各種減速器課程設(shè)計說明書格式參考

1、機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書設(shè)計題目 二級圓柱齒輪減速器 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級設(shè) 計 人指導(dǎo)老師完成日期2010-12 目錄 一動力計的選擇(1) 二減速器傳動比計算 (1) 三傳動參數(shù)計算 (2) 四帶傳動設(shè)計 (2) 五圓柱齒輪傳動設(shè)計(3) 六初選輸出軸上聯(lián)軸器 (8) 七軸的設(shè)計、計算和校核 (9) 八鍵的選擇 (14) 九潤滑和密封說明(15) 十箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(15) 十一.設(shè)計總結(jié) (16) 十二.參考資料. (16)設(shè)計題目：皮帶運輸機傳動裝置1電動機 2帶傳動 3圓柱齒輪減速器 4運輸帶 5滾筒 已知數(shù)據(jù)：運輸帶曳引力F（牛頓）4500每日工作時數(shù)t（

2、小時）10運輸帶速度v（米/秒）0.8傳動工作年限（年）10滾筒直徑D（毫米）400 注：傳動不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，運輸帶速度允許誤差為±5%。計算項目及內(nèi)容主要結(jié)果一、 電動機選擇計算 1、工作機所需功率 P=FV/=4500*0.8/0.96=3.752、電動機至工作機總效率4對軸承帶傳動=0.96=0.962級圓柱齒輪傳動（8級精度）=0，9604個聯(lián)軸器效率4=0.99所以總效率=4=0.8767所需電動機功率=3.75/0.8767=4.2773、電動機選擇由以上計算結(jié)果查表選擇Y132M2-6型號電機，其額定功率=5.5同步轉(zhuǎn)速n=1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速=960r/mi

3、n二、 減速器傳動比計算1、 總傳動比i滾筒轉(zhuǎn)速=60*0.8/3.14*0.4=38.217r/min總傳動比i=/=960/38.217=25.1322、 傳動比分配i帶， i箱體，i高速，i低速i帶選2i箱體=25.132/2=12.56高速級傳動比i高速=4.01低速級傳動比i低速=12.56/4.09=3.10三、 傳動參數(shù)計算1、 各軸轉(zhuǎn)速計算高速軸1轉(zhuǎn)速=960/2=480 r/min 中間軸2轉(zhuǎn)速=480/4.01=118.76r/min 低速軸3轉(zhuǎn)速=118.76/3.10=38.20r/min 滾頭軸4轉(zhuǎn)速=38.20r/min2、 各軸輸入功率計算高速軸1輸入功率=5.5

4、×0.96=5.28中間軸2輸入功率=5.28×0.99×0.98=5.0704低速軸3輸入功率=5.0704×0.99×0.98=4.8691滾筒軸4輸入效率=4.8691×0.99×0.99=4.82033、 各軸轉(zhuǎn)矩計算=9550×5.28/480=105.05Nm=9550×5.0704/118.76=407.73Nm=9550×4.8691/38.20=1217.27Nm=9550×4.8203/38.20=1205.07Nm四、 帶傳動設(shè)計（1） P帶=5.5kw×

5、;0.96×1.1=5.808kw，查機械設(shè)計P157可知選用A型。（2） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 并驗算帶速v。取小帶輪基準(zhǔn)直徑=100mm驗算v=×n/60×1000=3.14×100×960/60000=5.024m/s5v30 故帶選的合適 （3） 大帶輪基準(zhǔn)直徑=i×=2×100=200mm圓整為200mm。（4） 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld。1：初定中心距=300mm2：計算帶所需的基準(zhǔn)長度Ld0=2a0+/2（+）+/4a0 =2*300+3.14/2*（100+200）+（200-100）/(4*300)

6、=1079.33查表8-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1000mm3：實際中心距a+(Ld-Ld0)/2 =300+(1000-1079.33)260.33mm（5） 驗算小帶輪的包角a1-(d2-d1)×/a =-(200-100)×/260.33 =（6） 計算帶的根數(shù)z1:計算單根V帶的額定功率Pr。有=100和n1=960查表8-4a得=0.9576kw。根據(jù)n1=960，i=2和A型帶，查表8-4ab得=0.0204查表8-5得ka=0.94，查表8-2得kl=0.89于是Pr=（+）ka×kl=0.8426kw2：計算V帶的根數(shù)zZ=P帶/Pr=5.808/0

