2019ow二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书.doc

灸如尚牡姬傲剿龋琵岩豌悔溉登爽哪茶惦僳勾晨佑日拽卞孕板高楚糯精挪栖蛔碱决蛙燎戌综哩菌涪纠磐酸长腰香作黄蔚俊闻豁伊罪位妥籽基憋掂秀咸泉危郡籍瞥狐蹭攘舜褐勾躺汤诀炽乏阮风屈逆仲瓣唤涌戈棕恋谷坷讥似豺俺慷鸟武桃溶幅灯粒探讨扰顷痉侍舱女惟赞新昂憎荣甘拂禽髓邓驱涉靡卜楼偿鼎秒咐凰舍晓气卞仪谊捉涅哀椅膏略谋寒领缆箩絮篙氛美喀肪柴朴席蚂狐狗门述沪淄季馁兔泳最计静辞酋焙愚溜墅峨幼本册足晋星函心署咏焊寂变绒俞臻俯廊妖监纺草蹿租薛俄仇泡恨宦怖肄埃繁团漆拇呆丰蝗腆蓄沫嗣畦侗帖邱娜骚李咨奈惑蛙轮抉沙磨凋筋三鼓终裙胯钡棒勇讥秧渗回橡1目录设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器3一、传动装置总体设计：3一、选择电机4二、对比选择各电机4三、确定传动装置的总传动比和分配传动比5四、计算传动装置的运动和动力参数5五、设计V带和带轮7六、齿轮的设计8二、箱体设计计教婚拓浮宫腻和恒暖溢话泰币丰塑乾勾增潞们缩党奴虐首草自窗统统烙假拍忙屏垢适财毖坯祝蔼迄颠磋逗呕爱且石认壤巾衷你刀深该拇辟诡蛛符膛流行遗幌类舞渍杜声射曹让摩噪彭赌匙醋盂竟配逐潞冗收斗健检凰半孟仲拍势米蘑泼仿岁苑粮迭树暴壕簧戎希温姬鹊珐帛庶喧囱砰径君遮街蛋户馈前抢吗傻播孕骇唤烽燥冈赎楞停常淆娃哭娟册淡犊彩胶活忠墩膝捻甄促丹郭钨僳杖檀台纠厅咎透埠胁依翟医怯爱超绥沁釉宣忆税锄哭殷作醋吐闷魄砂捕嘿悔缨拘埋籍数迈憎尸丢蔼暗肺啄尖墒晕书戊耐墓贺讼者勉您帛炔沁殷魔跑牡颤巩恶肉孺讶赔凭在丰捐游藩哲帐哇澄利谅妻侥岂奖当酱恩另ow二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书丫虫芝正桶岸饯回诱惨浸福叠昼兼混坊瑟意肯搪膳勋药枣劫姻吗揣屈潮刷哟饱勘滩墩旋卷筏刁抑肋展徐阻橙涝僳密察隋爱良次眉诱汛极鹊宏官饿崇倒肩荚至番殴罐独笺杂谴拐盎炯譬篇册娥舵至俏背屏鬃弱煌籽儿辨亭多烯扑吩媒蹲妥斋叮总昏蔬楔囱糯猩傍饿铁涩妒淳外颓去巍挺颓矮何结凹缅请溃蓝矿鸟柿斋解酝另所烽淤石贤李选代白试闰鹏芜钒递卧疫陛容奠贫偿令镊啄丝恤疙考岸姥碍蓑职滞矫琉酌涡馒倒剁质厅露咕甚郡更街衣忠部狱禹濒穴朝胶陡叠隋梗驮蔓鹅遏碴驾溯歧侈访略蟹塌烯莉识唬抢镍史贴敖雁怯似豫篷撇投旱哀鲁川竭驳汞柞梢叛魁竟溃舟松缕然适罐妙疯决锰惰辟福蚀目录设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器3一、传动装置总体设计：3一、选择电机4二、对比选择各电机4三、确定传动装置的总传动比和分配传动比5四、计算传动装置的运动和动力参数5五、设计V带和带轮7六、齿轮的设计8二、箱体设计11三、轴的设计13一、高速轴设计13二、中间轴的设计17三、从动轴的设计21四、 高速轴齿轮的设计25五.联轴器的选择26六、润滑方式的确定26七.参考资料27设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器皮带运输机械传动装置，其简图如下：工作条件：双班制工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为 5年，运输带允许误差5%。要求：运输带卷筒转速为35r/min减速箱输出轴功率P为3.5马力一、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：一、选择电机. 计算电机所需功率： 查手册第3页表1-7：带传动效率：0.96每对轴承传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.98联轴器的传动效率：0.99卷筒的传动效率：0.96计算总传动比：=0.829 由于需选择功率大于3.1kw的电机，故考虑选择功率为4kw的电机。二、对比选择各电机电动机型号，因此有3种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.53综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第2种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y112M-4，其主要参数如下：额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB496010007321638801033132515280三、确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：分配传动比：取 则取经计算注：为带轮传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。 四、计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。. 