单机直齿轮减速器.17页

1、 精密机械课程设计说明书设计题目：单级直齿轮带式减速器院系：仪器科学与工程学院专业： 测控技术与仪器 姓名： 学号： 一、课程设计目的：1二、课程设计的任务（附具体设计任务书一份）1三、课程设计时间安排：1四、精密机械课程设计任务书1五、精密机械课程设计设计说明21、 电动机的选择:22、 计算传动装置的总传动比：43、 计算传动装置的运动参数和动力参数：44、 各轴转矩：45、 传动带的设计：56、 减速器齿轮的设计77、 轴的设计88、轴承的选择129、键的选择1310、减速器箱体的设计13参考文献15一、课程设计目的：1、通过课程设计实践，培养理论联系实际的能力，巩固深化机械设计方面的书

2、本知识。2、掌握一般机械设计的程序与方法。3、进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。二、课程设计的任务（附具体设计任务书一份）1、 电子版减速器总装配图一份。2、 电子版带式输送机传动装置设计说明书一份，格式及内容：目录，设计任务书（题目），传动方案的拟定，电动机的选择、传动系统的运动和动力参数的选择和计算，传动零件的设计计算，轴的设计计算，键联接的选择计算，滚动轴承的类型、代号选择和寿命计算，联轴器的选择，箱体设计，润滑密封的选择，参考资料。三、课程设计时间安排：课程设计总共用时两周，具体时间安排如下：1、设计准备（10%

3、）：分析题目，明确要求，阅读参考书，拟定设计计划。2、总体设计（5%）：选择电动机，计算总传动比及分配各级传动比，计算各轴的转速、功率、转速。3、 各级传动零件的设计（5%）：齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动主要参数和尺寸。4、减速器装配图的绘制（60%）。5、设计说明书编写(20%)。四、精密机械课程设计任务书设计题目：设计一个用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器设计方案：（直齿轮带式输送机传动装置图）1.电动机 2.带传动 3.减速器 4.联轴器 5.滚筒 6.传动带已知条件：运输带工作拉力F=8KN；运输带工作速度v=0.75m/s允许运输带速度误差为5%）；滚筒直径D= 340mm；

4、两班制，连续单向运转，载荷中等冲击。应完成的工作1、减速器装配图1张；2、设计说明书1份。五、精密机械课程设计设计说明1、 电动机的选择:（1）、电动机的型选择： 本减速器在常温下工作，载荷中等冲击，对起动机无特殊要求，故选用Y系列笼型三相异步电动机，封闭式结构。（2）、确定电动机的功率： 工作机所需功率： Pw=输送机输出功率/输送机效率（）。电动机至工作间的总效率（包括工作机效率）为： ，由设计手册得 (带传动)，（轴承），（齿轮精度为8级） （轴承），（联轴器），（卷筒）代入，得电动机的工作功率： 使电动机的输出功率为： （3）、确定电动机的转速： 卷筒轴工作转速：带的传动比，取V带传动

5、比，一级圆柱齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，电动机的转数可选范围为： 符合这一范围的同步转速有750、1000两种，可查两种方案，见下表：方案电动机型号额定功率（KW）转速1Y160M1（2）-67.59702Y160L2-6119702Y160L2-87.5720综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比选用方案3中机型。主要外形和安装尺寸见下表：中心高（mm）H外形尺寸(mm)L安装尺寸（mm）AB轴伸尺寸(mm)DE160421102、 计算传动装置的总传动比：（1） 传动装置的总传动比：（2） 分配各级传动比： 为了使三角带传动的外廓尺寸不致过大，取传动比，

6、则齿轮传动比：，齿轮传动常用比为：。3、 计算传动装置的运动参数和动力参数：a) 各轴的转速为：轴 轴 滚筒轴 ，（）b) 各轴功率：轴 轴 卷筒轴输入功率4、 各轴转矩： 电动机轴 轴 轴 卷筒轴输入转矩 将计算数值列表如下： 轴号功率(KW)转矩T(Nm)转速n（r/min）电机轴7.2195.13720轴6.85361.49180轴6.441445.3842.2卷筒轴6.001402.3142.25、 传动带的设计：1.选择V带型号：查表，得工作情况系数1.2所需传递的功率 又因（小带轮转速） 故选择V带的型号为B型2.确定带轮直径：由设计手册得 ：小带轮直径：D （最小为125mm）大

