2024机械设计课程设计___一级圆柱齿轮减速器设计说明书.docx

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1、书目第1章绪论第2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3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 传动比安排3.4 动力运动参数计算第4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依据接触强度初步设计齿轮主要尺寸齿轮弯曲强度校核齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第5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依据扭转强度初步设计轴的最小直径轴的结构设计轴的强度校核第6章轴承、键

2、和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核一6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第7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总结参考文献第1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学问，并运用AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个特别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熬炼和培育。主要体现在如下几个方面：（1）培育了我们理论联系实际

3、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实力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的学问。（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简洁机械的设计，使我们驾驭了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培育独立、全面、科学的工程设计实力和创新实力。（3）另外培育了我们查阅和运用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的实力以及计算、绘图数据处理、计算机协助设计方面的实力。（4）加强了我们对OffiCe软件中WOrd功能的相识和运用。第2章课题题目及主要技术参数说明第2章课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目带式输送机传动系统中

4、的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。2.2 主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=Il50N,输送带的工作速度V=1.6ms,输送机滚筒直径D=260mm。2.3 传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为3年，中批量生产；三相沟通电源的电压为380/220V。2.4 传动系统方案的选择图1带式输送机传动系统简图计算及说明结果第3章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2 电动机选择(一)工作机的功率PWPh=FV1OO

5、O=11501.6l000=1.84kw(二)总效率7总总F带齿轮联轴器濠筒成1承=0.960.980.99X0.96X0.992=0.876(三)所需电动机功率4Pd=PJ总=1.84/0.876=2.100(KW)查机械零件设计手册得Ped=3kW电动机选用Y112M-4n满=1420r/min3.3 传动比安排工作机的转速n=60xl000v/(乃D)=60l0001.6/(3.14260)=117.589rmin，总=湎/=1420/117.589=12.076(rmin)取=3则=12.076/3=4.0253.4 动力运动参数计算(一)转速n电动机选用：YI00L2-4，带二3=4

6、.025计算及说明结果0=n满=1420(r/min)%-八o/i带=n满/i带=1420/3=473.333(r/min)=齿=473.333/4.025=117.589(r/min)=117.589(r/min)(二)功率PP0=Pd=.62(kw)Pi=4带=2.1000.94=1.974(kw)P2=片齿轮轴承=1.9740.980.99=1.916(Arvv)舄=联轴器，轴承二1916X0.99X099=L875(Rv)（三）转矩TT0=9550纬/%=9550X2.100/1420=14.126(Nm)T1=带“=14.1260.963=40.684(Nm)T2=(齿轮轴承i齿=4

7、0.6840.98X0.994.025=158.872(N.m)T、=联轴/轴承i齿带=158.8720.990.99l=155.710(N.m)计算及说明结果将上述数据列表如下:轴号功率PZkWN/(r.min,)T1(N.m)iO2.100142014.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98第4章齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用45号钢，调质处理，HB=236大齿轮选用45号钢，正火处理，HB=1904.2 齿轮几何尺寸的设计计算依据接触强度初步

8、设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得bi=58OgGIim2=530g,SHIim=1OHmI=215M热=2g,Sm=1=/%=473.333/117.589=4.025由机械零件设计手册查得Zni=Zn2=1Yni=Yn2=1.1由小二红=变以=580/Iim1%=.Zn2=半=530W3/Iim1计算及说明结果%=气&=空卢l=244gFIim1f2=L1=2（Mg,FIim1（一）小齿轮的转矩T/T=9550PxInx=9550X1.974/473.377=42.379（Nin）（二）选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械

9、零件教材中表得，WK=Ll（三）计算尺数比=4.025（四）选择齿宽系数Wd依据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取沙d=i（五）计算小齿轮分度圆直径dI计算及说明结果3IKT,(+I)3/1.1x40.684x(4.025+1)66寸忆/分212=/bbVl53024.025=44.714(mm)(六)确定齿轮模数m=g(1+)=?(1+4.025)=112.343(mm)m二(0.0070.02)a=(0.007-0.02)185.871取m=2(七)确定齿轮的齿数ZI和N24=4=组始=22.36取Zi=24,m3Z2=zZ1=4.025X24=96.6取

10、Z2=96（八）实际齿数比Z,96z1u=4Z124齿数比相对误差=幺=0.006A4V2.5%允许(九)计算齿轮的主要尺寸4=mZ=224=48(三)d2=mZ2=2x96=192(mm)Zi=24Z2=964=48mmd2=192mm计算及说明结果中心距=g(4+*)=g(48+192)=120(mm)齿轮宽度B2=ddx=148=48(M)Bi=B2+(510)=5358(mm)取Bi=57(mm)(十)计算圆周转速V并选择齿轮精度y=*J=33.s)60100060x1000查表应取齿轮等级为9级，但依据设计要求齿轮的精度等级为7级。齿轮弯曲强度校核(一)由4.2.1中的式子知两齿轮的

11、许用弯曲应力fl=244M,f2=2O4M,(二)计算两齿轮齿根的弯曲应力由机械零件设计手册得Yn=2.63rf2=2.19比较匕口的值yf/r=2.63244=0.0108Kf2f2=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为a=120mmB=57mmB2=48mmV=Ll890(ms)定为IT7计算及说明结果2(XX)町32000X101.7412.63lB2Tn2Z2-663222=40.952(Mpa)Vb尸J齿轮的弯曲强度足够齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径4由机械零件设计手册得h=l?=0.25dm=4+2hill=(z+2/=(24+21)2=54(da2=d2+2ha2

12、=(Z2+2九；n=(96+21)2=196(Vn)齿距p=23.14=6.28(mm)齿根高hf=(/i*+c*)九=2.5(mn)齿顶高ha=hlrn=12=2(mm)齿根圆直径/Jyi=4-2hf=48-22.5=43(nvn)df2=J2-2hf=192-2x2.5=187(三?)4.3齿轮的结构设计小齿轮采纳齿轮轴结构，大齿轮采纳锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d=50(tnm)轮毂直径D1=1.6d=1.650=80tnm)轮毂长度L=B2=66(nn)轮缘厚度3o=(34)m=68(mm)取6()=8轮缘内径D2=da2-2h-2o=196-24.5-28强度

13、足够dai=54mmda2=196mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmd=43mmd=187mm计算及说明结果=171(mm)取D2=170(mm)腹板厚度c=0.3B2=0.348=14.4取c=15(mm)腹板中心孔直径DO=5(D1+D2)=0.5(170+80)=125(mm)腹板孔直径o=25(D2-D1)=0.25(170-80)=22.5(mm)取do=2O(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.52=l齿轮工作如图2所示：,bL6,11TZL第5章轴的设计计算5.1 轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217-255b=650MPas=36OMPaa_,=28OMPa5.2 轴几何尺寸的设计计算依据扭转强度初步设计轴的最小直径从动轴“2=C医=115J-1,955=29.35n2V117.587考虑键槽d2=29.351.05=30.82选取标准直径4二32（即?）轴的结构设计依据轴上零件的定位、装拆便利的须要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。轴的强度校核从动轴的强度校核圆周力Ft=2000=2000158.872192=1654.92d2径向力Fr=Fttan=1654.92tan20o=602.