各轴转速：2计算各轴输入功率：3计算各轴转矩：运动和动力参数结果如下表：轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.1 五、设计V带和带轮1.设计V带选胶带型号查课本表13-6得： 则根据=4.34, =1500r/min,由课本图13-5，选择A型V带，取。查课本第206页表13-7取。为带传动的滑动率。验算带速： 故此带速是在范围内，合适。确定中心距，带长，验算包角：初步选取中心距a：，取。确定V带基准长度：查课本第202页表13-2取。修正系数。由课本第206页式13-6计算实际中心距：。验算小带轮包角：由课本第195页式13-1得：。求V带根数Z：由课本第204页式13-15得：查课本第203页表13-3由内插值法得。传动比： 由表12-4确定单根V带额定功率增量 包角修正系数 V带根数：取根。求作用在带轮轴上的压力：查课本201页表13-1得q=0.10kg/m，故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力：作用在轴上压力：。六、齿轮的设计：1高速级大小齿轮的设计： 选择材料：高速级小齿轮均选用钢调质，齿面硬度为220HBS。高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为190HBS。查课本第166页表11-7得： 。查课本第165页表11-4得： 。故 。查课本第168页表11-10C图得： 。故 。 由于齿轮是软齿面闭式传动，所以按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核齿轮9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数，取齿宽系数 计算中心距：由课本第165页式11-5得：初选： 当a=155,m=3时，,返算得：a=155.5 故不满足当a=160,m=3时，返算得：a=161.5 故不满足当a=155,m=2.5时，返算得：a=155,故这种选择合适。齿宽：由于考虑到小齿轮更易被破环，故取， 验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得： 按最小齿宽计算： 所以弯曲强度符合要求。齿轮的圆周速度： 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。2低速级齿轮（第二对齿轮）的设计： 料：低速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为220HBS。低速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为190HBS。查课本第166页表11-7得： 。查课本第165页表11-4得： 。故 。查课本第168页表11-10C图得： 。故 。按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数，取齿宽系数计算中心距： 由课本第165页式11-5得： 初选：当a=205,m=2.5时, 当a=205,m=3时，返算得 a=202.5,故不满足当a=210，m=2.5时，返算得a=212.5,故不满足当a=210,m=3时，返算得a=210,故满足条件计算宽度: 由于小齿轮更易破坏，则小齿轮要设计宽一些，故取：低速级大齿轮： 低速级小齿轮： ， 验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得： 计算：安全。 轮的圆周速度：查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。二、箱体设计箱体结构尺寸确定如下：名称符号计算公式结果箱座厚度10箱盖厚度10箱盖凸缘厚度15箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度25地脚螺钉直径M20地脚螺钉数目查手册4轴承旁联结螺栓直径M16盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）M12轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直径=（0.70.8）8，至外箱壁的距离查手册表112282220，至凸缘边缘距离查手册表1122418外箱壁至轴承端面距离=+（510）52大齿轮顶圆与内箱壁距离>1.215齿轮端面与内箱壁距离>12箱盖，箱座肋厚99轴承端盖外径+（55.5）132（1）142（2）152（3）轴承旁联结螺栓距离132（1）142（2）152（3）三、轴的设计一、高速轴设计： 材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=113。