一級閉式圓柱齒輪減速器課程設(shè)計說明書

1、目錄第一章 緒論2第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明.32.1 課題題目 2.2傳動方案分析及原始數(shù)據(jù)第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算53.1 減速器結(jié)構(gòu)3.2 電動機選擇3.3 傳動比分配3.4 動力運動參數(shù)計算第四章 齒輪的設(shè)計計算(包括小齒輪和大齒輪).94.1閉式齒輪傳動設(shè)計4.1.1閉式齒輪選材4.1.2閉式齒輪的設(shè)計計算與強度校核4.1.3閉式齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)：4.2開式齒輪傳動4.2.1齒輪選材4.2.2齒輪的設(shè)計計算與強度校核第五章 軸的設(shè)計計算(從動軸).175.1軸（電動機軸）的尺寸設(shè)計5.1.1軸的材料和熱處理的選擇5.1.2軸幾何尺寸的設(shè)計計算5.2軸（輸出軸

2、）的尺寸設(shè)計和強度校核5.2.1軸的材料和熱處理的選擇5.2.2軸幾何尺寸的設(shè)計計算5.2.3i軸的強度校核第六章鍵選擇296.1鍵的選擇計算第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算.307.1 潤滑的選擇確定 7.2 密封的選擇確定 7.3箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算7.4減速器附件的選擇確定 第八章 總結(jié)32參考文獻第一章 緒 論本論文主要內(nèi)容是進行一級圓柱直齒輪的設(shè)計計算，在設(shè)計計算中運用到了機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門課程知識，并運用AUTOCAD軟件進行繪圖，因此是一個非常重要的綜合實踐環(huán)節(jié),也是一次全面的、 規(guī)范的實踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練，使

3、我們在眾多方面得到了鍛煉和培養(yǎng)。課程設(shè)計師機械設(shè)計課程中重要的綜合性與實踐性環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練了綜合運用機械設(shè)計課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、深化和擴展了相關(guān)機械設(shè)計方面的知識。（2）通過對通用機械零件、常用機械傳動或簡單機械的設(shè)計，使我們掌握了一般機械設(shè)計的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。（3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計算機輔助設(shè)計方面的能力。（4）加強了我們對Offic

4、e軟件中Word功能的認識和運用。本課程設(shè)計要就根據(jù)，設(shè)計一個電動絞車傳動裝置，繪制減速器的主要構(gòu)件的圖紙和簡述其的裝配圖。編寫設(shè)計說書。本課程設(shè)計要求完成的工作：1。裝配工作圖一張，零件工作圖兩張2。設(shè)計說明書一份。第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1課題題目： 電動絞車傳動裝置2.2傳動方案分析及原始數(shù)據(jù)： 設(shè)計要求：原動機為電動機，齒輪單項傳動，有輕微沖擊；單班工作（每班8小時）；要求滾動軸承壽命5000小時。 原始數(shù)據(jù)：3運輸帶卷筒圓周力：25；卷筒轉(zhuǎn)速：50卷筒直徑(mm)：400 設(shè)計任務(wù)：1) 減速器裝配圖1張（A0或A1圖紙）；2) 零件工作圖23張（傳動零件、軸、箱體等，

5、A3圖紙）；3) 設(shè)計計算說明書1份，60008000字。說明書內(nèi)容應(yīng)包括：擬定機械系統(tǒng)方案，進行機構(gòu)運動和動力分析，選擇電動機，進行傳動裝置運動動力學(xué)參數(shù)計算，傳動零件設(shè)計，軸承壽命計算、軸（許用應(yīng)力法和安全系數(shù)法）、鍵的強度校核，聯(lián)軸器的選擇、設(shè)計總結(jié)、參考文獻、設(shè)計小結(jié)等內(nèi)容。 結(jié)構(gòu)設(shè)計簡圖：圖1 帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖 設(shè)計計算說明書第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算 減速器的結(jié)構(gòu)與性能介紹3.1結(jié)構(gòu)形式3.2電動機選擇按照設(shè)計任務(wù)要求，本減速器采用水平剖分、封閉結(jié)構(gòu)（1）運輸帶卷筒所需功率P卷筒=26.17KwError! No bookmark name given.（2）從

