单级直齿圆柱轮减速器设计F=4V=0.75D=500(全套图纸 .doc

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1、全套图纸加153893706机械设计基础课程设计( 减速器 )题 目单级直齿圆柱轮减速器设计指导教师学 院专业班级学生学号学生姓名2009 年1月9日目 录设计任务书2第一部分 传动装置总体设计2第二部分 V带设计5第三部分 各齿轮的设计计算7第四部分 轴的设计9第五部分 链轮设计14第六部分 轴承校核16减速器的润滑16主要尺寸及数据17参考文献17设计心得17设计任务书一、课程设计题目设计用于胶带运输的单级圆柱齿轮减速器。原始数据：运输带曳引力 4KN运输带速度 0.75m/s卷筒直径 500mm使用年限 7年工作条件：传送带允许的速度误差为5%，双班制工作，有轻微振动，有粉尘，单件、小批

2、量生产。二、课程设计的内容课程设计内容：1、电动机的选择；2、 传动装置运动和动力参数的确定和计算；3、 主要零件的设计计算；4、 减速器装配图和零件工作图的绘制；5、 设计说明书的编写。设计工作量：1、减速器装配图 1张（0号）；2、主要零件工作图 2张（从减速器中选择1个齿轮和1根轴）；3、设计说明书 1 份。已给方案：外传动机构为带传动和链传动，减速器为单级直齿圆柱齿轮减速器。第一部分 传动装置总体设计一、传动方案 外传动为链传动和带传动； 减速器为单级直齿圆柱齿轮减速器。计 算 与 说 明结果二、原动机选择（ Y系列三相交流异步电动机）工作机所需功率： 传动装置总效率： 电动机的输出功

3、率： 取选择电动机为Y132M1-6型 （见课设表20-1）技术数据：额定功率（） 4 满载转矩（） 960 额定转矩（） 2.0 最大转矩（） 2.2 Y132M1-6电动机的外型尺寸（mm）： （见课设表20-2）A：216 B：178 C：89 D：38 E：80 FGD：108 G：33 H：132 K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 AA:60 BB：238 HA:18 L：515三、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配1.总传动比： （见课设式2-7）2.各级传动比分配：（见课设式2-8）初定 四、计算传动装置的运动和动力参数各轴转速n（r/mi

4、n）（见课设式2-9）五、各轴输入功率p（kw）（见课设式2-10）为输入轴的功率为输出轴的功率为卷筒轴功率为带轮与电动机输出轴1之间的效率为轴上一对轴承的效率为齿轮传动效率为链传动的效率六、各轴输入转矩T（Nm）（见课设式2-11）第二部分 V带设计外传动带选为 普通V带传动1.确定计算功率：查表得工作情况系数 由式5-23（机设） 2、选择V带型号 查机械设计手册图选A型V带。3.确定带轮直径 （1）、选取小带轮直径 （电机中心高符合要求）（2）、验算带速 在5-25m/s范围内，符合要求。（3）、从动带轮直径 取（4）、传动比 i （5）、从动轮转速4.确定中心距和带长 （1）、按式（5

5、-23机设）初选中心距 初定（2）、求带的计算基础准长度取带的基准长度Ld=1600mm，在5%范围以内。(3)、实际中心距:a (4)、确定中心距调整范围 5.验算小带轮包角1 中心距合适。6.确定V带根数Z(1)、由表13-3（教材）查得=100， n1=950r/min及n1=1200r/min时，单根V带的额定功率分别为0.095Kw和1.14Kw，用线性插值法求n1=960r/min时的额定功率P0值。 (2)、由表13-5（教材）查得P0=0.11Kw (3)、由表13-7（教材）查得包角系数 (4)、由表13-2(教材)查得长度系数=0.99 (5)、计算V带根数Z，由式（5-2

6、8机设） 取Z=5根 7计算单根V带初拉力F0，由式（5-29）机设。 8计算对轴的压力FQ，由式（5-30机设）得 9确定带轮的结构尺寸 小带轮基准直径dd1=100mm采用实心式结构。大带轮基准直径dd2=280mm，采用孔板式结构.第三部分 各齿轮的设计计算1.齿轮的材料，精度和齿数选择因传递功率不大，转速不高，小齿轮采用40Cr，大齿轮采用45#,锻选项毛坯,调质处理，均用软齿面。齿轮精度用7级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为点蚀， 取Z1=20 则Z2=Z1i=206=1202.设计计算。（1）设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。（2）

7、按齿面接触疲劳强度设计T2=106.96 Nmm材料的接触疲劳，极限应力为 材料弯曲疲劳极应力 应力循环次数N由式（7-3）计算 查得接触疲劳寿命系数； 失效效率为1%时，取 查得：, , 取则有：模数m 取m=3.5分度圆直径d 齿宽b 中心距a （3）验算弯曲强度查得 查得 安全。齿轮圆周速度V 第四部分 轴的设计一、输入轴的设计1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理。2.初步估算轴颈3.初选轴承选轴承为6308根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:D1=40mm4.各轴的结构设计（为了拆装方便,减速器箱体用剖分式） (1).

