一级减速器课程设计说明书复习课程.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。一级减速器课程设计说明书-目录第一部分课程设计任务书及传动装置总体设计1一、课程设计任务书1二、该方案的优缺点3第二部分电动机的选择3一、原动机选择3二、电动机的外型尺寸（mm）4第三部分计算减速器总传动比及分配各级的传动比5一、减速器总传动比5二、减速器各级传动比分配5第四部分V带的设计5一、外传动带选为普通V带传动5二、确定带轮的结构尺寸，给制带轮零件图7第五部分各齿轮的设计计算8一、齿轮设计步骤8二、确定齿轮的结构尺寸，给制齿轮零件图10第六部分轴的设计计算及校核计算10一、从动轴设计10二、主动

2、轴的设计15第七部分滚动轴承的选择及校核计算19一、从动轴上的轴承19二、主动轴上的轴承19第八部分键联接的选择及校核计算20一、根据轴径的尺寸，选择键20二、键的强度校核20第九部分减速器箱体、箱盖及附件的设计计算21一、减速器附件的选择21二、箱体的主要尺寸21第十部分润滑与密封23一、减速器的润滑23二、减速器的密封23第十一部分参考资料目录24第十二部分设计小结24第一部分课程设计任务书及传动装置总体设计一、课程设计任务书设计带式运输机传动装置（简图如下）数据编号12345678运输机工作转矩T(Nm)800600750600500700650700运输机带速V(m/s)1.41.41

3、.51.51.61.61.71.7卷筒直径D/mm300300300300300300300300原始数据：工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，两班制工作（16小时/天），5年大修，运输速度允许误差为。课程设计内容1）传动装置的总体设计。2）传动件及支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。每个学生应完成：1） 部件装配图一张（A0）。2） 零件工作图两张（A3）3） 设计说明书一份（6000-8000字）。本组设计数据：第8组数据：运输机工作轴转矩T/(N.m)700运输机带速V/(m/s)1.70卷筒直径D/mm300已给方案：外传动机构为带传动。减速器为

4、单级圆柱齿轮减速器。传动装置总体设计传动方案（上面已给定）1） 外传动为带传动。2） 减速器为单级圆柱齿轮减速器方案简图如下：二、该方案的优缺点该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于中小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器为一级圆柱齿轮减速器，原动机部分为Y系列三相交流异步电动机，减速器低速轴与工作机轴连接用的联轴器选用凸缘联轴器，滚动轴承选用深沟球轴承等。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。第二部分电动

5、机的选择一、原动机选择选用Y系列三相交流异步电动机，同步转速1500r/min，满载转速1460r/min。传动装置总效率：=0.97（见课程设计手册，表1-7）为轴轴承效率为齿轮传动效率为轴轴承效率为联轴器效率为卷筒效率电动机的输出功率：其中PW为工作机（即输送带）所需功率（卷筒转速）工作机的效率=0.96（见课程设计手册，表1-7）取选择电动机为Y160M-4型（见课程设计手册，表12-1）技术数据：额定功率（）11满载转速（）1460额定转矩（）2.2最大转矩（）2.3Y132S-4二、 电动机的外型尺寸（mm）A：254B：210C：108D：42E：110F：12G：37H：160K

6、：15AB：330AC：325AD：255HD：385BB：270L：600（参考课程设计手册，表12-4）第三部分计算减速器总传动比及分配各级的传动比一、减速器总传动比（见课程设计手册，表13-2）二、减速器各级传动比分配初定：（带传动）（单级减速器）第四部分V带的设计一、外传动带选为普通V带传动（1） 确定计算功率：查表13-8得，故（2）选带型号根据kW,由图13-15查此坐标点位于窄V带选型区域处，所以选用窄V带SPZ型。（3）确定大、小带轮基准直径参考图13-16及表13-9选取小带轮直径从动带轮直径，取（4）验算带速带速在525m/s范围内，合适（5）从动轮带速及传动比，（6）确定

7、V带基准长度和中心距初步选取中心距所以取（7) 由式（13-2）得带长查表13-2，对SPZ型带选用：验算小带轮包角由式（13-1）得合适（8）确定SPZ型窄V带根数Z由式（13-15）得查表13-4知单根SPZ带的基本额定功率查表13-6知单根SPZ带的基本额定功率的增量式由查表13-7用线性插值法求得查表13-2得，由此可得,取4根（9）求作用在带轮轴上的压力查表13-1得q=0.07kg/m,故由式13-17得单根V带的初拉力作用在轴上的压力二、确定带轮的结构尺寸，给制带轮零件图小带轮基准直径采用实心式结构。大带轮基准直径采用轮辐式结构大带轮的简图如下：第五部分各齿轮的设计计算一、齿轮设

