一级圆柱齿轮减速器课程设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流一级圆柱齿轮减速器课程设计.精品文档.课程设计说明书题目 一级圆柱齿轮减速器设计指导教师 2008 年 6 月 28 日机械设计课程设计计算说明书1 设计题目： 一级圆柱齿轮减速器 2 应完成的项目：（1）传动方案拟定 （2）电动机选择 （3）传动装置的总体设计 （4）设计计算传动零件 （5）设计计算箱体的结构尺寸 （6）设计计算轴 （7）选择滚动轴承及寿命计算 （8）选择和校核键联接 （9）选择联轴器 （10）选择润滑方式、润滑剂牌号及密封件 3 参考资料以及说明： 4本设计（论文）任务书于年 月 日发出，应于年月 日前完成，然后进行答辩。

2、专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日指导教师 签发 年 月 日课程设计（论文）评语：课程设计（论文）总评成绩：课程设计（论文）答辩负责人签字：年 月 日机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定.5二、电动机的选择.5三、计算总传动比及分配各级的传动比.6四、运动参数及动力参数计算.6五、传动零件的设计计算.7六、轴的设计计算.11七、滚动轴承的选择及校核计算.13八、键联接的选择及计算.14九、联轴器的选择及计算.14十、减速器的润滑.14十一、设计总结.15学 号带拉力 F(N)带速度 V(m/s)滚筒直径D(mm)334001.25 310计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：

3、设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=3400N；带速V=1.25m/s；滚筒直径D=310mm； 二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒 =0.950.9920.970.990.94=0.840（2） 运输机主轴上所需要的功率：电机所需的工作功率：3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速： 按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=36。取V带传动比I1=24，则总传动比理时范

4、围为Ia=624。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：如指导书P15页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，则选n=1500r/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-4。其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：2、分配各级传动比据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=5.2（单级减速器i=36合理）所以四、运动参数及动力参数计算(1) 计算各轴得输入功率电动机轴：轴（减速器高

5、速轴）轴（减速器低速轴）(2) 计算各轴得转速 电动机轴 轴 轴 （3）计算各轴得转矩电动机轴 轴 轴 参数输入功率（kw）转速（r/min）扭矩 (Nm)传动比电动机5.06144033.56带齿轮高速轴4.81400114.843.65.2低速轴4.5776.92567.39五、传动零件的设计计算1、 普通V带传动得设计计算 确定计算功率则： ，式中，工作情况系数取1.2 根据计算功率与小带轮的转速，查机械设计基础图10-10普通V带型号选择线图，选择A型V带。 确定带轮的基准直径因为取小带轮直径 ，大带轮的直径 验证带速 在之间。故带的速度合适。确定V带的基准直径和传动中心距初选传动中心

6、距范围为：，即取 V带的基准长度： 查机械设计基础表10-2，选取带的基准直径长度 实际中心距： 有48mm的调整量 验算主动轮的最小包角 故主动轮上的包角合适。 计算V带的根数z 由，查机械设计基础表10-5，得，由，查表10-6，得，查表10-7，得，查表10-2，得， 圆整取根。 计算V带的合适初拉力 查机械设计基础表10-1，取得 计算作用在轴上的载荷 V带轮采用铸铁HT150或HT200制造，其允许的最大圆周速度为25m/s.带轮的结构设计 （单位）mm 带轮尺寸小带轮大带轮槽型AA基准宽度1111基准线上槽深2.752.75基准线下槽深8.78.7槽间距150.3150.3槽边距9

7、9轮缘厚66外径内径40 40带轮宽度带轮结构 实心式 腹板式2、 齿轮传动设计计算（1）择齿轮类型，材料，精度，及参数 选用闭式斜齿圆柱齿轮传动（外啮合） 选择齿轮材料；小齿轮材料都取为45号钢，调质，；大齿轮材料取为：45号钢,正火处理， 选取齿轮为8级的精度（GB 100951998）齿面精糙度Ra1.63.2m 初选螺旋角 选 小齿轮的齿数；大齿轮的齿数 （2）按齿面接触疲劳强度设计中心距 式中： 查机械设计基础图7-26 式中：；查表7-5 ：查表7-4 ：；齿宽系数取：计算模数 查表7-1取模数标准值 计算中心距， 圆整中心距，取 修正螺旋角： 计算两齿轮分度圆直径 小齿轮 大齿轮

