機械設(shè)計課程設(shè)計說明書單級直齒圓柱齒輪減速器

1、濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電類課程課程設(shè)計報告（20 07 20 08學(xué)年第 一 學(xué)期） 設(shè)計題目：單級直齒圓柱齒輪減速器專業(yè)班級： 模具 班 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計日期：2007.12.292008.1.7 設(shè)計地點： 實訓(xùn)樓 教務(wù)處目錄一、課程設(shè)計目的：1二、課程設(shè)計的任務(wù)（附具體設(shè)計任務(wù)書一份）1三、課程設(shè)計時間安排：1四、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書2五、機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計說明31、電動機的選擇:32、計算傳動裝置的總傳動比43、計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)44、各軸轉(zhuǎn)矩55、傳動帶的設(shè)計56、減速器齒輪的設(shè)計77、軸的設(shè)計98、軸承的選擇149、鍵的選擇1410、減速器箱體

2、的設(shè)計15六、設(shè)計總結(jié)：17七 參考文獻18一、課程設(shè)計目的：1、通過課程設(shè)計實踐，樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)綜合運用機械設(shè)計課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實際知識來分析和解決機械設(shè)計問題的能力。 2、學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法、步驟，掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律。 3、進行機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練：例如計算、繪圖、查閱資料和手冊、運用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進行計算機輔助設(shè)計和繪圖的訓(xùn)練。二、課程設(shè)計的任務(wù)（附具體設(shè)計任務(wù)書一份）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。（傳動零件齒輪、軸或箱體） 3、設(shè)計計算說明書一份，內(nèi)容包括：擬定機械系統(tǒng)方案，進行機構(gòu)運動和動力分析，選擇電動機，進行傳

3、動裝置運動動力學(xué)參數(shù)計算，傳動零件設(shè)計，軸承壽命計算、軸（按彎扭合成強度計算）、鍵的強度校核，選擇聯(lián)軸器等，約8000字。三、課程設(shè)計時間安排：1、傳動裝置總體設(shè)計、傳動件計算：2天2、裝配草圖設(shè)計：2天3、正式裝配圖設(shè)計：3天4、繪制零件圖：1天5、完成說明書：2天四、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：設(shè)計一用于帶式運輸機上的單級圓柱齒輪減速器設(shè)計方案：（帶式輸送機傳動裝置圖）1.電動機 2.帶傳動 3.減速器 4.聯(lián)軸器 5.滾筒 6.傳動帶已知條件：運輸帶工作拉力f=2300n；運輸帶工作速度v=1.5m/s允許運輸帶速度誤差為5%）；滾筒直徑d= 320mm；兩班制，連續(xù)單向運轉(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（從動軸、齒輪）；3、設(shè)計說明書1份。課程設(shè)計記錄（詳細內(nèi)容、要求、問題討論及注意事項）：五、機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計說明1、 電動機的選擇:（1）、動機的型選擇電號 本減速器在常溫下工作，載荷輕微沖擊，對起動機無特殊要求，故選用y系列籠型三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380v。（2）、確定電動機的功率： 工作機所需功率： 故電動機至工作間的總效率（包括工作機效率）為： 由設(shè)計手冊得 (帶傳動)，（軸承），（齒輪精度為8級） （軸承），（聯(lián)軸器），=0.96（卷筒）代入，得電動機的

5、工作功率： 故選取電動機的額定功率（3）、確定電動機的轉(zhuǎn)速：卷筒軸工作轉(zhuǎn)速：取v帶傳動比，一級圓柱齒輪減速器傳動比，則總傳動比合理范圍為，電動機的轉(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，見下表：方案電動機型號額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比帶傳動比齒輪傳動比1y132m2-65.5100096010.733.572y160m2-85.57507209.512.43.96綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及帶傳動和減速器的傳動比選用方案一中機型。主要外形和安裝尺寸見下表：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、 計算傳動裝置的總傳動比：（1） 傳動裝置的總傳動比： （2） 分配各級傳動比： 為了使三角帶傳動的外廓尺寸不致過大，取傳動比，則齒輪傳動比：3、 計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(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： 電動機軸 軸 軸 卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩 將計算數(shù)值列表如下： 軸號功率(kw)轉(zhuǎn)矩t(nm)轉(zhuǎn)速n（r/min）電機軸4.0139.89960軸3.85114.88320軸3.73397.988.9卷筒軸3.7338688.95、 傳動帶的設(shè)計：1.選擇v帶型號：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帶的型號為 a 型2.確定帶輪直徑：由設(shè)計手冊得 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： 因為所以符合要求4初步確定中心距：+ ； 280800取5確定帶長 + 1648mm 查設(shè)計手冊，取帶的基準(zhǔn)長度6修正中心距： +576考慮到安裝調(diào)整及長期工作后松弛對其進行張緊的情況，中心距應(yīng)留一個調(diào)整佘量，變動范圍為： 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確定帶對軸的壓力11帶輪的設(shè)計（略）12. 設(shè)計結(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1.選擇齒輪減速器材料及精度等級：(1)選擇齒輪材料，熱處理方式該齒輪無特殊要求，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：減速器為一般齒輪傳動估計圓周速度不大于5m/s,根據(jù)表可知，精度

