毕业设计说明书
设计题目展开式二级直齿圆柱齿轮减速器
的设计
设计者
班级
学号
指导老师
时间
目录
一．电动机的选择
二．传动装置的运动和动力参数计算三．V带的设计
四．高速级齿轮传动计算
五．低速级齿轮传动计算
六．轴的结构设计
七．轴的校核计算
八．滚动轴承的选择与计算
九．键联接选择及校核
十．联轴器的选择与校核
十一．减速器附件的选择
十二．润滑与密封
十三．设计小结
十四．参考资料
一电动机的选择
1. 电动机类型和结构的选择
根据输送机的工作环境选择封闭式小型三相异步电动机Y(IP44)系列
2. 电动机功率的选择
运输机功率Pw=F*v=7.8kw
从电动机到输送带的传动总效率为η=η1*η23η32η4η5=0.876
其中η1、η2、η3、η4、η5分别为V带、轴承、齿轮、联轴器、滚筒、的效率，取η1=0.96（已知）、η2=0.99（轴承）、η3=0.97（齿轮）、η4=0.99（联轴器）、η5=0.96（滚筒）
电动机功率Pd==8.9kw
3. 电动机转速的选择
滚筒转速为n==71.62r/min
取带传动的传动比i1=2-4，二级圆柱齿轮减速器的传动比为i2=8-20，总传动比为i=16-80
故电动机转速可选范围为nd= i*n=951.2-4756 r/min
4. 选取电动机的型号
综上所述选取电动机型号:Y160M-4，额定功率为11kW,转速为1460r/min,质量68kg
二传动装置的运动和动力参数计算
1. 计算总传动比
i==20.37
计算各级传动比
按展开式二级圆柱齿轮减速器推荐高速级传动比if=(1.3-1.5)is,取if=1.4is, i=if* is =1.4* is 2的is =2.13，if=3.2
2. 计算各轴转速
I轴转速n1=n m/i b=486.7 r/min
II轴转速n2= n1/ if =152.1 r/min
III轴转速n3=n2/is=71.4 r/min
滚筒轴转速n w=71.6 r/min
计算各轴输入功率
I轴功率P1=Pm*ηv=10.56 kw
II轴功率P2=P1*η轴*η齿=10.14kw
III轴功率P3=P2*η轴*η齿=9.738 kw
工作轴功率Pw= P3*η
轴*η
联
=9.54kw
3. 计算输入转矩
Td=9550*p0/n m=71.95Nm
T1=9550* p1/n1 =207.2Nm
T2=9550* p2/n2=636.7Nm
T3=9550* p3/n3=1302.5Nm
工作轴Tw=9550*pw/nw=1271.4Nm
三设计v带及带轮
一设计V带
由表10-7可得工作情况系数KA=1.2，故p
ca
=KA*p=1.2x9.9=11.88kw 带型的选择
由表10-9根据p
ca
=11.88kw，n=1460r/min,可选用B型带
确定带轮的基准直径d
1
，并验算带速v
1初选小带轮的基准直径d
d1
查表10-9和10-8可得选取小带轮的基准直径d
d1
=125mm 2,验算带速
V=p d
d1
n/60000=p x140x1460/60000=10.763m/s 因为5 m/s 3.计算大带轮的基准直径 d d2=i v * d d1 =3*140=420mm根据教材表8-8圆整得 d d2 =425mm 4.验算带长初定中心距a =500mm L d0=2a +p( d d1 + d d2 )/2+( d d2 -d d1 )2/4a =2*500+p*(140+425)/2+ (425-140) 2/4*500=1644mm由表10-6选取相近的L d0 =2000 确定中心距a= a 0+ (L d -L d0 )/2=678mm a max =a+0.03 L d =678+0.03x2000=738mm a min =a-0.015 L d =678-0.015x2000=648mm 因为a min < a max， 所以符合要求 5,验算小带轮包角α：α=1800-(d d2-d d1 )*57.30/a =1800-250*57.30/592=1560 因为α=1560>1200所以符合要求5 求V带根数Z：单根v带的额定功率p 1 由d d1=125mm，n=1460r/min，查表10-3可得p =1.93kw 根据带型和查表10-4得 p0=0.17kw查表10-5得kA=0.9，查表10-6得kL=1.03 Z=p ca /[p 1 ]=6.1取Z=6 6, 单根v带的初拉力，查表10-1可得q 1 =0.17kg/m F =199.77N 7,作用在轴上的力Fq=2*z *F sinα1/2=2344.85N 二带轮； 带轮采用灰铸铁，小带轮d d1=125mm，大带轮d d2 =425mm，实际中心距a=678mm 小带轮采用腹板式结构。 四高速级齿轮传动计算 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1) 选用直齿圆柱齿轮传动； 材料及热处理；选择小齿轮材料为45调质，硬度为260Hbs，大齿轮材料为45正火，硬度为210Hbs（如表12-3）精度等级选用7级精度 2) 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝i*z1=3.2*20=64， 3) 选取螺旋角。初选螺旋角β＝15°。 4) 由于所选轮齿为软齿面、直齿，所以按接触强度设计，并校核疲劳强度。 2. 按照轮齿接触强度设计 （1）取齿宽系数Ψd=1.05，载荷系数K=1.5，T1=207.2*103nmm （2）[σ H ] 1 =650mpa,[σ H ] 2 =530mpa,μ=Z 2 /Z 1 =3.2,d 1 ≥81.37，取82mm，m=d 1 /z 1 =4.1 查表12-1取标准模数m=4mm，d 1=m*z 1 =80mm， d 2 =m*z 2 =256mm， 3校核齿根弯曲疲劳强度 σF=（2KT1/b1m2*z1）Y F Y S≤[σF] 查表得12-7，b=Ψd* d 1 =0.8*80=64mm 查表取b 1=64mm，b 2 = b 1 -（5∽10）=58mm， 查表12-6得 Y F1=2.81，Y S1=1.56，Y F2=2.3, Y S2=1.73 查表是12-3得 [σ F1]≈410mpa， [σ F2 ]≈310mpa， σ F1 =2KT1/b1m2*z1）Y F1Y S1=113 mpa?[σF1] σ F2 =2KT1/b2m2*z2）Y F2Y S2=41.64 mpa?[σF2] 故弯曲疲劳强度足够。 4. 齿根传动中心距a a=m*（z1+z2）/2=168mm 5.计算齿轮的圆周速度 V=╥d 1*n 2 /60x1000=2.04m/s 6.计算尺寸绘制齿轮零件图 Z 1=20， Z 2 =64 ，m=4mm，d 1 =80mm，d 2 =256mm， a=168mm，b 1=64， b 2 =58， 7.高速级齿轮啮合如下图 五低速级齿轮传动计算 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1) 选用直齿圆柱齿轮传动； 2) 材料及热处理；选择小齿轮材料为40cr调质，硬度为280Hbs，大齿轮材料为45调质， 硬度为240Hbs（如表12-3）精度等级选用7级精度 3) 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝i*z1=2.13*20=43， 4) 选取螺旋角。初选螺旋角β＝15°。 5) 由于所选轮齿为软齿面、直齿，所以按接触强度设计，并校核疲劳强度。2. 