7、.8426=6.897根（7） 計算單根帶的初拉力的最小值（）min查表8-3得A型帶的單位長度重量q=0.1kg/m（）min=500×（2.5-ka）P帶/ka×z+qv×v=138.78N 應(yīng)使帶的實際拉力>（）min（8） 計算壓軸力 （）min =2Z×（）min×Sin/2=2179.76N五、 圓柱齒輪傳動設(shè)計1、高速級圓柱齒輪傳動設(shè)計選小齒輪材料40（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS；大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS。選齒輪傳動為8級精度，初選小齒輪齒數(shù)=24,則=24×4.04=97。（1）按齒面接觸疲勞強度

8、設(shè)計1） 確定公式里各值由齒輪材料性質(zhì)得：彈性影響系數(shù)=189.8，小齒輪疲勞強度極限=600,大齒輪疲勞強度極限=550。查圖10-30（機械設(shè)計課本）選取區(qū)域系數(shù)=2.433。已求=105050Nmm由表10-7選齒寬系數(shù)=1初選載荷系數(shù)=1.3應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×480×1×10×365×10=1.051×=1.051×/4.04=2.6× 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查圖10-19，取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95 計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率1%，安全系數(shù)s=1。2） 初算小齒輪分度圓直徑，代入較小。=64.1322m

9、m3） 計算圓周速度4） 計算齒寬b和模數(shù)b/h=64.1322/6.012=10.675） 計算載荷系數(shù)K使用系數(shù)取=1根據(jù)和齒輪傳動選8級精度查圖10-8得動載系數(shù)=1.12查表10-4得=1.4565查圖10-13得=1.35直齒輪故載荷系數(shù)6） 按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由式10-10a校正7） 計算模數(shù)（2）按齒根彎曲強度設(shè)計 1)計算載荷系數(shù)2)根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5得3)計算齒輪許用應(yīng)力 由齒輪材料可得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為查圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 計算許用應(yīng)力：4) 大齒輪的數(shù)值大5）設(shè)計計算

10、（3）對比以上兩種設(shè)計結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由疲勞彎曲強度計算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強度算得的模數(shù)2.05并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=2.5。取=28，則（4）幾何尺寸計算 1)計算分度圓直徑2)計算中心距 3）計算齒輪齒寬圓整后,2、低速級齒輪傳動設(shè)計選小齒輪材料45（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS；大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度 240HBS。選直齒輪傳動為8級精度，初選小齒輪齒數(shù),則。=407734Nmm取齒寬系數(shù)=1 初選載荷系數(shù)=1.3 （1） 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計由設(shè)計計

11、算公式（10-9a）進行初算1）確定公式里各值由齒輪材料性質(zhì)得：彈性影響系數(shù)=189.8，小齒輪疲勞強度極限=600,大齒輪疲勞強度極限=550應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查圖10-19，取接觸疲勞壽命系數(shù) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率1%，安全系數(shù)s=1。 取齒寬系數(shù)=1 初選載荷系數(shù)=1.3 2）初算小齒輪分度圓直徑3）計算圓周速度4）計算齒寬與齒高比5）計算載荷系數(shù)K 使用系數(shù)取=1根據(jù)和齒輪傳動選8級精度查圖10-8得動載系數(shù)=1.1直齒輪=1查表10-4得=1.469查圖10-13得=1.36故載荷系數(shù)6）按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由式10-10a校正7）計算模數(shù)（2）按

12、齒根彎曲強度設(shè)計 1)計算載荷系數(shù)2)根據(jù)齒數(shù)查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5得3)計算齒輪許用應(yīng)力 由齒輪材料可得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為查圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 計算許用應(yīng)力：4) 大齒輪的數(shù)值大6）設(shè)計計算（3）對比以上兩種設(shè)計結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由疲勞彎曲強度計算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強度算得的模數(shù)3.24并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=3.5。（4）幾何尺寸計算1)計算大、小齒輪的分度圓直徑 2)計算中心距3)計算齒輪齒