8、计步骤选用直齿圆柱齿轮，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀。（1）选择材料及确定许用应力小齿轮采用40MnB调质,齿面硬度为241286HBS,(表11-1),大齿轮用ZG35SiMn调质，齿面硬度为241269HBS，(表11-1)，由表11-5，取（2） 按齿面接触强度设计设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.5(表11-3），齿宽系数（表11-6）小齿轮上的转矩取(表11-4）齿数取模数齿宽按表4-1取m=3mm,实际的中心距(3) 验算轮齿弯曲强度齿形系数由式（11-5）（4）齿轮的圆周速度对照表11-2可知选用8级精度是合适的。总

9、结:直齿圆柱齿轮二、 确定齿轮的结构尺寸，给制齿轮零件图大齿轮示意图第六部分轴的设计计算及校核计算一、从动轴设计1、选择轴的材料确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。查表14-1知2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：按扭转强度初估轴的直径,查表14-2得c=118107,取c=112则:从动轴：考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，3、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图1）、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器，查2表9.4可得联轴器的型

10、号为:GY7凸缘联轴器GB/T5843-20032）、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位。3）确定各段轴的直径将估算轴d=55mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=60mm齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处d3应大于d2，取d3=65

11、mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=70mm。齿轮右端用用套筒固定,左端用轴肩定位,轴肩直径，满足齿轮定位的同时,还应满足左侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取4)选择轴承型号.由表16-2及表16-4初选深沟球轴承,代号为6213,查机械设计手册可得:轴承宽度B=23，安装尺寸,选轴肩直径d5=78mm.5）确定各段轴的长度段：d1=55mm长度取L1=100mmII段:d2=86mm长度取III段直径d3=65mm，此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承盖定位初选用6213深沟球轴承，其内径为65mm,宽度为23mm，取轴

12、肩挡圈长为10mmL3=5+10+11.5+11.5=38mm段直径d4=70mm，此段安装从动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽b=90mm,段直径d5=78mm.长度L5=12mm段直径，长度24mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距（11.5+12+45）2=137mm4、轴的强度校核按弯矩复合强度计算从动齿轮分度圆直径1)绘制轴受力简图（如图a）齿轮所受转矩作用在齿轮上的圆周力：Ft=2T/d=径向力：Fr=Fttan200=4978tan200=1812N该轴两轴承对称，所以3) 2)求垂直面的支承反力求水平面的支承反力由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL

13、/2=90668.5=62Nm截面C在水平面上弯矩为：MC2=FAZL/2=248968.5=170.5Nm4) 绘制垂直面弯矩图（如图b）绘制水平面弯矩图（如图c）5)绘制合弯矩图（如图d）MC=(MC12+MC22)1/2=（622+170.52)1/2=181.4Nm6) 绘制扭矩图（如图e）转矩：T=9550（P/n）=896Nm7)绘制当量弯矩图（如图f）截面c处最危险，如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数，截面C处的当量弯矩：Mec=MC2+(T)21/2=181.42+(0.6896)21/2=567.4Nm8）校核危险截面C的强度轴的材料选用45钢，调制处理，由表14

14、-1查得，由表14-3查得，则该轴强度足够。图a-f如下图：二、主动轴的设计1、选择轴的材料确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。查表14-1知2、按扭转强度估算轴的最小直径初估轴径，按扭转强度初估轴的直径,查表14-2得c=118107,取c=112则主动轴：考虑到键槽对轴的削弱，取3、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图，草图类似从动轴。确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，

15、靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位。4确定轴的各段直径初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为19mm。将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1,取第二段直径为d2=40mm齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处d3应大于d2，取d3=45mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=50mm。齿轮右端用用套筒固定,左端用轴肩定位,轴肩直径，满足齿轮定位的同时,还应满足左侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.选择轴承型号.由表16-2及表16-4初选深沟球轴承,代号为6209,查

16、机械设计手册可得:轴承宽度B=19，安装尺寸,选轴肩直径d5=58mm.5确定各段轴的长度段：d1=35mm长度取L1=75mmII段:d2=40mm长度取III段直径d3=45mm，此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承盖定位初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为19mm，取轴肩挡圈长为10mmL3=5+24+19=48mm段直径d4=50mm，此段安装主动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽b=95mm,段直径d5=58mm.长度L5=10mm段直径，长度10+20=30mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距6轴的强度校核按弯矩复合强度计算1)绘制轴受力简图（如图a）齿轮所受

17、的转矩：T=9550P/n=955010.4544/429=232.5作用在齿轮上的圆周力：Ft=2T/d=径向力：Fr=Fttan200=5167tan200=1881N该轴两轴承对称，所以2)求垂直面的支承反力求水平面的支承反力3）由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL/2=940.57710-3=72.4Nm截面C在水平面上弯矩为：MC2=FAZL/2=2583.57710-3=199Nm4）绘制垂直面弯矩图（如图b）绘制水平面弯矩图（如图c）5)绘制合弯矩图（如图d）MC=(MC12+MC22)1/2=（72.42+1992)1/2=212Nm6）绘制扭