按照轮齿接触强度设计 （1）查表12-7，取齿宽系数Ψd=1.0非对称布置，载荷系数K=1.4，T1=636.7*103nmm （2）[σ H ] 1 =640mpa,[σ H ] 2 =520mpa,μ=Z 2 /Z 1 =2,d 1 ≥130.2，取130mm，m=d 1 /z 1 =6.5 查表12-1取标准模数m=6mm，d 1=m*z 1 =120mm， d 2 =m*z 2 =258mm， 3.校核齿根弯曲疲劳强度 σF=（2KT1/b1m2*z1）Y F Y S≤[σF] 查表得12-6，b=Ψd* d 1 =1.0*120=120mm 查表取b 1=126mm，b 2 =120mm， 查表12-6得 Y F1=2.65，Y S1=1.59，Y F2=2.37, Y S2=1.69 查表是12-3得 [σ F1]≈420mpa， [σ F2 ]≈300mpa， σ F1 =2KT1/b1m2*z1）Y F1Y S1=59.14 mpa?[σF1] σ F2 =2KT1/b2m2*z2）Y F2Y S2=27.46mpa?[σF2] 故弯曲疲劳强度足够。 4.齿根传动中心距a a=m*（z1+z2）/2=189mm 5.计算齿轮的圆周速度 V=╥d 1*n 2 /60x1000=0.95m/s 6.计算尺寸绘制齿轮零件图 Z 1=20， Z 2 =43 ，m=6mm，d 1 =120mm，d 2 =258mm， a=189mm，b 1=126， b 2 =120， 7.低速级齿轮啮合如下图 齿轮传动参数表 六轴的结构设计 1. 初选轴的最小直径 选取轴的材料为45号钢，热处理为调质。 取C=110，[г]=30~40 1轴30.6mm，考虑到安装带轮、会有键槽的影响，故将直径增加4%，取d1=32mm 2轴44.6mm，中间轴起过渡减速作用，最小直径无需键槽或其他零件，故查表17-4，取整d2=45mm 3轴56.5，因要接联轴器，故取58.7mm，查表取整d3=60mm 2. 初选轴承 1轴选轴承为36208 2轴选轴承为36209 3轴选轴承为36214 3. 确定轴上零件的位置和固定方式 1轴’；左端用轴肩固定，右端用套筒固定，使用圆柱滚子轴承承载，一轴端连接电动机，采用v带连接电动机。 2轴：低速级，高速级用锻造齿轮，锻造齿轮两端用套筒固定，两齿轮之间用轴肩固定，使用圆柱滚子轴承承载。 3轴：采用锻造齿轮，齿轮左端用套筒固定，右端用轴肩固定，两端承载使用圆柱滚子轴承承载，右端连接运输带，采用弹性柱销联轴器连接。 4. 确定各轴段长度和直径 1) 根据箱座壁厚δ=0.025a+3=7.75>8(a为低速级中心距，a=189)，地脚 螺栓直径df=0.036a+12=18.84,轴承盖螺钉直径d3=0.4df=7.5,可以取箱体轴承座孔的长度B=6d3=45.轴承盖厚度e=1.2 d3=9,伸出轴承盖外部分长度lB=0.25 d3=1.8,为方便拆卸螺钉取lB=8。 2) 齿轮、联轴器的轮毂宽度与孔径有关，可通过查零件尺寸标准得到，轴 承距箱体距离为3。 3) 齿轮端面距离为12.5，齿轮端面与箱体内壁距离为9，齿轮顶圆与箱体 内壁距离为15，均符合要求。 4) 轴承盖直径D0=D+5 d3(D为轴承座孔直径即轴承外径)。 5) 齿轮、齿轮轴、轴承段的直径根据配合选取。 6) 各轴段直径需大于等最小直径，轴肩是为了固定轴上零件的高度应稍大 些。套筒厚度，轴肩直径应小于轴承内圈厚度。 7) 选定轴的结构细节，取需配合紧密的轴肩圆角半径为1mm。其他轴肩圆角 半径均为2mm。轴的左右端倒角均为1*45。 8) 其他直径和长度可由画图确定。 5. 各轴段长度和直径数据见下图 1轴 2轴 3轴 七轴的校核计算1.1轴强度校核 求解径向力、圆周力、轴向力，分度圆直径d=80mm 1)圆周力F t=2T 1 /d=5180N 径向力F r=tanα*Ft=1864N 轴向力Fa=F rtanβ=1939N 轴长L1=141mm，L2=147mm，L3=104mm 分度圆直径d=80mm 2)求垂直面的支撑反力 F 1v ==782N F 2v ==1082N 3)求水平面的支撑反力 F1H=F t *L2/（L2+L3）=3033N 4)2147N 5)计算垂直面弯矩 M 1v =F 1v *L3=81.3Nm M 2v =F 2v *L2=159Nm 6)计算水平面弯矩 M 1H =F 1H *L3=315Nm M 2H =F 2H *L2=315Nm 7)合成弯矩 M 1 =325Nm M 2 =352Nm 2． 2轴强度校核 求解径向力、圆周力、轴向力，分度圆直径d=120mm 1)圆周力Ft=2T 2 /d=10.6x103N 径向力F r=tanα*Ft=3.8 x103N 轴向力Fa=F rtanβ=3.9 x103N 轴长L1=30mm，L2=125mm，L3=116mm 分度圆直径d=120mm 2)求垂直面的支撑反力 F 1v ==1000N F 2v ==2800N 3)求水平面的支撑反力 F1H=F t *L2/（L2+L3）=5497N 4)5103N 5)计算垂直面弯矩 M 1v =F 1v *L3=116x103Nm M 2v =F 2v *L2=350x103Nm 6)计算水平面弯矩 M 1H =F 1H *L3=637 x103Nm M 2H =F 2H *L2=637 x103Nm 7)合成弯矩 M 1 =647kNm M 2 =726kNm 结构设计满足此要求，所取直径以结构设计为准。3. 3轴强度校核、 求解径向力、圆周力、轴向力，分度圆直径d=258mm 1)圆周力Ft=2T 3 /d=10.9x103N 径向力F r=tanα*Ft=3.6 x103N 轴向力Fa=F rtanβ=4.0 x103N 轴长L1=39mm，L2=218mm，L3=124mm 分度圆直径d=258mm 2)求垂直面的支撑反力 F 1v ==785N F 2v ==2815N 3)求水平面的支撑反力 F 1H =F t *L2/（L2+L3）=6.94 x103N 4) 3.96 x103N 5)计算垂直面弯矩 M 1v =F 1v *L3=97.34 x103Nm M 2v =F 2v *L2=613x103Nm 6)计算水平面弯矩 M 1H =F 1H *L3=860 x103Nm M 2H =F 2H *L2=863x103Nm 7)合成弯矩 M1 M2 结构设计满足此要求，所取直径以结构设计为准。 八滚动轴承的选择与计算 1.轴承的安装方案 轴1和轴2的轴承均采用正装，其原因在于正装轴承适合于传动零件位于两支承之间，轴承反装适合于传动零件处于外伸端，而且支承跨距不大。轴承类型选为圆锥滚子轴承，轴承的型号和参数就取之前初选的轴承 2.