13、寬圓整后,六 初選輸出軸上聯(lián)軸器輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑,為了使軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器的型號.七 軸的設(shè)計，計算1.初步計算軸徑軸的材料選用常用的45鋼當(dāng)軸的支撐距離未定時， 無法由強度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計算公式為： 1，3軸為外伸軸，初算軸徑作為最小直徑，應(yīng)取較小的A值；2軸為非外伸軸，初算軸徑作為最大直徑，應(yīng)取較大的A值,查表15-3，取 考慮到1軸要與帶輪連接，初算直徑d1必須與帶輪的輪寬匹配，1軸，3軸上各有兩個鍵槽的影響，所以初定d1=30；d3 =60mm,并確定d2 =50mm。2軸的結(jié)

14、構(gòu)設(shè)計 高速軸1的初步設(shè)計如下圖： 裝配方案是：套筒，擋油環(huán)、左端軸承6208、軸承端蓋、大帶輪依次從軸的左端向右端安裝，右端從軸的右端向右端安裝斜齒輪，套筒，擋油環(huán)，右端軸承6208，軸承端蓋。軸的徑向尺寸：當(dāng)直徑變化處的端面用于固定軸上零件或承受軸向力時，直徑變化值要大些，可取（68）mm，否則可取（46）mm軸的軸向尺寸：軸上安裝傳動零件的軸段長度是由所裝零件的輪轂寬度決定的，而輪轂寬度一般是和軸的直徑有關(guān)，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端面應(yīng)留有距離L，以保證零件端面與套筒接觸起到軸向固定作用，一般可取L=（13）mm。軸上的鍵槽應(yīng)靠近軸的端面處。 中間軸2的初步設(shè)計如下

15、圖：裝配方案：左端從左到右依次安裝直齒輪、套筒，擋油環(huán)，左端軸承6210，軸承端蓋，右端從右向左依次安裝斜齒輪，套筒，擋油環(huán)，右端軸承6210，軸承端蓋。尺寸設(shè)計準(zhǔn)則同1軸 低速軸3的初步設(shè)計如下圖： 裝配方案：左端向右端依次安裝直齒輪，套筒，擋油環(huán)，左端軸承6215，軸承端蓋。右端向左端依次安裝套筒、擋油環(huán)，右端軸承6215，軸承端蓋，工作機的帶輪。尺寸設(shè)計準(zhǔn)則同1軸3低速軸3校核由3軸兩端直徑d=75mm，查機械零件手冊得到應(yīng)該使用的軸承型號為6215，D=130mm，B=25mm，（軸承的校核將在后面進行）。(1) .求作用在齒輪上的力，軸上的彎距、扭距，并作圖(2) 齒輪上的作用力：=

16、 1217.27Nm低速軸3的空間受力圖如下圖：作垂直面得受力圖得： 由力學(xué)知識，對A點取矩得： 對B點取矩得：計算垂直方向作用點處的彎距得：作彎矩圖得：作水平面的受力圖得：由力學(xué)知識，對A點取矩得： 對B點取矩得：計算水平方向作用點處的彎距得：作彎矩圖得：合成彎矩：作扭矩圖得：因為扭轉(zhuǎn)為脈動循環(huán)，=0.6，軸材料選用45號鋼，正火，HBS200,。 T=1217.27Nm所以校核危險截面C處：由d=75mm，b=22mm，t=7mm符合彎扭強度條件，所以合理。八鍵的選擇 高速軸1的左端鍵槽部分的軸徑為30mm，所以選擇普通圓頭平鍵，鍵10×8,b=10mm,h=8mm,l=50mm

17、。 中間軸2的軸左端鍵槽部分的軸徑為56mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵16×10,b=16mm,h=10mm,l=80mm，右端鍵槽部分的軸徑為56mm，所以選擇普通圓頭平鍵，鍵16×10,b=16mm,h=10mm,l=60mm。 低速軸3的左端鍵槽部分的軸徑為81mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵。右端部分的軸徑為60mm，所以選擇普通圓頭平鍵,鍵18×11,b=18mm,h=11mm,l=80mm。九、潤滑和密封說明1潤滑說明 因為是二級減速器，且其傳動的圓周速度，故采用浸油潤滑，大、小圓柱齒輪采用飛濺潤滑；潤滑油使用50號機械潤滑油。軸承采用潤滑脂潤滑，選擇潤滑脂

