一级圆柱齿轮减速器的设计计算.
1机机械械设设计计 课课程程设设计计 课题名称 一级圆柱齿轮减速器的设计计算 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 完成日期 2010 年 04 月 24 日 目录目录2第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 课题题目及主要技术参数说明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 第三章第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算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 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算( (包括小齿轮和大齿轮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4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章第五章 轴的设计计算轴的设计计算( (从动轴从动轴) )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5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径35.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章第六章 轴承、键和联轴器的选择轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构减速器润滑、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 第八章第八章 总结总结参考文献参考文献4第一章第一章 绪绪 论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知识，并运用AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个非常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锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，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能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。（4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。第二章第二章 课题题目及主要技术参数说明课题题目及主要技术参数说明52.12.1 课题题目课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。2.22.2 主要技术参数说明主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=1150N，输送带的工作速度V=1.6 m/s，输送机滚筒直径D=260 mm。2.32.3 传动系统工作条件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；三相交流电源的电压为380/220V。2.42.4 传动系统方案的选择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6第三章第三章 减速器结构选择及相关性能参数计减速器结构选择及相关性能参数计算算3.13.1 减速器结构减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.23.2 电动机选择电动机选择（一）工作机的功率 Pw=FV/1000=1150×1.6/1000=1.84kwwP（二）总效率总=总带齿轮联轴器滚筒2 轴承=20.96 0.98 0.99 0.96 0.990.876（三）所需电动机功率dP)(2.1001.84/0.876/KWPPwd总查机械零件设计手册得 Ped = 3 kw电动机选用 Y112M-4 n满 = 1420 r/min3.33.3 传动比分配传动比分配工作机的转速 n=60×1000v/（D）=60×1000×1.6/(3.14×260)=117.589r/minmin)/(076.12589.117/1420/rnni满总取 则3带i4.02512.076/3/带总齿iii3.43.4 动力运动参数计算动力运动参数计算（一）转速 n电动机 选用： Y100L2-43带i=4.025齿i计 算 及 说 明结果7=1420（r/min）0n满n=/=/=1420/3=473.333（r/min） =/In0n带i满n带iIInIn=473.333/4.025=117.589（r/min）齿i=117.589（r/min） IIInIIn（二） 功率 P)(612. 10kwPPd)(1.9740.942.10001kwPP带)(1.9160.990.981.97412kwPP轴承齿轮)(1.8750.990.99916. 123kwPP轴承联轴器（三）转矩 T2.100/14209550/9550000nPT=14.126(Nm)(40.68430.9614.12601mNiTT带带025. 40.990.98684.4012齿轴承齿轮iTT= 158.872(Nm)10.990.99872.15823齿带轴承联轴器iTT= 155.710(Nm ) 计 算 及 说 明结果8将上述数据列表如下：轴号功率P/kWN /(r.min-1) T/(Nm)i02.100142014.12611.974473.33340.68430.9621.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算4.14.1 齿轮材料和热处理的选择齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用 45 号钢，调质处理，HB236大齿轮选用 45 号钢，正火处理，HB1904.24.2 齿轮几何尺寸的设计计算齿轮几何尺寸的设计计算4.2.14.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得,SHlim = 1aHaHMPMP530,5802lim1lim1,200,215lim2lim1limFaFaFSMPMP025. 4589.117/333.473/21nn由机械零件设计手册查得 ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1由 a HNH HMPSZ58011580lim11lim 1a HNH HMPSZ53011530lim22lim 2计 算 及 说 明结果9a FNF FMPSY24411 . 1215lim11lim 1a FNF FMPSY20411 . 1200lim22lim 2（一）小齿轮的转矩IT)(42.3793771.974/473.9550/9550111mNnPT（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。查机械原理与机械零件教材中表得，取 K1.1（三）计算尺数比=4.025（四）选择齿宽系数d根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1d（五）计算小齿轮分度圆直径1d1d计 算 及 说 明结果10766=7661duuKTHdI 2 23)1( 025. 45301) 1025. 4(684.401 . 123= 44.714( mm)（六）确定齿轮模数 mmmda343.1124.0251244.7121m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)×185.871取 m=2（七）确定齿轮的齿数和1Z2z取 Z1 = 2436.223714.441 1mdZ取 Z2 = 966 .96244.02512ZZ（八）实际齿数比'4249612'ZZ齿数比相对误差 006. 0' /=2.19/204=0.01071FY1F2FY2F计算大齿轮齿根弯曲应力为a=120mmB1=57mm B2=48mm V=1.1890 (m/s) 定为 IT7计 算 及 说 明结果122236663. 2741.101200020002 22 211 1ZmBYKTF F1)(952.40FMPa齿轮的弯曲强度足够4.2.34.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25ad )(542) 1224(221111mmmhZhddaaa)(1962) 1296(222222mmmhZhddaaa齿距 P = 2×3.14=6.28(mm)齿根高 )(5 . 2mmmchhaf齿顶高 )(221mmmhhaa齿根圆直径fd)(435 . 2248211mmhddff)(1875 . 22192222mmhddff4.34.3 齿轮的结构设计齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用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)(mm轮毂直径 =1.6d=1.6×50=801D)(mm轮毂长度 )(662mmBL轮缘厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =80轮缘内径 =-2h-2=196-2×4.5-2×82D2ad0强度足够=54mm1ad=196m2admh=4.5mm S=3.14mm P=6.28mm hf=2.5mm ha=2mm df1=43mm df2=187mm计 算 及 说 明结果13= 171(mm)取 D2 = 170(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.3×48=14.4 2B取 c=15(mm)腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(170+80)0D1D2D=125(mm)腹板孔直径=0.25（-）=0.25（170