轴承的校核 1)1轴轴承校核 轴承为30204,F r1= ,F r2 = ,F a =730N,转速n=2930r/min,预期寿命 L h =5000h,e=0.35,Y=1.7,基本额定动载荷Cr=28.2 kN 计算轴向力 F s1=F r1 /2Y=421N F s2=F r2 /2Y=206N 因为F s2 +F a =936> F s1 F a1 =936N F a2 =206N 因为F a1 /F r1 =0.65>0.35, F a2 /F r2 =0.29<0.35 P1=0.4 F r1+YF a1 =2164N P2=F r2 =702N 以P1为计算依据，因受载荷平稳，取f p =1.1，工作温度正常，取f t =1，所以 故所选轴承适用2)2轴轴承校核 轴承为30208,F r1=3408N ,F r2 = 4905N ,F a =1756N,转速n=352.59r/min,预期寿 命L h =5000h,e=0.35,Y=1.7,基本额定动载荷Cr=28.2 kN 计算轴向力 F s1=F r1 /2Y=1002N F s2=F r2 /2Y=1443N 因为F s2 +F a =3199> F s1 F a1 =3199N F a2 =1443N 因为F a1 /F r1 =0.92>0.35, F a2 /F r2 =0.29<0.35 P1=0.4 F r1+YF a1 =6802N P2=F r2 =4905N 以P1为计算依据，因受载荷平稳，取f p =1.1，工作温度正常，取f t =1，所以 故所选轴承适用3)2轴轴承校核 轴承为30212,F r1=4620N ,F r2 = 3854N,F a =2670N,转速n=59.46r/min,预期寿命 L h =5000h,e=0.35,Y=1.7,基本额定动载荷Cr=28.2 kN 计算轴向力 F s1=F r1 /2Y=1359N F s2=F r2 /2Y=1134N 因为F s2 +F a =4029> F s1 F a1 =4029N F a2 =1134N 因为F a1 /F r1 =0.87>0.35, F a2 /F r2 =0.29<0.35 P1=0.4 F r1+YF a1 =8697N P2=F r2 =3854N 以P1为计算依据，因受载荷平稳，取f p =1.1，工作温度正常，取f t =1，所以 故所选轴承适用 九键联接选择及校核 1.键类型的选择 1)1轴 左端连接弹性联轴器，键槽部分的轴径为18mm，轴段长40mm，所以选择 单圆头普通平键(C型) 键6*6,b=6mm,h=6mm,L=32mm 2)2轴 轴段长为18mm，轴径为46mm，所以选择平头普通平键（B型） 键6*6，b=6mm,h=6mm,L=14mm 3)3轴 轴段长为46mm，轴径为63mm，所以选择圆头普通平键（A型） 键14*9，b=14mm,h=9mm,L=36mm 右端连接凸缘联轴器，键槽部分的轴径为55mm，轴段长110mm，所以 选择单圆头普通平键(C型) 键16*10,b=16mm,h=10mm,L=80mm 2.键联接的强度校核 1轴 T=32.01Nm，σ ==46MPa p 2轴 T=238.053Nm，σ ==120MPa p 3轴 T=1328.584Nm，σ ==105MPa p 均在许用范围内。 十联轴器的选择与校核 1. 高速轴联轴器 发动机轴选择LX型弹性柱销联轴器，公称转矩Tn=250Nm，许用转速n=8500 =1.5 r/min，轴孔直径d=18mm, 轴孔长度(Y型)L =42 mm. 工作系数K A 计算转距 所选联轴器满足要求 2. 低速轴联轴器 输送机轴选择GY7,GYS7,GYH7型凸缘联轴器，公称转矩Tn=1600Nm，许用转速n=6000 r/min，轴孔直径d=55mm, 轴孔长度(Y型)L =112 mm. 工作系数=1.5 K A 计算转距 所选联轴器满足要求 十一减速器附件的选择 1. 箱体设计 注释：a取低速级中心距，a＝220mm 2. 附件 为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合 十二润滑与密封 1. 润滑 本设计采用油润滑，润滑方式为飞溅润滑，并通过适当的油沟来把油引入各个轴承中。 1)齿轮的润滑 采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为50+10～20㎜。 取为60㎜。 2)滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。 3)润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。 2. 密封 选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。 轴与轴承盖之间用接触式毡圈密封，型号根据轴段直径 选取。 十三设计心得 经过我们一个多月的努力,我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改，这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足，计算出现了很多小问题，令我非常苦恼.后来在老师的指导下,我找到了问题所在之处,并将之解决.同时我还对机械设计基础的知识有了更进一步的了解. 尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了设计一个完整机械的步骤与方法;也对机械制图、autocad软件有了更进一步的掌握。对我来说,收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中,我发现像我们这些学生最最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有些东西很可能与实际脱节.总体来说,我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来，综合应用才能很好的完成包括机械设计在内的所有工作，也希望学院能多一些这种课程。 十四参考资料 一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。 3．知条件：运输带卷筒转速19/min r， 减速箱输出轴功率 4.25 P 马力， 二、传动装置总体设计： 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不 均匀，要求轴有较大的刚度。 １. 计算电机所需功率d P ： 查手册第3页表1-7： 1η－带传动效率：0.96 2η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.96 4η－联轴器的传动效率：0.993 5η—卷筒的传动效率：0.96 说明： η－电机至工作机之间的传动装置的总效率： 42 12345ηηηηηη=???? 45w P P ηη=?? 3.67w d P P KW η = = 2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2:4 二级圆柱齿轮减速器传动比i=8:40所以电动机转速的可选范围是： ()()19248403043040/min n n i r =?=??=:::电机卷筒总 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 四 确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比：96050.5319 n i n ===总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ?== 机械设计——减速器课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计 设计题目:展开式二级圆柱齿轮减速器院系:机械工程学院 班级:10 2班 学号:102903054036 指导教师:迎春 目录 1. 题目 (1) 2. 传动方案的分析 (2) 3. 电动机选择,传动系统运动和动力参数计算 (2) 4. 传动零件的设计计算 (5) 5. 轴的设计计算 (16) 6. 轴承的选择和校核 (26) 7. 键联接的选择和校核 (27) 8. 联轴器的选择 (28) 9. 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择........................ 28 10. 