调质，硬度241286HBS输入轴段d1=38mmL1=50mm段d2=45mmL2=70mm段d3=50mmL3=31mm段d4=57mmL4=13mm段d5=50mmL5=31m

19、m输出轴段d1=32mmL1=38mm段d2=40mmL2=70mm段d3=45mmL3=48.5mm段d4=47.5mmL4=48mm段d5=50mm段d6 = 45mm第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核由机械设计基础附录表1查得轴承6209的Cr=31.5kN，C0r=20.5kN。又根据已知条件，轴承预计寿命小时轴承受力Fa=0 Nmm故P=Fr=978.3NNCr轴承寿命合格6.2 键的选择计算及校核装联轴器轴段，键选45钢，由表查 p=110MPa由d1=32mm，由表10-9，键长L=60-(510)=50mm。p键的强度足够。 轴寿命合格键选45钢键强度足够6

20、.3 联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.3=9550=9550=223.54选用TL6型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=250，。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=3240，选d=35，轴孔长度L=82TL6型弹性套住联轴器有关参数选用TL6型弹性套住联轴器型号公称转矩T/(Nm)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LT625038003511265HT200Y型A型第七章 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

21、.齿轮V=1.4m/s12 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

22、润滑油进入轴承内部 齿轮浸油润滑轴承脂润滑齿轮用150号机械油轴承用2L3型润滑脂7.3减速器附件的选择确定名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q235M616GB 57821986螺栓安装端盖24Q235M825GB 57821986销定位235A640GB 1171986垫圈调整安装365Mn10GB 931987 螺母安装3M10GB 61701986油标尺测量油面高度1组合件通气器透气17.4箱体主要结构尺寸计算 箱座壁厚=10mm 箱座凸缘厚度b=1.5 ,=15mm箱盖厚度=8mm 箱盖凸缘厚度=1.5 ,=12mm箱底座凸缘厚度=2.5 ,=25mm ,轴承旁凸台高度h=45，凸台半径R=20mm齿轮轴端面与内机壁距离=18mm大齿轮顶与内机壁距离=12mm小齿端面到内机壁距离=15mm上下机体筋板厚度=6.8mm , =8.5mm主动轴承端盖外径=105mm从动轴承端盖外径=130mm地脚螺栓M16，数量6根参考文献1.机械设计基础，杨可桢等主编，高等教育出版社。2.机械设计课程设计，王惠等主编，北京大学出版社3.机械制图教材，孙培先等主编，机械工业出版社4.工程力学教材 ，单祖辉 等主编，高等教育出版社5.简明机械设计手册 ，宋宝玉主编，哈尔滨工业大学出版社