18、矩图（如图e）转矩：T=9550（P/n）=232.5Nm7)绘制当量弯矩图（如图f）截面c处最危险，如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数，截面C处的当量弯矩：Mec=MC2+(T)21/2=2122+(0.6232.5)21/2=254Nm8）校核危险截面C的强度轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得，由表14-3查得，则图a-f类似从动轴，此图省略。第七部分滚动轴承的选择及校核计算一、从动轴上的轴承由初选的轴承的型号为:6213,查表6-1（课程设计手册）可知:d=65mm,外径=120mm,宽度B=23mm,基本额定动载荷，基本额定静载荷极限转速6300r/min根据设

19、计条件要求，轴承预计寿命为Lh=530016=24000h轴承基本额定动载荷为,所以因为，所以，故所选轴承适用二、主动轴上的轴承由初选的轴承的型号为:6209,查表6-1（课程设计手册）可知:d=45mm,外径=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷，基本额定静载荷极限转速9000r/min根据设计条件要求，轴承预计寿命为Lh=530016=24000h轴承基本额定动载荷为深沟球轴承只考虑径向载荷,则当量动载荷,所以因为，所以，故所选轴承适用第八部分键联接的选择及校核计算一、根据轴径的尺寸，选择键键1，主动轴与V带轮连接的键为：GB/T1096键10863键2，主动轴与小齿轮连接的键为：G

20、B/T1096键14970键3，从动轴与大齿轮连接的键为：GB/T1096键201270键4，从动轴与联轴器连接的键为：GB/T1096键161080查课程设计（表4-1）二、键的强度校核键1，GB/T1096键10863工作长度挤压强度键2，GB/T1096键14970工作长度挤压强度键3，GB/T1096键161070工作长度挤压强度键4，GB/T1096键161080工作长度挤压强度第九部分减速器箱体、箱盖及附件的设计计算一、减速器附件的选择通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M121.5油面指示器：选用游标尺M12起吊装置：采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞：选用外六角油塞及

21、垫片M121.5根据机械设计基础课程设计表11-1选择适当型号：起盖螺钉型号：GB/T5782-2000M1245,材料5.8高速轴轴承盖上的螺钉：GB578386M825,材料5.8低速轴轴承盖上的螺钉：GB5782-2000M825,材料5.8螺栓：GB57822000M16120，材料5.8二、箱体的主要尺寸(1)箱座壁厚：=0.025a+1=0.025225+1=6.625mm取=10mms(2)箱盖壁厚：=0.02a+1=0.02225+1=5.5mm取=10mm(3)箱盖凸缘厚度：b1=1.5=1.510=15mm(4)箱座凸缘厚度：b=1.5=1.510=15mm(5)箱座底凸缘

22、厚度：b2=2.5=2.510=25mm(6)地脚螺钉直径：df=0.036a+12=0.036225+12=20.1mm取df=20mm(7)地脚螺钉数目：n=4(因为a250)(8)轴承旁连接螺栓直径：d1=0.75df=0.7520=15mm取d1=16mm(9) 盖与座连接螺栓直径：d2=(0.5-0.6)df=1012mm取d2=12mm(10)连接螺栓d2的间距：L=150200mm(11)轴承端盖螺钉直径：d3=(0.4-0.5)df=810mm取d3=8mm(12)检查孔盖螺钉直径：d4=(0.3-0.4)df=68mm取d4=8mm(13)定位销直径：d=(0.7-0.8)d

23、2=8.49.6mm取d=8mm(14)df、d1、d2至外箱壁距离C1=26mm(15)df、d2至外箱壁距离C2=24mm（16）轴承旁凸台半径R1=C2=24mm(17)凸台高度：根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准(18)外箱壁至轴承座端面的距离：C1C2510=58mm(19)铸造过度尺寸(20)大齿轮顶圆与内箱壁间的距离：(21)齿轮端面与内箱壁间的距离(22)箱盖、箱座肋厚：(23)轴承端盖外径为2=Dd3,D-轴承外径小轴承端盖D2=135mm,大轴承端盖D2=170mm轴承旁连接螺栓距离S：取S=225mm.第十部分润滑与密封一、减速器的润滑1.齿轮的润滑采用浸油润滑

24、，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度12m/s，当m20时，浸油深度h约为1个齿高，但不小于10mm，所以浸油高度约为36mm。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GB443-1989全损耗系统用油L-AN15润滑油。二、减速器的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。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。第十一部分参考资料目录1机械设计基础课程设计手册，高等教育出版社，吴宗泽、罗圣国主编，2006年

25、5月第3版；2机械设计基础，高等教育出版社，杨可桢、程光蕴、李仲生主编，2006年5月第5版3机械制图，高等教育出版社，何铭新、钱可强主编，2004年1月第5版第十二部分设计小结课程设计体会此次课程设计需要一丝不苟的态度，而且需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。在老师布置这次课程设计并拿出上届同学设计的成果时，感觉困难重重，难以在一个星期内完成，为了按时完成设计，我提前一个多星期开始设计。课程设计过程中出现的很多问题，几乎都是因为过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公式都忘了，我不断的翻资料、查书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，学到了很多知识，同时补回了许多以前没学好的知识，巩固了这些知识，而且提高了运用计算机相关软件的能力，如Office、Autocad等。-