减速器箱体设计及附件的选择和说明........................................................................ 29 11. 设计总结 (31) 12. 参考文献 (31) 题目:设计一带式输送机使用的 V 带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 3. 工作寿命 10年,每年 300个工作日,每日工作 16小时 4. 制作条件及生产批量 : 一般机械厂制造,可加工 7~8级齿轮;加工条件:小批量生产。生产 30台 6. 部件:1. 电动机, 2.V 带传动或链传动 ,3. 减速器 ,4. 联轴器 ,5. 输送带 6. 输送带鼓轮 7. 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,室内工作; 运输带速度允许误差±5%; 两班制工作, 3年大修,使用期限 10年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力 F 中已考虑。 8. 设计工作量:1、减速器装配图 1张 (A0或 A1 ; 2、零件图 1~2张; 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析 机械设计《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 系别 专业 班级 姓名 学号 指导老师 完成日期 目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 第二章课题题目及主要技术参数说明 机械设计（论文）说明书 题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别：XXX系 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 二零一二年五月一日 目录 第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分链传动的设计----------------------------------8 第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第八部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第九部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第十部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25 第一部分课程设计任务书 一、设计课题： 设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。 二. 设计要求: 1.减速器装配图一张(A1或A0)。 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。 3.设计说明书一份。 三. 设计步骤: 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计链传动和链轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合 结构 设计计算说明书 2、设计步骤 （1）根据已知条件计算传动件的作用力。 ① 选择直齿圆柱齿轮的材料： 传动无特殊要求，为便于制造采用软齿面齿轮，由表5-1，大齿轮采用45#钢正火，162~217HBS ； ② 直齿轮所受转矩n P T 6 1055.9?==9.55×106×3.3/750=42020N.mm ； ③ 计算齿轮受力： 齿轮分度圆直径：d=mz 3=3×25=75mm 齿轮作用力：圆周力F t =2T/d=2×42020/75=1121N 径向力F r =F t tan α=1120.5×tan20°=408N ； （2）选择轴的材料，写出材料的机械性能： 选择轴的材料：该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择45优质碳素结构钢调制处理， 其机械性能由表8-1查得：σB =637MPa,σs =353MPa, σ-1=268MPa, τ-1=155MPa 由表1-5查得：轴主要承受弯曲应力、扭转应力、表面状态为车削状态，弯曲时： 34.0=σψ，扭转时： 34.0=τψ； （3）进行轴的结构设计： ① 按扭转强度条件计算轴的最小直径d min ，然后按机械设计手册圆整成 标准值： 由式（8-2）及表8-2[τT ]=30MPa ，A 0=118 得d min =A 0=118×=19.34mm, 圆整后取d min =20.0mm 计算所得为最小轴端处直径，由于该轴段需要开一个键槽，应将此处轴径增大3%~5%，即d min =(1+5%)d=21.0,圆整后取d min =25.0mm ； ② 以圆整后的轴径为基础，考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺性等 要求，设计其余各轴段的直径长度如下： 1） 大带轮开始左起第一段： 带轮尺寸为：d s =25mm ，宽度L=65mm 并取第一段轴端段长为l 1=63mm ； 2） 左起第二段，轴肩段： 轴肩段起定位作用，故取第二段轴径d 2=30mm 。由l 2=s-l/2-10=57.5mm ，取l 2=57.5mm ； 3） 左起第三段， 轴承段： 初步轴承型号选择，齿轮两侧安装一对6207 型（GB297-84）深沟球轴承。其宽度为17mm ，左轴承用轴套定位，右轴承用轴肩定位。 该段轴径d 3= 35mm ； 4） 左起第四段，齿轮轴段： 取轴径d 4=38mm ，齿轮宽度B=80mm ，则取l 4=78mm ； 5） 左起第五段，轴环段： 取轴径d 5=44mm ，l 5=10mm ； 6） 左起第六段，轴肩段： 取轴径d 6=40mm ； 1. 工程图学实践课程内容及要求 1.1内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1、绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴2个零件的零件图的绘制（A3图纸）。 2、计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建草图特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及评分规则 1、要求 根据减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先设计减速器俯视图草图（草图并非潦草的意思，草图中工程图的内容必须表达清楚，粗细线型分明），完成时间第5周前。 绘制减速器主视图，必须保证与俯视图长度对应关系，同时需要表达的次装配关系为上下箱体的连接关系、通气阀的装配关系、油面观察结构的装配关系、放油螺塞的装配关系，在主视图设计的过程中，如与俯视图有矛盾的地方，修改俯视图。完成时间第7周前。 绘制减速器左视图草图，将主、俯视图未表达清楚的主要结构及次要装配关系表达清楚，完成时间第8周前。 设计大齿轮及大齿轮轴的零件图，完成时间第9周前. 完成减速器工作图（A1图纸），完成时间第15周.完成工作图检查无误的同学即可交图，交图截止时间，第16周周四5：00。