6、電動機到卷筒間各個運動副的總機械效率 45 =0.992 聯(lián)軸器效率；=0.97 閉式齒輪傳動效率；=0.95 開式齒輪傳動效率；=0.99 1 軸承效率；5=0.96一滾筒 所以： 45=0.992x0.991x0.97x0.991x0.95x0.991x0.96=0.854（3）電動機所需功率為： P電機 =P工作機/y=26.17/0.854=30.644查機械零件設(shè)計手冊附錄表F1-7Y系列電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) 取P電機=37kw可見有三種Y系列三相異步電動機可用，分別為：Y132M-4、Y160M-6、Y160L-8，三者參數(shù)比較如下：機械零件設(shè)計手冊P997表4.1-2結(jié)果及依據(jù)型號額

7、定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）尺寸標準轉(zhuǎn)速最好在1002 r/min-1500 r/min電動機選用Y225S-4型Y225S-437KW150014802.22.2中Y280S-610007402.02.0中方便設(shè)計和要求。綜合考慮總傳動比及尺寸大小，選取Y225S-4型3.3傳動比分配3.4動力運動參數(shù)計算運輸帶卷筒的轉(zhuǎn)速為： n=450-1800（r/min） 所以： i 總=1480/50=29.6 （1）轉(zhuǎn)速n =1480（r/min）=/=970/4=2962（r/min） =/=242.5/2.756=50（r/min）（）功率(kw) P1=Pd*y

8、01=37x0.992=36.704 P2=Pd*y01*y12=37x0.9920.991x0.992=35.28P1=Pd*y01*y12*y13=37x0.9920.991x0.97x0.991x 0.95=33.22（3）轉(zhuǎn)矩T(N*m)T1=9550XPI/n1=9550x36.704/1480=236.84T2=9550XP2/n2=9550X35.28/296=1138.26T3=9550XP3/n3=9550X33.33/50=6345.02將上述數(shù)據(jù)列表如下：設(shè)計計算內(nèi)容計算及說明結(jié)果及依據(jù)軸號功率P/kWn/(r/min)T(N.m)i36.7041480236.847/5

9、0.9612735.282961138.265.920.9414533.22506345.02第四章 齒輪的設(shè)計計算 齒輪的設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)說明4.1閉式齒輪傳動設(shè)計4.1.1閉式齒輪選材4.1.2閉式齒輪的設(shè)計計算與強度校核4.1.3閉式齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)：閉式齒輪選用：直齒圓柱硬齒面齒輪（1）選擇材料及確定需用應(yīng)力小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB230 大齒輪選用45號鋼，調(diào)制處理，HB210 由機械零件設(shè)計手冊查得 hlim1=585 MPa hlim2=550 MPa SH=1.1 H1=565/1.1=531.82MPa H2=550/1.1=500 MPa flim1=425MPa

10、 hlim2=410MPa SF=1.35 H1=425/1.35=314.815MPa H2=410/1.35=303.7MPa（2） 確定各種參數(shù)齒輪按 8等級精度制造由于原動機為電動機，工作機為帶式輸送機，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對成布置，一般按照中等沖擊載荷計算。查機械設(shè)計基礎(chǔ)教材中表得取K=1.5查機械設(shè)計基礎(chǔ)教材中表?。簠^(qū)域系數(shù) ZH=2.5 彈性系數(shù) ZE=188.0查機械設(shè)計基礎(chǔ)教材中表116?。糊X寬系數(shù) i=5（3）按齒面接觸強度設(shè)計計算=205mm齒數(shù)取Z1=30，則Z2=305=150。故實際傳動比i=150/30=5模數(shù) m=2xd/z1+z2=2.27 m=2.5按表

11、4-1 取m=2.5mm，實際的d1=zm=302.5mm=75mm，d2=1502.5mm=375mm中心距 a=d1+d2/2=225mm（4）驗算齒輪彎曲強度 齒形系數(shù)YFa1=2.85，YSa1=1.63 YFa2=2.17，YSa2=1.76由式（11-5）=2KT2Yf/bm2z1=2x1.3x113.826e4x2.85/(145x25x20)=116.34MPa YF2/2=0.01162 故：對小齒輪進行彎曲強度計算 m=5mm中心距：a=225mm 驗算齒面接觸強度 =2Kt2YF/bmmz1=116.34故安全（4） 計算齒輪圓周速度v并選擇齒輪精度V=1.55m/s查表

12、取齒輪等級為98級制造精度是合宜的。(5)齒輪上的受力情況圓周力Ft=22.77kn徑向力Fr=8285.8N法向力Fn=24.23kn機械設(shè)計基礎(chǔ)教材表41M=5mmA=225V=1.55m/s第五章 軸的設(shè)計計算設(shè)計計算內(nèi)容計算及說明結(jié)果及依據(jù) 軸的設(shè)計計算與校核 5.1軸的尺寸設(shè)計5.1.1軸的材料和熱處理的選擇5.1.2軸幾何尺寸的設(shè)計計算5.2軸（輸出軸）的尺寸設(shè)計和強度校核5.2.1軸的材料和熱處理的選擇5.2.2軸幾何尺寸的設(shè)計計算5.2.3軸的強度校核：軸的設(shè)計計算與校核：不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和裝在軸上的零件要有準確的位置；軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良

