機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

1、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電類(lèi)課程課程設(shè)計(jì)報(bào)告（20 07 20 08學(xué)年第 一 學(xué)期） 設(shè)計(jì)題目：?jiǎn)渭?jí)直齒圓柱齒輪減速器專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 模具 班 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)日期：2007.12.292008.1.7 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 實(shí)訓(xùn)樓 教務(wù)處目錄一、課程設(shè)計(jì)目的：1二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（附具體設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一份）1三、課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排：1四、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2五、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明31、電動(dòng)機(jī)的選擇:32、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比43、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)44、各軸轉(zhuǎn)矩55、傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)56、減速器齒輪的設(shè)計(jì)77、軸的設(shè)計(jì)98、軸承的選擇149、鍵的選擇1410、減速器箱體

2、的設(shè)計(jì)15六、設(shè)計(jì)總結(jié)：17七 參考文獻(xiàn)18一、課程設(shè)計(jì)目的：1、通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來(lái)分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。 2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。 3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖的訓(xùn)練。二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（附具體設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一份）1、減速器裝配草圖1張a0圖紙 。2、零件工作圖2張a2或a3圖紙。（傳動(dòng)零件齒輪、軸或箱體） 3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，內(nèi)容包括：擬定機(jī)械系統(tǒng)方案，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行傳

3、動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算，傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)，軸承壽命計(jì)算、軸（按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算）、鍵的強(qiáng)度校核，選擇聯(lián)軸器等，約8000字。三、課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排：1、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)件計(jì)算：2天2、裝配草圖設(shè)計(jì)：2天3、正式裝配圖設(shè)計(jì)：3天4、繪制零件圖：1天5、完成說(shuō)明書(shū)：2天四、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)方案：（帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置圖）1.電動(dòng)機(jī) 2.帶傳動(dòng) 3.減速器 4.聯(lián)軸器 5.滾筒 6.傳動(dòng)帶已知條件：運(yùn)輸帶工作拉力f=2300n；運(yùn)輸帶工作速度v=1.5m/s允許運(yùn)輸帶速度誤差為5%）；滾筒直徑d= 320mm；兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載

4、荷輕微沖擊；工作年限5年；環(huán)境最高溫度350c；小批量生產(chǎn)。應(yīng)完成的工作1、減速器裝配圖1張；2、零件工作圖12張（從動(dòng)軸、齒輪）；3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。課程設(shè)計(jì)記錄（詳細(xì)內(nèi)容、要求、問(wèn)題討論及注意事項(xiàng)）：五、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明1、 電動(dòng)機(jī)的選擇:（1）、動(dòng)機(jī)的型選擇電號(hào) 本減速器在常溫下工作，載荷輕微沖擊，對(duì)起動(dòng)機(jī)無(wú)特殊要求，故選用y系列籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380v。（2）、確定電動(dòng)機(jī)的功率： 工作機(jī)所需功率： 故電動(dòng)機(jī)至工作間的總效率（包括工作機(jī)效率）為： 由設(shè)計(jì)手冊(cè)得 (帶傳動(dòng))，（軸承），（齒輪精度為8級(jí)） （軸承），（聯(lián)軸器），=0.96（卷筒）代入，得電動(dòng)機(jī)的

5、工作功率： 故選取電動(dòng)機(jī)的額定功率（3）、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：卷筒軸工作轉(zhuǎn)速：取v帶傳動(dòng)比，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比合理范圍為，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可選范圍為： 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000兩種，可查兩種方案，見(jiàn)下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比1y132m2-65.5100096010.733.572y160m2-85.57507209.512.43.96綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比選用方案一中機(jī)型。主要外形和安裝尺寸見(jiàn)下表：中心高（mm）h外形尺寸(mm)l安裝尺寸（mm）ab軸伸尺寸(mm)de1

6、3251534531521617838802、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：（1） 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比： （2） 分配各級(jí)傳動(dòng)比： 為了使三角帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過(guò)大，取傳動(dòng)比，則齒輪傳動(dòng)比：3、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)：a) 各軸的轉(zhuǎn)速為：軸 軸 滾筒軸 b) 各軸功率：軸 軸 卷筒軸輸入功率4、 各軸轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸 軸 軸 卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩 將計(jì)算數(shù)值列表如下： 軸號(hào)功率(kw)轉(zhuǎn)矩t(nm)轉(zhuǎn)速n（r/min）電機(jī)軸4.0139.89960軸3.85114.88320軸3.73397.988.9卷筒軸3.7338688.95、 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)：1.選擇v帶型號(hào)：查表，得工作情況系數(shù)1