18、的填入量為軸承空隙體積的1/2。2密封說明在試運轉(zhuǎn)過程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應(yīng)涂上潤滑脂。十、箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對箱體進行具體設(shè)計：（1）確定箱體的尺寸與形狀箱體的尺寸直接影響它的剛度。首先要確定合理的箱體壁厚。查機械設(shè)計課程設(shè)計（西北工業(yè)大學(xué) 李育錫主編）表5-1取箱蓋和箱座壁厚均為=10mm。為了保證結(jié)合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較厚的連接壁緣，箱蓋凸緣厚度設(shè)計成10mm，箱座凸緣厚度和箱座底面凸緣厚度均設(shè)計10mm。(

19、2).合理設(shè)計肋板在軸承座孔與箱底接合面處設(shè)置加強肋，減少了側(cè)壁的彎曲變形。(3).合理選擇材料因為鑄鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，且減速器的受載不大，所以箱體可用灰鑄鐵制成。2、減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（具體結(jié)構(gòu)尺寸可參考機械設(shè)計課程設(shè)計西北工業(yè)大學(xué)李育錫主編）（1）檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。（2）放油螺塞放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點，并在其附近形成凹

20、坑，以便于油污的匯集和排放。放油螺塞為六角頭細牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封。（3）油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。（4）通氣器通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運轉(zhuǎn)時箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進入。（5）起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運減速器。減速器箱蓋上設(shè)有吊孔，箱座凸緣下面設(shè)有吊耳，它們就組成了起吊裝置。（6）起蓋螺釘為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，可先擰動此螺釘頂起箱蓋。（7）定位銷在箱體連接凸緣上相距較遠處安置兩個圓錐銷，保證箱體軸承孔

21、的加工精度與裝配精度。十一、設(shè)計總結(jié)通過設(shè)計該二級展開式圓柱齒輪減速器具有以下特點及優(yōu)點：1）能滿足所需的傳動比齒輪傳動能實現(xiàn)穩(wěn)定的傳動比,該減速器為滿足設(shè)計要求而設(shè)計i=25.132的總傳動比。2）選用的齒輪滿足強度剛度要求由于系統(tǒng)所受的載荷不大，在設(shè)計中齒輪采用了腹板式齒輪不僅能夠滿足強度及剛度要求，而且節(jié)省材料，降低了加工的成本。3）軸具有足夠的強度及剛度由于二級展開式齒輪減速器的齒輪相對軸承位置不對稱，當(dāng)其產(chǎn)生彎扭變形時，載荷在齒寬分布不均勻，因此，對軸的設(shè)計要求最高，通過了對軸長時間的精心設(shè)計，設(shè)計的軸具有較大的剛度，保證傳動的穩(wěn)定性。4）箱體設(shè)計得體設(shè)計減速器的具有較大尺寸的底面積

22、及箱體輪轂，可以增加抗彎扭的慣性，有利于提高箱體的整體剛性。5）加工工藝性能好設(shè)計時考慮到要盡量減少工件與刀具的調(diào)整次數(shù)，以提高加工的精度和生產(chǎn)率。此外，所設(shè)計的減速器還具有形狀均勻、美觀，使用壽命長等優(yōu)點，可以完全滿足設(shè)計的要求。6）由于時間緊迫，所以這次的設(shè)計存在許多缺點，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設(shè)計中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設(shè)備。十二、參考資料1機械設(shè)計（第八版）濮良貴，紀(jì)名剛主編，高等教育出版社， 2006年5月第八版；2機械設(shè)計課程設(shè)計李育錫主編，高等教育出版社，2008年6月第1版；3簡明機械設(shè)計手冊洪鐘德主編，同濟大學(xué)出版社， 2002年5月第1版；4減速器選用手冊周明衡主編，化學(xué)工業(yè)出版社， 2002年6月第1版；5機械制圖徐連元 李強德 徐祖茂主編,同濟大學(xué)出版社，2003年3月第一版；6互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)韓進宏