7、带轮直径： 查表选取标准值：3核算带速： 因为所以符合要求4初步确定中心距：+ ； 4901400取5确定带长 + 2373mm 查设计手册，取带的基准长度6修正中心距： +663.5 7校核V带带轮包角： 小带轮 143.7 所以，均符合要求8确定V带根数由式 根据D1=140mm ，查表得： =1.82kw ， 0.30kw 。 查表10.8得长度修正系数： =1.03 ，查表得包角系数： 0.90 V带根数Z 故取5根。9确定带的初拉力： N10确定带对轴的压力N11带轮的设计（略）12. 设计结果 选用4根B型V带，中心距a=663.5mm，带轮直径D1=140mm，D2=5600mm

8、.6、 减速器齿轮的设计1.选择齿轮减速器材料及精度等级：(1)减速器中齿轮常用材料为45号钢、50号钢或中碳合金钢40Gr、40MnB、35SiMn，一般使小齿轮硬度比大齿轮硬度高，所以小齿轮选用45钢，调质处理，齿面硬度在HBS之间，大齿轮选用45钢，正火处理，齿面硬度在156217HBS之间。（2）确定许用应力，查表分别可查得， 查表得 和 ，故 因齿面硬度小于HBS350，属软齿面，所以按齿面接触强度进行计算。2.按齿面接触疲劳强度设计 （1） 取 （2）小齿轮转矩 (3)取齿宽系数 ， ， ， (4)由于原动机为电动机，载荷平稳支承为対称布置，查表选载荷系数为K=1.2。选择参数：取

9、Z1=32，则Z2=iZ1=136，取Z2=136传动比为：。确定模数：。齿宽：，取。按标准模数取，实际的，(3)确定中心距：3.验算齿根弯曲疲劳强度查表得齿形系数：(1）验算齿根弯曲强度，安全(2)验算圆周速度： 查表知9级精度合适。7、 轴的设计1、选择轴的材料和确定许用应力：45号钢是轴的常用材料，所以这里选用45钢，并经正火处理，已知从动轮转速r/min ，传递功率，查表得强度极限 ，许用弯曲应力2、按扭转强度估算轴径查得 ，取c=115，由可得：因轴的伸出端开一个键槽，故要将轴径增大3%-5%，故选，考虑到伸出端要与联轴器连接，取绘制轴的结构草图，如图所示3、轴上需要安装的零件的位置

10、及轴上零件的定位方式要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配顺序和固定方法，如图确定齿轮从轴的右端装入齿轮的左端用轴肩定位，右端用套筒定位。这样齿轮在轴上的轴向位置被完全固定，齿轮的同向固定采用平键连接，轴承对称安装于齿轮的两侧，其轴向用两肩固定，同向采用过盈配合固定。4、确定轴的各段直径（1）轴段1为外伸端，外接联轴器定位。（2）轴段2取为=45mm，。（3）轴段3上应有轴肩同时为能很顺利地在轴段3上安装轴承，轴段3必须满足轴承内径的标准，故取直径，。（4）轴段4取为=75mm，。（5）取轴段5为， （6）取轴段6为，为了装卸方便。5、确定轴的各段长度（1）轴选用YLD8型号的联轴器，孔

11、长为112mm，轴选用YLD12型号的联轴器，孔长为142mm，所以可取。（2）轴段2在箱体内，可取为（3）轴段3链接轴承，轴选用6012型号的轴承，长为18mm，倒角为1，轴选用6018型号的轴承，长为24mm，倒角为1，同时考虑套筒的长度，所以可取。（4）轴段4为过渡段，可取。（5）因轴的齿宽为112mm，轴的齿宽为106mm，所以可取。（6）轴段6的长度可取（7）轴段7为最后一段，长度可取为，轴的长度轴的长度6、 验算轴的强度 画出轴的受力图（图a）并确定轴上的作用力。圆周力，径向力 （为压力角） 水平面内的弯矩图(图b)，支点反力为 危险截面处的水平弯矩为： 危险截面处的垂直弯矩为：