过期一律不通过。 2、评分规则 减速器设计80分，（其中草图30分，装配图和零件工作图50分），计算机绘图20分。 目录 绪论 (4) 1.电动机选择 (5) 1.1确定电机功率 (5) 1.2确定电动机转速 (6) 2.传动比分配 (6) 2.1总传动比 (6) 2.2分配传动装置各级传动比 (6) 3.运动和动力参数计算 (6) 3.1各轴转速 (6) 3.2各轴功率 (6) 3.3各轴转矩 (7) 4.传动零件的设计计算 (7) 4.1第一级（高速级）齿轮传动设计计算 (7) 4.2第二级（低速级）齿轮传动设计计算 (11) 5.装配零件设计 (14) 5.1 轴最小直径初步估计 (14) 5.2 联轴器初步选择 (14) 5.3 轴承初步选择 (14) 5.4 键的选择 (15) 5.5 润滑方式选择 (15) 6.减速器箱体主要结构尺寸 (16) 7.轴的受力分析和强度校核 (17) 7.1 高速轴受力分析及强度校核 (17) 7.2 中间轴受力分析及强度校核 (19) 7.3 低速轴受力分析及强度校核 (21) 8.轴承寿命计算 (24) 8.1 高速轴寿命计算 (24) 8.2 中间轴寿命计算 (25) 8.3 低速轴寿命计算 (26) 9.键连接强度计算 (27) 9.1 高速轴上键连接强度计算 (27) 9.2 中间轴键强度计算 (28) 9.3 低速轴链接键强度计算 (29) 10.设计总结 (29) 参考文献 (30) 绪论 机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位，它是理论应用于实际的重要实践环节。本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。此外，它还培养了我们机械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计。 本课程设计的设计任务是二级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一种将由电动机输出的高转速降至要求的转速比较典型的机械装置，可以广泛地应用于矿山、冶金、石油、化工、起重运输、纺织印染、制药、造船、机械、环保及食品轻工等领域。 本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能，同时给了我们练习电脑 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：设计用于盘磨机的二级圆柱齿轮减速器 班级：11车辆1班 设计者：张东升 指导教师：智淑亚 2013年12月9日星期一 机械设计课程设计任务书 学号1104104048 姓名张东升班级车辆1班 一、设计题目：盘磨机传动装置 二、传动装置简图： 1—电动机；2、5—联轴器；3—圆柱齿轮减速器； 4—碾轮；6—锥齿轮传动；7—主轴 三、设计原始数据： 圆锥齿轮传动比：i=4 主轴转速：50/min n r = 主 电动机功率：P= 5.5 kW 电动机转速：1500/min = n r 电 每日工作时数：8小时传动工作年限：8年 四、机器传动特性： 传动不逆转，有轻微的振动，起动载荷为名义载荷的1.5倍，主轴转速允许误差为±5%。 五、设计工作量： 1．减速器装配图1张（A0）； 2．零件工作图2张； 3．设计说明书1份。 目录 一、设计任务书………………………………………………… 二、传动系统方案的分析与拟定……………………………… 三、电动机的选择计算…………………………………………… 四、计算传动装置分配各级传动比……………………………… 五、传动装置运动及动力参数的计算………………………… 六、传动零件的设计计算……………………………………… 七、轴及联轴器结构的初步设计……………………………… 八、验算滚动轴承的寿命……………………………………… 九、键联接的选择和计算……………………………… 十、减速器润滑方式、润滑油牌号、密封类型的选择和装油量计 算………………………………………………十一、减速器箱体设计……………………………………十二、误差分析………………………………………十三、参考文献…………………………………………… 一级减速器设计说明书 课题：一级直齿圆柱齿轮减速器的设计学院： 班级： 姓名: 学号: 指导老师： 南通纺织职业技术学院 目录 一、设计任务书............................................ 二、电动机的选择.......................................... 三、传动装置运动和动力参数的计算.......................... 四、V带的设计 ............................................ 五、齿轮传动设计与校核.................................... 六、轴的设计与校核........................................ 七、滚动轴承的选择与校核计算.............................. 八、键连接的选择与校核计算................................ 九、联轴器的选择与校核计算................................ 十、润滑方式及密封件类型的选择............................ 十一、设计小节............................................ 十二、参考资料............................................ 二设计任务说明书 1、减速器装配图1张； 2、主要零件工作图2张； 3、设计计算说明书 原始数据：输送带的工作拉力;F=1900 输送带工作速度：V=1.8 滚筒直径：D=450 工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限5年，小 批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5% 传动简图: 1电动机2皮带轮3圆柱齿轮减速器4联轴器5输送带 机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计内容： （1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1张） （3）减速器零件图（不低于3张 系统简图： 原始数据：运输带拉力 F=2100N ，运输带速度 s m 6.1=∨，滚筒直径 D=400mm 工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350C ；允许运输带速度误差为±5%， 小批量生产。 设计步骤： 一、 选择电动机和计算运动参数 (一) 电动机的选择 1. 计算带式运输机所需的功率：P w = 1000FV =1000 6 .12100?=3.36kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器）， 2η=0.98（圆锥 滚子轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动），5η=0.96（卷筒）. 所以总传动效率：∑η=2 1η4 2η3η4η5η =96.097.096.098.099.042???? =0.808 3. 