7、.3所需傳遞的功率 又因 故選擇v帶的型號(hào)為 a 型2.確定帶輪直徑：由設(shè)計(jì)手冊(cè)得 小帶輪直徑：d 大帶輪直徑： 按表 選取標(biāo)準(zhǔn)值3核算帶速： 因?yàn)樗苑弦?初步確定中心距：+ ； 280800取5確定帶長(zhǎng) + 1648mm 查設(shè)計(jì)手冊(cè)，取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度6修正中心距： +576考慮到安裝調(diào)整及長(zhǎng)期工作后松弛對(duì)其進(jìn)行張緊的情況，中心距應(yīng)留一個(gè)調(diào)整佘量，變動(dòng)范圍為： amin=a-0.015=551.28mm +0.03ld=625.44mm 7校核v帶帶輪包角： 小帶輪 160.1 所以，均符合要求8確定v帶根數(shù)由式 根據(jù)d1=100mm 查表得 p0=0.97kw 由 0.11kw 得出 查

8、表10.8得長(zhǎng)度修正系數(shù) 1.01 查表 得包角系數(shù) 0.95 v帶根數(shù)z 故取7根。9確定帶的初拉力：10確定帶對(duì)軸的壓力11帶輪的設(shè)計(jì)（略）12. 設(shè)計(jì)結(jié)果 選用7根a2000 gb 1154489v帶，中心距a=576mm，帶輪直徑d1=100mm，d2=300mm.6、 減速器齒輪的設(shè)計(jì)1.選擇齒輪減速器材料及精度等級(jí)：(1)選擇齒輪材料，熱處理方式該齒輪無(wú)特殊要求，可選用一般材料，查表并考慮的要求，小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度取hbs230,大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面硬度取hbs190.(2)確定精度等級(jí)：減速器為一般齒輪傳動(dòng)估計(jì)圓周速度不大于5m/s,根據(jù)表可知，精度

9、等級(jí)初選9級(jí)精度。（3）確定許用應(yīng)力，有圖12.11c、圖12.14c分別查得， 有表12.5查得 和 ，故 因齒面硬度小于hbs350，屬軟齒面，所以按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 有式（12.7），計(jì)算中心距 （1） 取 （2）小齒輪轉(zhuǎn)矩 (3)取齒寬系數(shù) (4)由于原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，載荷平穩(wěn)支承為対稱(chēng)布置，查表12.4選k=1將上述數(shù)據(jù)代入，得中心距3.確定基本參數(shù)計(jì)算齒輪的主要尺寸(1)選擇參數(shù)：取z1=32,則z2=iz1=93 取z2=94(2)確定模數(shù)：有表5.1取(3)確定中心距：(4)確定齒寬：為了補(bǔ)償兩齒輪軸向尺寸的誤差，使小輪寬度略大于大輪，故取 (5)

10、分度圓直徑： 4.驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度(1)有式(12.9)校驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度 取 由圖12.13查得7 yf2=2.23代入上式得 安全 安全(2)驗(yàn)算圓周速度：由表12.3知選9級(jí)精度合適。7、 軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料和確定許用應(yīng)力：選用45號(hào)鋼，并經(jīng)正火處理，已知從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速r/min 傳遞功率p=3.61km查表 強(qiáng)度極限 許用彎曲應(yīng)力2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑查得 又由式（14.2）得： 因軸的伸出端開(kāi)一個(gè)鍵槽，故要將軸徑增大3%-5%即?。?考慮到伸出端要與聯(lián)軸器連接，故選繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖，如圖所示3、軸上需要安裝的零件的位置及軸上零件的定位方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的