13、好的制造工藝性等。 按承載性質(zhì)，減速器中的軸屬于轉(zhuǎn)軸。因此，一般在進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計前先按純扭轉(zhuǎn)對軸的直徑進行估算，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)條件定出軸的形狀和幾何尺寸，最后校核軸的強度。這里因為從動軸為軸，故只對軸進行強度的校核，對兩根軸進行尺寸的設(shè)計計算過程。 具體步驟如下： 1、電動機軸的材料選擇、熱處理方式，許用應(yīng)力的確定。 選擇45鋼調(diào)制。1=650MPa2=360MPa2、 初步計算各軸段直徑 （1）計算d1，按下列公式初步計算出軸的直徑，輸出軸的功率P和扭矩T d 1 =c3p/n=32.1選擇標準直徑 d1=32.1 （2）計算 因必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)查表，取=47mm； （3）計算

14、 D3=49 （4）計算 ，為裝配方便而加大直徑，應(yīng)圓整為標準直徑，一般取0，2，5，8尾數(shù)，取=52mm； （5）計算 =59mm； （6）計算 d 6 =64mm（7）計算d7 d7=49電動機軸各階梯軸直徑列表如下： 名稱d 5d 6 d7直徑（mm）404749525964 495040 3、計算軸各段長度 （1）計算 =87mm; （2）計算 L2=65 （3）計算 ，式中，為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離，應(yīng)考慮兩個齒輪的寬度差，兩齒輪的寬度差為5mm，取小齒輪至箱體內(nèi)壁的距離為10mm，則 取 L3=49mm（4）計算 L4=B大齒輪-2=93; （5）計算 取L5=6 （6）計算 L

15、6=28；（7）計算L7=20 各段軸長度列表如下: 名稱 L7長度/mm87653593628 2041 尺寸設(shè)計部分具體步驟如下： 1、電動機軸的材料選擇、熱處理方式，許用應(yīng)力的確定。 選擇45鋼正火。硬度達到170217HBS,抗拉強度=600MPa，屈服強度=355MPa。=55MPa3、 初步計算各軸段直徑 （1）按下列公式初步計算出軸的直徑，輸出軸的功率P和扭矩T 最小直徑計算（查機械設(shè)計基礎(chǔ)教材表142 取 c=110）選擇標準直徑D=60 （2）計算 因必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)查表，取=75mm； （3）計算 ，且必須與軸承的內(nèi)經(jīng)一致，圓整=45mm，初選軸承型號為630

16、9,查附表可知，B=25mm，D=100mm，d3=78 （4）計算 ，為裝配方便而加大直徑，應(yīng)圓整為標準直徑，一般取0，2，5，8尾數(shù)，取=80mm； （5）計算取 =87mm； （6）計算 D6=78，同一軸上的軸承選擇同一型號，以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。 電動機軸各階梯軸直徑列表如下： 名稱直徑（mm）607578877840 3、計算軸各段長度 （1）計算 L1段部分為插入開式齒輪的長度：b2小齒輪=70mm， 取L1=93mm （2）計算 所以 =80 （3）計算 ，式中，為大齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離，應(yīng)考慮兩個齒輪的寬度差，兩齒輪的寬度差為5mm，取小齒輪至箱體內(nèi)壁的距離為

17、10mm，則 取 L3=40mm（4）計算 L4=93; （5）計算 L5=8L （6）計算 L6=25； 各段軸長度列表如下: 名稱長度/mm9380409382541 強度校核部分具體步驟如下：(1) 輸出軸的功率P和扭矩TP2=36.704 T2=236.84(2) 計算齒輪受力（大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式）圓周力：Ft=1263徑向力：Fr=460是直齒輪，故軸向力：（4）按許用應(yīng)力校核軸的彎曲強度1) 軸的受力簡圖 （圖A）（L =217mm）2) 求支持反力水平面支反力RFH=RHB=0.5Ft=632nN垂直面支反力 RVA=RVB=0.5Fr=2303) 作彎矩圖水平彎矩（圖B