计算电动机的输出功率：d P = ∑ ηw P = 808 .036 .3kw ≈4.16kw 4. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 ∑'i =8~25（华南理工大学出版社《机械设计课程设计》第二版朱文坚 黄 平主编），工作机卷筒的转速w n =400 14.36 .1100060d v 100060???= ?π=76.43 r/min ， 所 以 电 动机转速范围为 min /r 75.1910~44.61143.7625~8n i n w d ）（）（’=?= =∑。则电动机同步转速选择可选为 750r/min ，1000r/min ，1500r/min 。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（3i i 25.0i ≤=I ∑I 且），故首先选择750r/min ，电动机选择如表所示 表1 (二) 计算传动比： 1. 总传动比：420.943 .76720 n n i w m ≈== ∑ 机械基础课程设计 说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号 学生： 指导老师： 完成日期： 所在单位： 设计任务书 1、题目 设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。 2、参考方案 （1）V带传动和一级闭式齿轮传动 （2）一级闭式齿轮传动和链传动 （3）两级齿轮传动 3、原始数据 4、其他原始条件 （1）工作情况：两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。 （2）使用期限：5年。 （3）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。 （4）允许误差：允许输送带速度误差5% ±。 5、设计任务 （1）设计图。一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110 a≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110 a>时）。 （2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。 目录 一传动装置的总体设计 (3) 二传动零件的设计 (7) 三齿轮传动的设计计算 (9) 四轴的计算 (11) 五、箱体尺寸及附件的设计 (24) 六装配图 (28) 设计容： 一、传动装置的总体设计 1、确定传动方案 本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。 2，选择电动机 （1） 选择电动机的类型 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V ，Y 系列。 （2） 选择电动机的额定功率 ① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即： 表一 工作机所需功率为： kW s m N Fv w 44.51000 /7.132001000P =?== ②从电动机到工作机的传动总效率为：2 12345ηηηηηη= 其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、 目录 机械设计课程设计任务 (2) 1、传动装置总体设计 (3) 1.1传动方案分析 (3) 1.2、该方案的优缺点 (3) 1.3、传动方案确定 (3) 2、电动机的选择 (3) 2.1电动机类型和结构型式 (3) 2.2 选择电动机容量 (4) 3、机构的运动分析及动力参数选择与计算 (4) 3.1总传动比的确定及各级传动比的分配 (4) 3.2运动和动力的参数计算 (5) 4 、V带设计及计算 (6) 4.1 原始数据 (6) 4.2 设计计算 (6) 5 、各齿轮的设计计算 (8) 5.1、高速级减速齿轮设计 (8) 5.2、低速级减速齿轮设计 (10) 6 、轴的设计计算及校核 (11) 6.1 低速轴的结构设计 (11) 6.2、中速轴尺寸 (15) 6.3、高速轴尺寸 (16) 7、键联接强度校核 (16) 7.1低速轴齿轮的键联接 (16) 7.2 低速轴联轴器的键联接 (16) 8、轴承选择计算 (17) 8.1 减速器各轴所用轴承代号 (17) 8.2低速轴轴承寿命计算 (17) 9．润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 (19) 10．箱体及其附件的结构设计 (19) 10.1减速器箱体的结构设计 (19) 10.2箱体主要结构尺寸表 (20) 10.3减速器附件的结构设计 (20) 11.设计总结 (21) 12、参考资料 (22) 机械设计课程设计任务 一.设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器（第10组数据） 寝室号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.5 () kn V0.8 0.7 0.6 0.75 0.9 1.0 0.8 0.7 0.6 0.7 () m s D550 530 500 450 400 550 530 500 450 520 () mm 二．运输机的工作条件 工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。 1.电动机 2.带传动 3.减速器 4.联轴器 5.滚筒 6.传送带 皮带运输机简图 三、设计任务 1.选择电动机型号； 2.计算皮带冲动参数； 3.选择联轴器型号； 4.设计二级斜齿圆柱齿轮减速器。 四、设计成果 1.二级圆柱齿轮减速器装配图一张； 2.零件工作图2张； 3.设计计算说明书1份. 毕业设计任务书 院（系）系电子信息工程系专业机电一体化工程 班级机电一体化09级自考专科3班姓名邹联杰 1．毕业设计(论文)题目:带式输送机的传动装置 2.题目背景和意义:本次论文设计进行结构设计,并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力。 3.设计的主要内容：带式输送机传动总体设计;带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计;主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计;设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;翻译外文资料等 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点)：，地点： 主要参 :转距T=850N?m,滚筒直径D=38０ｍm，运输带工作转速Ｖ=1.35m／s 工作条件：送机连续工作,单向运转,载荷较平稳，空载起动，每天两班制工作,每年按3０0个工作日计算,使用期限10年。 具体要求：主要传动机构设计;主要零、部件设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;选一典型零件,设计其工艺流程；电动机电路电气控制；翻译外文资料 等 5.毕业设计(论文）的工作量要求：设计论文一份1.0万~1.2万字 装配图1张 A0,除标准件外的零件图9张 A3 设计天数：四周 指导教师签名：年月日 学生签名: 年月日 系（教研室)主任审批： 年月日 带式运输机传动装置传动系统 摘要 本次论文设计的题目是“带式输送机传动装置的设计及制造”。