11、裝配順序和固定方法，如圖確定齒輪從軸的右端裝入齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒定位。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全固定，齒輪的同向固定采用平鏈連接，軸承對(duì)稱(chēng)安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用兩肩固定，同向采用過(guò)盈配合固定。4、確定軸的各段直徑軸段1為外伸端，外接聯(lián)軸器定位軸段3上應(yīng)有軸肩同時(shí)為能很順利地在軸段3上安裝軸承，軸段3必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取直徑軸段4 為了便于拆卸左軸承。取軸段5 5、確定軸的各段長(zhǎng)度按齒輪的輪齒寬度72mm，由滾動(dòng)軸承尺寸查得軸承寬為，則將左軸徑長(zhǎng)度定為。齒輪的端面與箱體內(nèi)壁的距離定為大于，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離取或者取,用機(jī)體內(nèi)的油潤(rùn)滑，故取軸環(huán)寬度為，套筒長(zhǎng)度取

12、。由結(jié)構(gòu)草圖看出，跨距。處（右邊）的長(zhǎng)度定為。為便于裝拆右端蓋螺釘，以便打開(kāi)機(jī)蓋，將處的長(zhǎng)度定為。6、驗(yàn)算軸的強(qiáng)度 畫(huà)出軸的受力圖（圖a）并確定軸上的作用力。圓周力，徑向力 水平面內(nèi)的彎矩圖(圖b)，支點(diǎn)反力為 截面處的彎矩為： 截面處的彎矩為： 垂直面內(nèi)的彎矩圖（圖c） 截面處的彎矩為： 截面處的彎矩為 作合成彎矩圖（圖d） 截面 截面 做轉(zhuǎn)矩圖（圖） 求彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，取修正系數(shù) 截面 截面 確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度由圖可以看出應(yīng)為危險(xiǎn)截面。故對(duì)截面進(jìn)行校核： 截面 截面 查得，滿足的條件，故軸的強(qiáng)度足夠。7、修改軸的結(jié)構(gòu)：因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度余量不大，此軸不再修

13、改。8、繪制從動(dòng)軸（齒輪軸）的結(jié)構(gòu)草圖 8、軸承的選擇從動(dòng)軸的軸承選用滾動(dòng)軸承，型號(hào)為6212，各部分尺寸為： 主動(dòng)軸（齒輪軸）的軸承選用滾動(dòng)軸承，型號(hào)為6210，各部分尺寸為： 9、鍵的選擇軸徑鍵寬2014鍵高129鍵長(zhǎng)5070鍵代號(hào)為 10、減速器箱體的設(shè)計(jì)1. 箱體材料選用ht200鑄造而成，結(jié)構(gòu)采用剖分式。2. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為使箱體有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)箱體的外壁加上肋板，為了提高軸承座處的聯(lián)接剛度，孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓的距離應(yīng)盡量縮短，但不能與端蓋螺釘孔干涉，同時(shí)軸承座孔附近還應(yīng)做出凸臺(tái)，但其高度要保證安裝時(shí)有足夠的板手空間。為了提高箱體鋼性，箱蓋和箱座的聯(lián)接凸緣應(yīng)取厚些，箱座底凸緣的寬度b

14、應(yīng)超過(guò)箱體內(nèi)壁。減速器的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，減速器中滾動(dòng)軸承采用飛濺潤(rùn)滑，因此，應(yīng)在箱座接合面上制出輸油溝。為了保證良好的密封性，箱蓋與箱座的接合面應(yīng)精加工，表面粗糙度不大于，為了進(jìn)一步提高密封性，在箱座凸緣上面還應(yīng)加工出回油溝。3. 減速器附件為了檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、注油、排油、指示、油面及裝拆吊運(yùn)等，減速器還應(yīng)安裝以下幾種附件 觀察孔和觀察孔蓋，通氣器，吊環(huán)螺釘、吊耳和吊鉤，圓錐定位銷(xiāo)，啟蓋螺釘，油標(biāo)，放油螺塞和排油孔，調(diào)整墊片。 4.綜合考慮，箱體的尺寸和各部分零件的尺寸如下： 箱座壁厚度： 箱蓋壁厚度： 箱座凸緣厚度： 箱蓋凸緣厚度： 箱座底凸緣厚度： 地腳螺釘數(shù)目： 地腳螺釘直徑：