8、 计算齿宽 取小齿轮齿宽 （齿轮轴）；大齿轮齿宽（大齿轮） （3）校核弯曲疲劳强度校核 其中查机械设计基础表7-4：；查图7-23：；查图7-24：；查表7-5：。这里使用当量齿数。 ，故满足。 齿轮传动的几何尺寸，制表如下：(详细见零件图)名称 代号计算公式结果小齿轮大齿轮中心距 240传动比5.2法面模数设计和校核得出3端面模数 3.07法面压力角螺旋角一般为 齿数Z 略25130分度圆直径 查表7-679.77400.22齿顶圆直径略85.77406.22齿根圆直径 df查表7-672.27392.72齿轮宽b查表7-67472螺旋角方向 查表7-6左旋右旋三，减速器铸造箱体的主要结构尺

9、寸设计。 查设计基础表3-1经验公式，及结果列于下表。名称结果（mm）名称结果(mm)底座壁厚8轴承盖固定螺钉直径8箱盖壁厚8轴承盖螺钉分布圆直径130底座上部凸圆厚度12轴承座凸缘端面直径150箱盖凸圆厚度12螺栓孔凸缘的配置尺寸22，20，30底座下部凸圆厚度20地脚螺栓孔凸缘尺寸25，23，45底座加强筋厚度8箱体内壁与齿轮距离12底盖加强筋厚度7箱体内壁与齿轮端面距离12地脚螺栓直径16底座深度230地脚螺栓数目6外箱壁至轴承端面距离47轴承座联接螺栓直径12视孔盖固定螺钉直径6箱座与箱盖联接螺栓直径10六：轴的设计1. 高速轴的设计。 选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS230

10、240 初步估算轴的最小直径 根据教材公式，取，则 轴的结构设计 考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为 两轴承支点间的距离：，式中： 小齿轮齿宽， 箱体内壁与小齿轮端面的间隙， 箱体内壁与轴承端面的距离， 轴承宽度，选取6308型深沟球轴承，查表13-3，得到得到：带轮对称线到轴承支点的距离 式中：轴承盖的凸缘厚度， （） 螺栓头端面至带轮端面的距离， 轴承盖M8螺栓头的高度，查表可得带轮宽度，得到：2.按弯扭合成应力校核轴的强度。 计算作用在轴上的力 小齿轮受力分析 圆周力： 径向力： 轴向力： 计算支反力 水平面：垂直面： 得： 作弯矩图 水

11、平面弯矩： 垂直面弯矩： 合成弯矩：作转矩图 当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数， 则： 按弯扭合成应力校核轴的强度 轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限，对称循环变应力时的许用应力。 由弯矩图可以知道，A剖面的计算弯矩最大 ，该处的计算应力为： (安全)D 剖面的轴径最小，该处的计算应力为：（安全）轴的结构图见零件图所示2. 低速轴的设计。 选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS230 240 初步估算轴的最小直径 根据教材公式，取，则 轴的结构设计 考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为 两轴承支点间的距离：，式中： 小齿轮齿宽，

12、箱体内壁与小齿轮端面的间隙， 箱体内壁与轴承端面的距离， 轴承宽度，选取6312型深沟球轴承，查表13-3，得到得到：2.按弯扭合成应力校核轴的强度。 计算作用在轴上的力 小齿轮受力分析 圆周力： 径向力： 轴向力： 计算支反力 水平面：垂直面： 得： 作弯矩图 水平面弯矩： 垂直面弯矩： 合成弯矩：作转矩图 当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数， 则： 按弯扭合成应力校核轴的强度 轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限，对称循环变应力时的许用应力。有弯矩图可知，C处弯矩最大，假设C处为最小直径，若 ，则轴其他地方都必符合要求。 (安全)轴的结构图见零件图所示七 滚动轴承的选择和计算1.