进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。 ?本次的设计具体内容主要包括:带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写开题报告;撰写毕业设计说明书;翻译外文资料等。 ?对于即将毕业的学生来说，本次设计的最大成果就是:综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理论、工程技术和生产实践知识。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施,并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力. 1. 工程图学实践课程内容及要求；- 1.1课程内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1．绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 了解减速器功能、工作原理及应用。学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则、标准件技术手册的查阅与使用方法，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴的零件图的绘制（A3图纸），完成主要零件的草图（分四类：大齿轮轴系零件、小齿轮轴系零件、箱体及其附件、箱盖及其附件）。 2．计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建基于草图的特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及考评原则 1．要求 根据一级圆柱齿轮减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先从绘制减速器俯视图的草图（草图并非潦草的意思，草图是设计的初稿及基础，草图中工程图的内容必 . .. . .. 机械设计 课程设计说明书 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 设计者：第四维 指导教师：刘博士 2011年12月23日 目录 一、设计题目 (3) 二、传动装置总体设计 (3) 三、选择电动机 (3) 四、确定传动装置传动比分配 (5) 五、计算传动装置运动和动力参数 (5) 六、齿轮的设计 (6) 七、减速机机体结构设计 (13) 八、轴的设计 (14) 九、联轴器的选择 (23) 十、减速器各部位附属零件设计 (23) 十一、润滑方式的确定 (24) 一.设计题目 设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。卷筒直径D=220mm,运输带的有效拉力F=1500N,运输带速度 1.1/v m s ,电源380V,三相交流. 二.传动装置总体设计 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。 其传动方案如下： 三．选择电动机 1.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V ，Y 型。 2.选择电动机的容量 电动机所需的功率为： W d a P P KW = η 1000 W FV P KW = 所以 1000d a FV P KW = η 由电动机到运输带的传动总功率为 1a 242234 η=ηηηη 1 η—联轴器效率：0.99 2η—滚动轴承的传动效率：0.98 3η—圆柱齿轮的传动效率：0.97 4 η—卷筒的传动效率：0.96 则：24210.990.980.970.960.817a 242234η=ηηηη=???= 所以 1.65 = 2.020.817 d a FV p KW η= = 3.确定电动机转速 卷筒的工作转速为 601000601000 1.1 96/min 220 w V n r D ππ???= ==? 二级圆柱齿轮减速器传动比=840i ， 总 所以电动机转速可选范围为 ,(840)96/min (7643822)/min d w n i n r r ==?=总 符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min 。 根据容量和转速，由书本表14.1或有关手册选定电动机型号为Y100L-4。其主要 目录 1.题目 (1) 2.传动方案的分析 (2) 3.电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 (2) 4.传动零件的设计计算 (5) 5.轴的设计计算 (16) 6.轴承的选择和校核 (26) 7.键联接的选择和校核 (27) 8.联轴器的选择 (28) 9.减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 (28) 10.减速器箱体设计及附件的选择和说 明 (29) 11.设计总结 (31) 12.参考文献 (31) 广东技术师范学院机电系 《机械设计课程设计》 设计任务书 题目：设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 1、基本数据 数据编号QB-5 运输带工作拉力F/N2000 运输带工作速度 1.4 v/(m/s) 卷筒直径D/mm340 滚筒效率η0.96 2.工作情况两班制，连续单向运转，载荷平稳； 3.工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35度左右。 4.工作寿命15年，每年300个工作日，每日工作16小时 5.制作条件及生产批量: 一般机械厂制造，可加工7～8级齿轮；加工条件：小批量生产。生产30台 6.部件：1.电动机，2.V带传动或链传动,3.减速器,4.联轴器,5.输送带 6.输送带鼓轮 7.工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作； 运输带速度允许误差±5%； 两班制工作，3年大修，使用期限15年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。) 8.设计工作量：1、减速器装配图1张(A0或sA1)； 2、零件图1～3张； 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析 1—电动机，2—弹性联轴器，3—两级圆柱齿轮减速器，4—高速级齿轮，5—低速级齿轮6—刚性联轴器7—卷筒 计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第三组：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=1000N；带速V=2.0m/s； 滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=500mm。 