15、軸承旁聯(lián)接螺栓直徑： 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 聯(lián)接螺栓的中心距： 軸承端蓋螺釘直徑： 觀察孔蓋螺釘直徑： 、到外箱壁距離： 、到凸緣邊緣距離： 定位銷(xiāo)直徑： 軸承旁凸臺(tái)半徑： 軸承端蓋外徑： 箱蓋、箱座肋板厚度： 軸承端蓋凸緣厚度： 外箱壁到軸承座端面距離： 六、設(shè)計(jì)總結(jié)：經(jīng)過(guò)了兩個(gè)星期的艱苦努力，我們的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)終于告一段落了。我們剛開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，感覺(jué)很迷茫，不知從何下手，心里真的是沒(méi)一點(diǎn)譜，感覺(jué)挺難受的。但當(dāng)我們投入進(jìn)去時(shí)，一切也并不是像想象的那么可怕。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多在平時(shí)學(xué)不到的知識(shí)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，姚老師很耐心的給我們講解，同學(xué)們也互相幫助互相學(xué)習(xí)，碰到比較棘手的問(wèn)

16、題時(shí)，就在一起討論討論，各抒己見(jiàn)。增進(jìn)了互相之間的團(tuán)結(jié)和互助，更提高了同學(xué)們解決問(wèn)題的能力。我們?cè)O(shè)計(jì)的是一個(gè)減速器，設(shè)計(jì)中我們必須考慮它的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、工藝性等等，使自己的設(shè)計(jì)盡可能的合理，在原先的基礎(chǔ)上盡可能的發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，設(shè)計(jì)一個(gè)具有特色的減速器。首先，我們需要考慮總的設(shè)計(jì)方案，比較它們的優(yōu)、缺點(diǎn)，選擇最佳的方案。其次，再根據(jù)總結(jié)出方案設(shè)計(jì)具體的零件，其中同樣考慮各個(gè)零件的優(yōu)越性，在比較中選擇最好的。這也是任何一個(gè)設(shè)計(jì)所必須遵循的步驟。從我們不知該怎樣下手，到經(jīng)過(guò)老師的指點(diǎn)終于弄明白了設(shè)計(jì)順序和應(yīng)注意的事項(xiàng)，這時(shí)的我們終于有了得心應(yīng)手的感覺(jué)。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們這些總是眼高手低的同學(xué)

17、來(lái)說(shuō)是一次非常大的考驗(yàn)，因?yàn)樗笤O(shè)計(jì)的機(jī)器能用到實(shí)際的工作中去，而這也是我們平時(shí)練習(xí)時(shí)最大的缺陷，所遇到的最大問(wèn)題是學(xué)的理論不能與實(shí)踐完全的結(jié)合。再者就是機(jī)械設(shè)計(jì)中有許多需要運(yùn)用工作經(jīng)驗(yàn)去解決的問(wèn)題和選擇參數(shù)的時(shí)候，讓我們不敢下手，對(duì)此老師教我們要敢于選擇敢于實(shí)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們有遇到了許多的困難和挫折，比如當(dāng)有多個(gè)數(shù)據(jù)我們不知道選擇哪一個(gè)？還有就是設(shè)計(jì)出來(lái)的軸沒(méi)有符合要求時(shí)我們也很迷茫，很不知所措。但是誰(shuí)也沒(méi)有因此而停止而放棄。從數(shù)據(jù)的草算，到圖紙的制定，每一個(gè)細(xì)節(jié)都仔細(xì)勘察，翻閱了大量的資料。帶傳動(dòng)減速器的設(shè)計(jì)內(nèi)容的最重要的部分是減速器的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要注意與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的配合，老師的要

18、求設(shè)計(jì)出配合尺寸和裝配圖及個(gè)別零件圖并寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)這對(duì)同學(xué)們來(lái)說(shuō)都是一次新的嘗試和創(chuàng)新?？傊?，在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中我收獲很多，是這個(gè)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)讓我把理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，是這個(gè)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)讓我對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生興趣，我也堅(jiān)信自己會(huì)做的更好。參考文獻(xiàn)1 岳平山.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).石油工業(yè)出版社，1995 2 孫寶鈞.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，19973 孫寶鈞.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，19974 楊可楨.程光蘊(yùn)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).高等教育出版社，19915 呂慧瑛.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與訓(xùn)練指導(dǎo).清華大學(xué)出版社，2002課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀工作態(tài)度遵守設(shè)計(jì)時(shí)間，在指定地點(diǎn)設(shè)計(jì)，認(rèn)真查閱資料，積極詢問(wèn)和討論，計(jì)算繪圖有根有據(jù)，自己主動(dòng)與他