13、高速轴选取滚动轴承 选取的轴承：型号为6308深沟球轴承（每根轴上安装一对）查课程设计表13-3和查机械基础表18-11， 轴承A的径向载荷轴向载荷： 轴承B的径向载荷：轴向载荷： ;由此可见，轴承A的载荷大，应该验算轴承A.计算轴承A 的径向当量动载荷, 其中, 查表13-3得到：，取，故查表18-11得：则其径向当量动载荷因两端选择同样尺寸的轴承，故选轴承A的径向当量动载荷为计算依据。工作温度正常，查机械基础表18-8得；按中等冲击载荷，查表18-9得，按设计要求，轴承得寿命为：则： 由查课程设计表13-3,6309深沟球轴承得额定动载荷,所以选取得轴承合适。2.低速轴选取滚动轴承 选取的

14、轴承：型号为6312深沟球轴承（每根轴上安装一对）查课程设计表13-3和查机械基础表18-11， 轴承A的径向载荷轴向载荷： 轴承B的径向载荷：轴向载荷： ;由此可见，轴承A的载荷大，应该验算轴承A.计算轴承A 的径向当量动载荷, 其中, 查表13-3得到：，取，故查表18-11得：则其径向当量动载荷因两端选择同样尺寸的轴承，故选轴承A的径向当量动载荷为计算依据。工作温度正常，查机械基础表18-8得；按中等冲击载荷，查表18-9得，按设计要求，轴承得寿命为：则： 由查课程设计表13-3,6312深沟球轴承得额定动载荷,所以选取得轴承合适。八：键联接得选择和强度校核。1、 高速轴与V带轮用键联接

15、 选用圆头普通平键（C型）按轴径d=30mm，及带轮宽，查表10-1选择C856（GB/T 1096-1979）强度校核键得材料选为45号钢，V带轮材料为铸铁，查表得键联接得许用应力键得工作长度，挤压应力 （安全）2、 低速轴与齿轮用键联接 选用圆头普通平键（A型）轴径d=70mm,及齿轮宽，查表10-1选键2063（GB/T 1096-1979） 强度校核键材料选用45号钢，齿轮材料为铸钢，查表得许用应力键得工作长度；，挤压应力：（安全）3、 联轴器键联接 选用圆头普通平键（A型）轴径d=50mm,及轮毂，查表10-1选键1680（GB/T 1096-1979） 强度校核键材料选用45号钢，

16、齿轮材料为铸钢，查表得许用应力键得工作长度；，挤压应力：（安全）九联轴器得选择和计算联轴器得计算转矩，因在前面已经考虑功率备用系数1.2，故 式中：查表取工作系数根据工作条件，选用十字滑块联轴器，许用转矩许用转速；配合轴径，配合长度。十减速器的润滑 齿轮传动的圆周速度因为：，所以采用浸油润滑；由表14-1，选用LAN32全损耗系统用油（GB443-1989）,大齿轮浸入油中的深度大约1-2个齿，单不应少于10mm。对轴承的润滑， 因 为：，采用脂润滑，由表14-2选用钙基润滑酯LXAAMHA2(GB491-1987)只需要填充轴承空间的1/21/3.并在轴承内侧设挡油环F=3400NV=1.2

17、5m/sD=310mm总=0.840P工作=5.06KWn滚筒=77.01r/min电动机型号Y132S-4i总=18.70据手册得i齿轮=5.2 i带=3.6=33560Nmm=114840Nmm=567390Nmmdd2=327mmV=6.78m/sa0=500mmLd=1600mm=461.16mm=150.92Z=6根F0=133.18NFQ =1547.04N a =240mmi齿=5.2m=3mmZ1=25Z2=130d1=64mmd2=352mmb2=72mmb1=74mmd25.4mm=142mm=110mmFt =2991.79NFr=1114.68NFa=654.5NP=3625.9NC=26826.7NP=2534.85NC型平键856A型平键2063A型平键1680V=1.6m/s