12、作合成弯矩图（图d） 做转矩图 求弯矩因减速器单向运转，故认为转矩为脉动循环变化，取修正系数 危险截面的总合成弯矩为 验证危险截面处直径是否符合要求 轴的材料为45钢经正火处理， 查表得，可得：，又，所以是安全的。同理可验证轴也是安全的。综上可知轴、轴的各轴段长度与直径见下表：轴d1/mm40456075957560L1/mm11212018301122840轴d2/mm65759011013511090L2/mm14545441010630458、轴承的选择轴的轴承型号为6012的轴承，各部分尺寸为： 轴的轴承选用型号为6018的轴承，各部分尺寸为： 9、键的选择轴径键宽281812键高16

13、118键长9013510210、减速器箱体的设计1. 箱体材料选用HT200铸造而成，结构采用剖分式。2. 箱体结构设计为使箱体有足够的强度，应对箱体的外壁加上肋板，为了提高轴承座处的联接刚度，孔两侧的联接螺栓的距离应尽量缩短，但不能与端盖螺钉孔干涉，同时轴承座孔附近还应做出凸台，但其高度要保证安装时有足够的板手空间。为了提高箱体钢性，箱盖和箱座的联接凸缘应取厚些，箱座底凸缘的宽度B应超过箱体内壁。减速器的润滑采用浸油润滑，减速器中滚动轴承采用飞溅润滑，因此，应在箱座接合面上制出输油沟。为了保证良好的密封性，箱盖与箱座的接合面应精加工，表面粗糙度不大于，为了进一步提高密封性，在箱座凸缘上面还应

14、加工出回油沟。3. 减速器附件为了检查传动件的啮合情况、注油、排油、指示、油面及装拆吊运等，减速器还应安装以下几种附件 观察孔和观察孔盖，通气器，吊环螺钉、吊耳和吊钩，圆锥定位销，启盖螺钉，油标，放油螺塞和排油孔，调整垫片。 4.综合考虑，箱体的尺寸和各部分零件的尺寸如下： 箱座壁厚度： 箱盖壁厚度： 箱座凸缘厚度： 箱盖凸缘厚度： 箱座底凸缘厚度： 地脚螺钉数目： 地脚螺钉直径： 轴承旁联接螺栓直径： 箱盖与箱座联接螺栓直径 联接螺栓的中心距： 轴承端盖螺钉直径： 观察孔盖螺钉直径： 、到外箱壁距离： 、到凸缘边缘距离： 定位销直径： 轴承旁凸台半径： 轴承端盖外径： 箱盖、箱座肋板厚度：

15、轴承端盖凸缘厚度： 外箱壁到轴承座端面距离： 六、设计总结：经过了两天的艰苦努力，我们的机械设计课程设计报告终于完成了。我们刚开始设计时，感觉很迷茫，不知从何下手，心里真的是没一点谱，感觉挺难受的。但当我们投入进去时，一切也并不是像想象的那么可怕。通过这次课程设计，我学到了许多在平时学不到的知识。在设计的过程中，姚老师很耐心的给我们讲解，同学们也互相帮助互相学习，碰到比较棘手的问题时，就在一起讨论讨论，各抒己见。增进了互相之间的团结和互助，更提高了同学们解决问题的能力。我们设计的是一个减速器，设计中我们必须考虑它的经济性、实用性、工艺性等等，使自己的设计尽可能的合理，在原先的基础上尽可能的发挥自己的创新能力，设计一个具有特色的减速器。首先，我们需要考虑总的设计方案，比较它们的优、缺点，选择最佳的方案。其次，再根据总结出方案设计具体的零件，其中同样考虑各个零件的优越性，在比较中选择最好的。这也是任何一个设计所必须遵循的步骤。从我们不知该怎样下手，到经过老师的指点终于弄明白了设计顺序和应注意的事项，这时的我们终于有了得心应手的感觉。这次课程设计对我们这些总是眼高手低的同学来说是一次非常大的考验，因为它要求设计的机器能用到实际的工作中去，而这也是我们平时练习时最大的缺陷，所遇到的最大问题是学的理论不能与实践完全的结合。再