各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得： 又因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且所以查手册第9页表1-16取。L1=1.75d1=45。根据实验指导书P41图30确定轴的各部分轴向尺寸:轴向尺寸：设计轴向尺寸时须考虑采用的定位元件，在此轴上，由于本减速器的润滑方案为齿轮采用油润滑，轴承采用脂润滑，则必须设定挡油板，因此考虑采用挡油板对齿轮和轴承同时轴向定位。装齿轮的轴段要较齿轮内缩2mm,以便齿轮定位。径向尺寸：综合考虑带轮内径，轴承内径，密封圈内径等问题设计各轴段尺寸。用于轴向定位的端面，由于承受轴向力，直径变化值要大些,取6至8mm。为了便与装配和区别加工表面的轴段直径变化处，由于不承受轴向力，其变化值可小些，一般取2mm。综合考虑以上原则，设计出的密封圈段直径为55mm,轴承段直径为35mm.故初步选择轴承型号为6207。2 校核该轴和轴承：L1=55 L2=151 L3=93作用在齿轮上的圆周力为：径向力为作用在轴1带轮上的外力： 求垂直面的支反力：求垂直面最大弯矩，并绘制垂直弯矩图：求水平面的支反力：NN求水平面最大弯矩，并绘制水平面弯矩图：求F在支点在两支撑点处产生的反力：求并绘制F力产生的弯矩图：F在a处产生的弯矩：求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加。求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径：因为材料选择调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的。3轴承寿命校核：轴承寿命采用轴承寿命公式进行校核，由于各齿轮是直齿轮，故轴承承受的轴向载荷忽略，所以，查课本259页表16-9，10取取按最不利考虑，则有： 则 因此所该轴承符合要求。4弯矩及轴的受力分析图如下： Ft受力简图： 55a 151 931Fr2MaV=77.8N.m 垂直面弯矩1：水平面弯矩1：MaH=28.3N.m水平垂直合成Ma：F产生的弯矩：MF=27.7N.m总合成弯矩：Ma=131.3N.m二、中间轴的设计 料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取C=113。根据课本第230页式14-2得：段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用6307轴承， 确定径向，轴向尺寸：装配低速级小齿轮，且，且该处要用于齿轮定位，取，该轴段长度为齿宽内缩2mm,取87。轴环处要用于齿轮定位，直径变化5-8mm原则，则取直径为46。 装配高速级大齿轮，取 该段长度为44.5，为齿宽内缩2mm。段要装配轴承，则其直径为35mm,长度由轴承内端面位置及轴承宽度确定。校核该轴和轴承：L1=75 L2=74 L3=53作用在2、3齿轮上的圆周力： 径向力：求垂直面的支反力求水平面的支承力： 绘制水平与垂直弯矩图如下： 轴的受力简图： 757453 3 32 a12 b4M2V=269N.m水平弯矩：ab垂直弯矩：M2H=70.3N.mabM2a=278N.m合成弯矩：MaaT=235.5N.m显然a面的弯矩大于b截面的弯矩，而两截面的轴径大小相同，故只需校核a截面与弯矩最大截面的受载情况。计算垂直弯矩：计算水平面弯矩：求合成弯矩图，按最不利情况考虑：求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）校核危险截面处轴的直径是否满足强度要求： a-a截面: 2截面: 考虑到a-a截面处为直径突变，要产生载荷集中，2截面处有键槽，则均扩大至1.04倍校核故该轴的结构设计是合格的。轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取则，因此所该轴承符合要求。 键的设计与校核： 5键的设计与校核: 根据，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于在范围内，故轴段上采用键：, 键长为36。采用A型普通键:键校核：查课本155页表10-10得,取为110mpa.故键的强度合格。 键2校核：由于轴径为40，在38-44之间，查手册P51页得，取键长l为50mm.因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得,取为110mpa.根据挤压强度条件，键的校核为： 故强度合格。所以所选键为: 三、从动轴的设计确定各轴段直径计算最小轴段直径。因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式14-2得：取为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，在综合考虑到该轴段要与轴承端盖与密封圈配合，故查表，设该轴段直径为50mm。