9、等級初選9級精度。（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，所以按齒面接觸強度進行計算。2.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 有式（12.7），計算中心距 （1） 取 （2）小齒輪轉(zhuǎn)矩 (3)取齒寬系數(shù) (4)由于原動機為電動機，載荷平穩(wěn)支承為対稱布置，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.驗算齒根彎曲疲勞強度(1)有式(12.9)校驗算齒根彎曲強度 取 由圖12.13查得7 yf2=2.23代入上式得 安全 安全(2)驗算圓周速度：由表12.3知選9級精度合適。7、 軸的設(shè)計1、選擇軸的材料和確定許用應(yīng)力：選用45號鋼，并經(jīng)正火處理，已知從動輪轉(zhuǎn)速r/min 傳遞功率p=3.61km查表 強度極限 許用彎曲應(yīng)力2、按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑查得 又由式（14.2）得： 因軸的伸出端開一個鍵槽，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，軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用兩肩固定，同向采用過盈配合固定。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、確定軸的各段長度按齒輪的輪齒寬度72mm，由滾動軸承尺寸查得軸承寬為，則將左軸徑長度定為。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,用機體內(nèi)的油潤滑，故取軸環(huán)寬度為，套筒長度取

12、。由結(jié)構(gòu)草圖看出，跨距。處（右邊）的長度定為。為便于裝拆右端蓋螺釘，以便打開機蓋，將處的長度定為。6、驗算軸的強度 畫出軸的受力圖（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轉(zhuǎn)，故認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，取修正系數(shù) 截面 截面 確定危險截面及校核強度由圖可以看出應(yīng)為危險截面。故對截面進行校核： 截面 截面 查得，滿足的條件，故軸的強度足夠。7、修改軸的結(jié)構(gòu)：因所設(shè)計軸的強度余量不大，此軸不再修

13、改。8、繪制從動軸（齒輪軸）的結(jié)構(gòu)草圖 8、軸承的選擇從動軸的軸承選用滾動軸承，型號為6212，各部分尺寸為： 主動軸（齒輪軸）的軸承選用滾動軸承，型號為6210，各部分尺寸為： 9、鍵的選擇軸徑鍵寬2014鍵高129鍵長5070鍵代號為 10、減速器箱體的設(shè)計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)計為使箱體有足夠的強度，應(yīng)對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，同時軸承座孔附近還應(yīng)做出凸臺，但其高度要保證安裝時有足夠的板手空間。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)超過箱體內(nèi)壁。減速器的潤滑采用浸油潤滑，減速器中滾動軸承采用飛濺潤滑，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件的嚙合情況、注油、排油、指示、油面及裝拆吊運等，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，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： 定位銷直徑： 軸承旁凸臺半徑： 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)計總結(jié)：經(jīng)過了兩個星期的艱苦努力，我們的機械設(shè)計課程設(shè)計終于告一段落了。我們剛開始設(shè)計時，感覺很迷茫，不知從何下手，心里真的是沒一點譜，感覺挺難受的。但當(dāng)我們投入進去時，一切也并不是像想象的那么可怕。通過這次課程設(shè)計，我學(xué)到了許多在平時學(xué)不到的知識。在設(shè)計的過程中，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

16、題時，就在一起討論討論，各抒己見。增進了互相之間的團結(jié)和互助，更提高了同學(xué)們解決問題的能力。我們設(shè)計的是一個減速器，設(shè)計中我們必須考慮它的經(jīng)濟性、實用性、工藝性等等，使自己的設(shè)計盡可能的合理，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)計一個具有特色的減速器。首先，我們需要考慮總的設(shè)計方案，比較它們的優(yōu)、缺點，選擇最佳的方案。其次，再根據(jù)總結(jié)出方案設(shè)計具體的零件，其中同樣考慮各個零件的優(yōu)越性，在比較中選擇最好的。這也是任何一個設(shè)計所必須遵循的步驟。從我們不知該怎樣下手，到經(jīng)過老師的指點終于弄明白了設(shè)計順序和應(yīng)注意的事項，這時的我們終于有了得心應(yīng)手的感覺。這次課程設(shè)計對我們這些總是眼高手低的同學(xué)

17、來說是一次非常大的考驗，因為它要求設(shè)計的機器能用到實際的工作中去，而這也是我們平時練習(xí)時最大的缺陷，所遇到的最大問題是學(xué)的理論不能與實踐完全的結(jié)合。再者就是機械設(shè)計中有許多需要運用工作經(jīng)驗去解決的問題和選擇參數(shù)的時候，讓我們不敢下手，對此老師教我們要敢于選擇敢于實驗。在設(shè)計的過程中我們有遇到了許多的困難和挫折，比如當(dāng)有多個數(shù)據(jù)我們不知道選擇哪一個？還有就是設(shè)計出來的軸沒有符合要求時我們也很迷茫，很不知所措。但是誰也沒有因此而停止而放棄。從數(shù)據(jù)的草算，到圖紙的制定，每一個細節(jié)都仔細勘察，翻閱了大量的資料。帶傳動減速器的設(shè)計內(nèi)容的最重要的部分是減速器的設(shè)計，同時還要注意與電動機傳動的配合，老師的要

18、求設(shè)計出配合尺寸和裝配圖及個別零件圖并寫出設(shè)計說明書這對同學(xué)們來說都是一次新的嘗試和創(chuàng)新?？傊?，在整個課程設(shè)計的過程中我收獲很多，是這個實習(xí)的機會讓我把理論與實踐結(jié)合起來，是這個實習(xí)的機會讓我對設(shè)計產(chǎn)生興趣，我也堅信自己會做的更好。參考文獻1 岳平山.機械設(shè)計基礎(chǔ).石油工業(yè)出版社，1995 2 孫寶鈞.機械設(shè)計課程設(shè)計.機械工業(yè)出版社，19973 孫寶鈞.機械設(shè)計基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社，19974 楊可楨.程光蘊，機械設(shè)計基礎(chǔ).高等教育出版社，19915 呂慧瑛.機械設(shè)計基礎(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)計成績評定成績項目標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀工作態(tài)度遵守設(shè)計時間，在指定地點設(shè)計，認(rèn)真查閱資料，積極詢問和討論，計算繪圖有根有據(jù)，自己主動與他