8、各轴直径的确定 从左端开始，1段安装6308轴承，根据轴承内圈确定轴径，该段直径为40mm。2段为轴肩，起定位作用，应该比1段大6至10mm，取48mm。3段为齿轮，齿顶圆直径为77mm。4段与2段一样。5段与1段一样。6段安装透盖，直径为35mm。7段安装大带轮，直径为28mm。（2）各轴段长度的确定1段为轴承宽度23mm。2段为齿轮端面到箱体内壁距离加轴承端面到箱体内壁距离，总长为27.5mm。3段为齿轮宽度61mm。4段和5段分别与2段和1段相同。6段安装透盖，考虑安装螺钉的预留长度，取为43.2mm。7段为大带轮的宽度63.9mm。总长为246.1mm。于是，可得轴的支点上受力点间的跨

9、距L1=69.5mm，L2=69.5mm，L3=86.65mm。5.轴的受力分析（1）画轴的受力简图（2）计算支座反力在水平面上在垂直面上（3）画弯矩图 齿轮的中间面记为a-a截面在水平面上，a-a剖面左（或右）侧在垂直面上合成弯矩转矩T 6.判断危险截面显然，如图所示，a-a剖面处合成弯矩最大、扭矩为T，该截面是危险截面。7.轴的弯扭合成强度校核轴受脉动载荷，查得45号钢的a-a剖面 安全。二、输出轴的设计1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理。2.初步估算轴颈按扭矩初估轴的直径,查表得c=106至117,考虑到安装联轴器的

10、轴段仅受扭矩作用.取c=110则: 3.初选轴承选轴承为6313根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:D2=65mm4.各轴的结构设计（为了拆装方便,减速器箱体用剖分式）(1).各轴直径的确定初估轴径后,句可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径.该轴轴段1-2安装轴承6313,故该段直径为65mm。2-3段安装齿轮，为了便于安装，直径取为70mm。齿轮右端用套筒固定， 3-4段安装套筒和轴承6313，直径为65mm。4-5段安装透盖，应与密封毛毡的尺寸同时确定，查机械设计手册，选用JB/ZQ4606-1986中d=55mm的毛毡圈，故取4-5段直径为55mm。5-6段安装链轮， 取直径为50m

11、m95mm(链轮轴空最大许用直径)。（2）各轴段长度的确定轴段1-2的长度为轴承6313的宽度和轴承到箱体内壁的距离加上箱体内壁到齿轮端面的距离，l-2=42.5mm。2-3段应为齿轮宽度，2-3=101mm。3-4段的长度与1-2段相同，3-4=42.5mm。4-5段安装透盖，考虑到要预留安装螺钉的长度，取4-5=36.5mm。5-6段安装小链轮，该段尺寸为链轮的宽度加上安装轴用弹性挡圈的长度，取5-6=86.6mm。输出轴总长为307.1mm。于是，可得轴的支点上受力点间的跨距L1=76.5mm，L2=76.5mm，L3=85mm。（3）轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用

12、过渡配合H7/k6。与轴承内圈配合轴劲选用m6，齿轮与小链轮均采用A型普通平键联接，分别为20*12*80GB1096-1979及键14*9*56 GB1096-1979。（4）轴上倒角与圆角在1-2段要有砂轮越程槽，查机械设计手册，砂轮越程槽尺寸为，1-2段左端倒角为。为了保证套筒能紧靠2-3端面，根据手册的推荐，取轴肩倒角为。为保证套筒紧靠2-3右端面，3-4段左端圆角半径为2mm。为保证链轮端面紧靠4-5，5-6左端圆角半径为1.6mm，右端面倒角为。其他轴肩圆角半径均为2mm。5.轴的受力分析（1）画轴的受力简图（2）计算支座反力在水平面上在垂直面上（3）画弯矩图 齿轮的中间面记为a-

13、a截面在水平面上，a-a剖面左（或右）侧在垂直面上合成弯矩转矩T 6.判断危险截面显然，如图所示，a-a剖面处合成弯矩最大、扭矩为T，该截面是危险截面。7.轴的弯扭合成强度校核轴受脉动载荷，查得45号钢的 a-a剖面 第五部分 链轮设计链轮传动比为2取 查表得 由功率查机械设计手册，取20A单排链。节距P=31.75mm。查机械设计手册，初取链节数 取=64链长L 计算中心距实际中心距a链速 可以用静强度校核。取静强度安全系数链轮圆周力 作用在轴上的力 安全系数 链条强度满足要求。第六部分 轴承校核1.高速轴轴承6308 d=40mm 查表15-3（课程设计指导书）得额定动载荷查表得fP=1.

14、2,径向载荷系数X和轴向载荷系数Y为X=1，Y=0 验算6308的寿命 轴承能满足要求。2.低速轴轴承6313d=65mm查表15-3（课程设计指导书）得额定动载荷查表得fP=1.2,径向载荷系数X和轴向载荷系数Y为X=1，Y=0 验算6308的寿命 轴承寿命远大于要求，故安全。减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度12 m/s，所以用浸油润滑的润滑方式。 高速齿轮浸入油里约1个齿高，但不小于10mm。2滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度V1.52m/s所以采用飞溅润滑。主要尺寸及数据箱体尺寸:箱体壁厚箱盖壁厚箱座厚度b=12mm地脚螺栓直径df=M16地脚螺栓数目n=6

15、轴承旁联接螺栓直径d1=M12输出轴轴承端盖螺钉直径d3=M8输入轴轴承盖直径为M8定位销直径d=8mmM12螺栓至外箱壁的距离C1=22mm上箱体凸缘厚度b1=8mm下箱体凸缘厚度为b=10mm外箱壁至轴承座端面距离19mm和29mm大齿轮顶圆与内箱壁距离1=40mm齿轮端面与内箱壁距离2=23.5mm和26mm箱盖，箱座肋厚m1=m=10mm轴承端盖外径D2 ：凸缘式端盖：D+（55.5）d3以上尺寸参考机械设计课程设计P17P21参考文献机械设计师手册毛谦德 李振清 主编 机械工业出版社机械设计课程设计王昆 何小柏 汪信远 主编高等教育出版社机械设计手册设计心得机械设计课程设计是机械课程

16、当中一个重要环节，通过了2周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，虽然很辛苦，但是很有收获，对机械各个零部件如何结合在一起有了更进一步的认识。由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件时可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。在通过这次设计之后，对以后自己独立设计打下一个良好的基础。18