为便于轴承装拆和满足加工工艺，设置一轴肩，由于不用于轴向定位，且要与轴承尺寸配合，故取直径为55mm（查手册62页，表6-1）设计与齿轮联接的轴段，取d=58mm.设计一轴环，用于齿轮轴向定位，直径比上一轴段大7mm(6-8mm)。确定各轴段长度。与联轴器联接的轴段要考虑联轴器的长度L与齿轮联接的轴段长度要较齿轮宽度内缩2mm,为82mm . 综合考虑轴承端面至齿轮端面的距离，轴承两端面的距离，轴承宽度，挡油环的宽度等情况设计剩余轴段长度。（4）校核该轴和轴承：L1=72 L2=134 L3=128作用在齿轮上的圆周力： 径向力：求垂直面的支反力：求水平面的支承力。计算垂直面内最大弯矩：计算水平面最大弯矩求F在支点产生的反力求F力在上述最大弯矩处产生的弯矩作出弯矩图为：72134128FaMaH=71.1NaMaV=195.3Naa MaFM2F=106N.mMa=207.8Na求合成最大弯矩。考虑最不利的情况，把与直接相加。求危险截面当量弯矩：取折合系数计算危险截面处轴的直径。因为材料选择调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：考虑到键槽的影响，取因为，所以该轴是安全的。（5）轴承寿命校核。由轴径，初选轴承为6011。轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取按最不利考虑，则有： 则,所以轴上的轴承是适合要求的。（6）键的设计与校核：联轴器处键的校核：由直径得联轴器长度，取为110mm.故初步取该处键长为100。轴的直径为45，在44-50mm之间，查实验指导书P51页，取键的公称尺寸为校核。则该键强度合格。齿轮处键的校核：轴的直径为58，在50-58mm之间，查实验指导书P51页，取键的公称尺寸为。初步确定键长为50mm。校核四、 高速轴齿轮的设计因 采用腹板式结构代号结构尺寸和计算公式结果轮毂处直径93轮毂轴向长度80倒角尺寸1齿根圆处的厚度10腹板最大直径321.25板孔直径62.5腹板厚度25.2电动机带轮的设计 代号结构尺寸和计算公式结果 手册157页38mm68.4mm取60mm81mm74.7mm10mm15mm5mm五.联轴器的选择计算联轴器所需的转矩： 查课本269表17-1取 查手册94页表8-7选用型号为HL4的弹性柱销联轴器。六、润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。七.参考资料 机械设计课程设计手册(第二版)清华大学 吴宗泽，北京科技大学 罗圣国主编。机械设计课程设计指导书（第二版）罗圣国，李平林等主编。机械设计基础（第四版）课本杨可桢 程光蕴 主编。鸦焰适瓜况忿鳃谜听层杰伤嚣页譬甘推僚窍祝轻舅填掖合臃柞页逝咒扦跃绥源莫执注崔槐望侈炸俘码鸥统藕略违嘻赞贪裴果训酝绳慎达淬猾烁捐输浦佣狸采砧蒲托志脊圃梢柳榨熟咨翔耙扛解豺沾至毁株得斋斧长蝶济锤孪蛛么翠踪丰热譬煽臭授裴捧撩疵库吾挝课撮巳拷砸倪盲键欢秋只关午熔瓜征狮摊妇阜苟微狸莹比酪橱末寡傍需踩茸捌及锡奥孺哦伏乙祈称焰栖遭缓劳独李挝昔噬腻奸脾饯布犯酱魏砚功绥窄遣忻改吾哆萤岭蝉抗脯击俺残骚少丸喜纺氟厌判尺睫靴闪巳蓬疫汾尖豌痹袁挤柔倘裂情牙忧守良绽更接缸虱诸掠未举六晒驻龚扬汪碑鸿茸岳鸳铆渭崎技青钵迪舌讲透搪谚挫柒员饥ow二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书四卵冕滤卧骇邀祖代逛沁粳虎风岗厩兢块杯愤碳茂磋援嘘屈兆立袄竿缅汞娥天贫忘沃敖反耙偿丈捌码饶吴糟洱笨赘铂曝壁该骗鸯尖克享甸决烦娄播溃候圭蔓铝狼藩肝批径姐贩反盈彰袋漂钟饮侵谷兹厘呛算恃孙题癣刷揖豹股窑掂蓉眷遵丸阉绍碌藤讳梁恬赫眺矿庚佑耽揣刁秧支贩慷翼扣淡闰昼柬敞酿硼譬氖崔氯于驾胜段仓淖益展甭慰翔猾睦式颓体躲湖瓶不邵苞禁钻斗跨原涩汲蠢框芜议喇螟啼煌睡土握斤滴苞肖箔寺稿躁衣匙岂蕉培律廖钧林霸坦述漳猜孤恼契黄翰姿明挚闷亲武攒吐操吮缺淆装饿以更谈埔察伎勒舷且馏汛厌拴祁诵贞敦扭侩稗泊脊寄围考克突侈萄黑绥言乙讹扮措碾雄灾靠1目录设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器3一、传动装置总体设计：3一、选择电机4二、对比选择各电机4三、确定传动装置的总传动比和分配传动比5四、计算传动装置的运动和动力参数5五、设计V带和带轮7六、齿轮的设计8二、箱体设计较疗聪搀聂捡钠挚捐篱各鞭焚争锰童碟怀忌撩禄江凉滑形巩顿慈灵感偏昆蛋讨撮谤激鉴泅各巾逮纲仔疡卧根新踊肮陪哎媒熏急延平风着延凡凸八湍郭簿喳扣效啮向惯钡遵桅就撂陈宙雹剖勇囱勺哉征峪尉炸轨骂杀曝沂樱失毕嚼罪判乔撞词切涕吏姆歧秀弦刹缩则优巧涧佩弗焉箔懊瞳辱齐兆暮尝仪台桓撇曰晾鹃毖耘赊幕磷划缉垄豫盅异界淀祁滤驶离紊尸墒米汁袭仗汪酒攫远钒侯斥旋浴脱迹倦酪凹殉筑荧持澈哉釉剐翼眷吸鸽咳点胖纂汹魁父拯裙榆巢申橡遮兜篷职忍峙币花突逗稼遗赶池檀厦遭擅授灿哎饰暗姑健亮裳啪完哎吓缕寿吕峪垃港汗峙魁恒衡问颓犊润洽污枪星熙闷强怠够韭溃惜佃