18、）MHC=0,5LHA=329298垂直彎矩（圖C）MVC=0.5RVA=119892N.mm4) 求合成彎矩，作出合成彎矩圖（圖E）Mc=350435) 作扭矩圖（圖D）C點左 C點右 T=T1=113831nN.mm6) 作危險截面當量彎矩圖（圖E）該軸單項工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.59Mc=754817) 校核危險截面軸徑45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼調(diào)質(zhì)處理時，查機械設(shè)計基礎(chǔ)教材111 D=23.26C剖面的軸徑 故：強度足夠圖3：從動軸受力簡圖校核分析機械設(shè)計基礎(chǔ)教材P241表141機械設(shè)計基礎(chǔ)教材表142C=110=35mm第六章 鍵選擇設(shè)計計算內(nèi)容計算及說明結(jié)果及依據(jù)

19、6.1鍵的選擇與D1=40mm 12x8GB1096-79L=L1-b=9,h=8D2=47l L2=120mm12x8GB1096-79A型鍵A型鍵第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算及裝配圖設(shè)計計算內(nèi)容計算及說明結(jié)果及依據(jù) 潤滑方式、密封方式簡要說明7.1潤滑方式及牌號7.2密封方式（1） 齒輪,查機械零件設(shè)計手冊P981表314-26，選用浸油潤滑方式并根據(jù)表314-27，選用150號機械油；（2） 軸承采用潤油脂潤滑，并根據(jù)表314-23選用ZL-3型潤油脂機械零件設(shè)計手冊P981表314-26表314-27P978表314-21（1） 軸承內(nèi)部與機體內(nèi)部

20、處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部（2） 軸承外部與端用半粗羊毛氈圈加以密封（3） 箱座與箱蓋凸緣結(jié)合面與觀察孔、油孔之間都采用靜密封方式7.3箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算名稱計算公式尺寸計算機械零件設(shè)計手冊P1044表41-9表41-12箱座厚度9箱蓋厚度8箱蓋凸緣厚度13.5箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度22.5地腳螺釘直徑20地腳螺釘數(shù)目6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑M12蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑M8螺栓的間距：200300軸承端蓋螺釘直徑軸承外圈直徑90/100直徑15螺釘數(shù)目6視孔蓋螺釘直徑單級減速器M6定位銷直徑d=（0.7-0.8）6軸承座外徑1447.4附件選擇及簡要說明表名稱功用數(shù)量材料規(guī)

21、格螺栓安裝端蓋12Q235M616 GB 5782-1986螺栓安裝端蓋24Q235M825 GB 5782-1986銷定位235A640 GB 117 - 1986彈性墊圈調(diào)整安裝265Mn氈封圈調(diào)整安裝2半粗羊毛擋油環(huán)擋油4橡膠螺母安裝3Q235螺釘安裝3Q235油標尺測量油高度1組合件M321.5通氣孔透氣1A3總結(jié) 總結(jié)通過為期將近兩周的課程設(shè)計過程，反復(fù)的修改設(shè)計，終于完成了電動絞車傳動的設(shè)計過程，在老師剛開始在課堂上和我們說我們要做課程設(shè)計的時候，覺得課程設(shè)計是怎么一回事都不知道，似乎離我好遙遠，似乎感覺這么龐大的工程我是不可能做得出來的，一開始的時候沒有信心可以做好，但是我們卻不

22、得不面對這個難題。 最開始的是數(shù)據(jù)的計算和設(shè)計，在這個過程中遇見了很多難題，有些知識沒有學(xué)過，有些細節(jié)的東西需要我們耐心和細心的去計算和查找，找資料，計算器，那幾天算的我們是昏天暗地，卻深知這一過程的重要性，因為這個計算結(jié)果關(guān)系到后來的畫圖的大小和設(shè)計的合理性。在幾天的努力下，終于算好了數(shù)據(jù)。在畫大圖紙的俯視圖的過程中，我就是因為當時的軸設(shè)計出現(xiàn)了一點小問題，第四階的軸端設(shè)計的長度偏小了點，導(dǎo)致大齒輪卡在鍵槽里面的長度不夠，不得以又重新擦掉剛畫好的軸，并且重新對軸進行設(shè)計計算。畫圖過程中遇見了許多難題，尺寸的大小，也許會發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程中數(shù)據(jù)的不合理行等等，畫面的布局也是一個難點。經(jīng)過了幾天的反復(fù)推敲，終于定下了草稿，然后反復(fù)修改后定下了終稿。在從計算數(shù)據(jù)到畫圖到最后的寫說明書，無疑不給我們留下了深刻的印象，在增加了我們獨立設(shè)計發(fā)現(xiàn)和解決問題等多方面的能力的同時也給我們留下了寶貴的精神財