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： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1000×2/1000×0.8412 =2.4KW 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×2.0/π×50 =76.43r/min 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I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a× n筒=（6~24）×76.43=459~1834r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 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，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/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-6。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.57 2、分配各级伟动比 （1）据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理） 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 第二章课题题目及主要参数说明 2.1 课题题目：单级圆柱齿轮减速器 2.2 传动方案分析及原始数据 设计要求： 带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，两班制工作（每班工作8小时），室内环境。减速器设计寿命为8年，大修期为3年，小批量生产，生产条件为中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮；动力来源为三相交流电源的电压为380/220V；运输带速允许误差为+5%。 原始数据：A11 运输带工作拉力F（N）：2500； 运输带卷筒工作转速n (r/min)：89； 卷筒直径D (mm)：280； 设计任务： 1)减速器装配图1张（A0或A1图纸）； 2)零件工作图2～3张（传动零件、轴、箱体等，A3图纸）； 3)设计计算说明书1份，6000～8000字。说明书内容应包括：拟定机械 系统方案，进行机构运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运 动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算、轴（许用应力法 和安全系数法）、键的强度校核，联轴器的选择、设计总结、参考文献、 设计小结等内容。 机械设计 课程设计说明书 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 设计者：第四维 指导教师：博士 2011年12月23日 目录 一、设计题目 (3) 二、传动装置总体设计 (3) 三、选择电动机 (3) 四、确定传动装置传动比分配 (5) 五、计算传动装置运动和动力参数 (5) 六、齿轮的设计 (6) 七、减速机机体结构设计 (13) 八、轴的设计......................................................14 九、联轴器的选择................................................23 十、减速器各部位附属零件设计 ...........................23 十一、润滑方式的确定 (24) 一.设计题目 设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室常温下长期连续工作。卷筒直径D=220mm,运输带的有效拉力F=1500N,运输带速度 1.1/v m s ,电源380V,三相交流. 二.传动装置总体设计 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较 大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下： 三．选择电动机 1.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V，Y 型。 2.选择电动机的容量 电动机所需的功率为：W d a P P KW = η 1000 W FV P KW = 所以 1000 d a FV P KW = η 由电动机到运输带的传动总功率为 摘要 减速器是机械工业中应用最多的既能够提供动力又能够减速，增加输出扭矩的装置，在各行各业的机械设备中都有用到，随着机械工业的越来越强大，各种类型的减速器将会陆续地出现在一些机械设备工厂，从而来满足不同工况的不同需求。本篇毕业设计主要是针对一级直齿圆柱齿轮减速器的介绍，对一级直齿圆柱齿轮减速器中的各个重要零件，例如传动轴，齿轮等等进行分析和设计，从而设计出参数合理，运行可靠平稳的一级直齿圆柱齿轮减速器。 关键词：减速器、齿轮、传动轴 ABSTRACT ABSTRACT This paper starts from the study of the governing mechanism, combined gear box with a 11 roller straightening machine straightening the design, and structure design of the combined gear box, calculation, calculation, design and checking calculation of parameters of each gear of the transmission shaft of the transmission gear box comprises a joint. And complete the drawing and parts drawing assembly diagram, and mechanical drawing software rendering. In the stage of structural design, should firmly establish the assurance levels of gear meshing good sense, welded body structure and the shafting structure suitable, reasonably determine the gear rotation direction and rotation direction of attention gear, lubrication piping design, to ensure that the design and calculation of implement, deceleration machine art is good, easy to use, reliable. This topic is mainly combined speed reducer for straightening machine of design. Key words：Straightening machine, gear box, transmission shaft二级直齿圆柱齿轮减速器设计
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