机械课程设计说明书.doc

机械设计课程设计(双级展开式斜齿圆柱齿轮)计算说明书 　 　 　 　　 　学校：大连理工大学 　 　　　学院： 　姓名：　 　 　 班级：　 　　　 　 学号:　 　 　 指导老师：目录 引言.．．．．．．．.．..........．.．.2一. 设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器ﻩ3二. 传动装置总体设计 3三． 选择电机 3四．　确定传动装置的总传动比和分配传动比 ４五． 传动装置动力参数及运动参数ﻩ5六． 高速级齿轮设计ﻩ6七 低速级齿轮设计 ８八． 轴的设计ﻩ15九． 输出轴的校核ﻩ19十．　轴承的校核ﻩ23十一键的校核 2４十二.润滑方式ﻩ２4十三联轴器的选择 25十四减速器附件 25十五．参考文献ﻩ26　 　 　　 　 总结与心得．..．.．.．.2７ 　　 　 　 　 引言机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节，其基本目的是：1)通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,培养分析和解决实际问题的能力,掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想；2)学会从机器功能的要求出发，合理选择执行机构和传动机构的类型，制定传动方案,合理选择标准部件的类型和型号，正确计算零件的工作能力,确定其尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题,培养机械设计能力；3）通过课程设计，学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料以及计算机应用等,培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。

一． 设计题目:二级斜齿圆柱齿轮减速器年限 １5年工作班制 一班制工作环境灰尘较少载荷性质　轻微冲击生产批量 单件滚筒圆周力 1５0０0N带速 0．２6m/s滚筒直径 ４５0mm滚筒长度80０mm二． 传动装置总体设计1、带式输送机传动系统方案如下图所示： 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、减速器高速轴端通过弹性柱销联轴器与电机输出轴连接，低速轴端与滚筒通过联轴器与皮带轮连接，达到减速传动的目的.三、选择电机1. 计算电机所需功率：8级精度啮合传动效率0．97滚动轴承球轴承099联轴器效率 ０．99滚筒效率0.9６故电机至工作机之间的传动装置的总效率：2. 确定所需功率及转速:卷筒所需功率:所需电机功率:滚筒转速:对比如下两种电机,选择Y1３２Ｍ2—６更为合适Y132S-4额定功率５5kw转速1４4０r/ｍｉｎ同步转速1５00ｒ/miｎ传动比１３０.5５Ｙ１32M2-6额定功率５.5kｗ转速９6０ｒ/mｉｎ同步转速１000r/min传动比８0.９5四确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比：取开式齿轮传动比：减速器总传动比：ﻩ高速级传动比：低速级传动比:五． 传动装置动力参数及运动参数传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：0轴——电动机轴 　 　 1轴——减速器中间轴 　 　2轴-—减速器中间轴 　 3轴——减速器低速轴 　 　 4轴-—工作机 　 　 各参数如下图所示轴号电动机减速器工作机0轴1轴2轴3轴4轴转速n　（r/ｍin)96０960１９8。

025５14３５5１43功率Ｐ（kw)4５3５４．4９04．31２4１414.059转矩T（ｎ*ｍ）45．1１444.666１047１7．164７0２.9６2联接、传动形式联轴器齿轮齿轮联轴器传动比14.8483.5911传动效率０.９9096030９６03０９801（单位:；　； )六． 高速级齿轮的设计1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数　 １）选用斜齿圆柱齿轮传动　　2）可以选用8级精度 　３）选小齿轮材料为40Cr(调质)，齿面硬度为241~ 286HBＳ，取2８0HBS大齿轮选用4５钢(调质）,齿面硬度为217 ～ ２５5HBS,取240ＨBＳ二者硬度差为４0HＢS. 4)确定齿数取小齿轮齿数为=2４，传动比为则大齿轮齿数为 5）选取螺旋角初螺旋角为β=1４02、 按齿面接触强度计算:由设计计算公式进行试算，即 【1】确定公式内各计算数值1）试选Kt=1.62）由图10-３０得ZH=24３3 由图10－3０得：３）计算小齿轮传递的转矩４）表1０－7得: 5）表10-6得：材料弹性影响系数6)由图10－２1d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的疲劳强度极限７）按条件C计算,设每年工作时间按3０0天计算则8)由图1０—1９查得接触疲劳寿命系数9)疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数为Ｓ＝1。

2】计算　1）试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 　　=４3．8７0ｍm　２）计算圆周速度v 　　 　 　3）计算尺宽b: 4）计算尺宽与齿高比b/h 模数 ; ５）计算重合度 6）计算载荷系数 　 根据，八级精度，由图１0-8查得动载系数由表10－３查得.由表10—２查得使用系数由表10－4查得八级精度，小齿轮相对支承非对称布置式，线性插值得到：由,查图１0－13得，故载荷系数 ７）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10—1０ａ）得 8）计算模数 　 　 　 3、按齿根弯曲疲劳强度设计查教材得弯曲强度的设计公式为: 【1】确定计算参数 1）计算载荷系数 2)根据纵向重合度１35,从图1０－28查得 ３)计算当量齿数： 　　 　 　　 　　　　4）查取齿形系数，由表10－５查得:　 ５）查取应力校正系数，由表10－5得： 　　 6）由图１0—2０c得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=５０0MPa， 　 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 ７）由图10—18查得弯曲疲劳强寿命系数 ８）计算弯曲疲劳许用应力　 取弯曲疲劳安全系数Ｓ＝1。

4 9）计算大、小齿轮下面的值，并加以比较 　　大齿轮的数值大，取大值【2】设计计算： 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Ｍn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，可取由弯曲强度算得的模数1．549并就近圆整为标准值Mn＝２ｍm，可满足弯曲强度但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触强度极限算得分度圆直径d１=47.648mｍ来计算应有的齿数于是由 　取，则 　这样设计出的齿轮传动既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑，避免浪费4、几何尺寸计算: １)计算中心距将中心距圆整为１４6mm　2)修正螺旋角：变化不多 3）计算齿轮分度圆直径：４)计算齿轮宽度圆整后取名称代号小齿轮大齿轮中心距a14６传动比i４.848模数ｍ２齿数z2４117分度圆直径d４957241．66齿宽B5５５０七、 低速级齿轮设计1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1)选用斜齿圆柱齿轮传动 2)运输机选用８级精度　3)材料选择. 由表１0-1得可选小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为　　 2８0HＢS，二者材料硬差为４0HBS ４)选取小齿轮齿数z1=１7,大齿轮齿数:z2＝iｚ１=３.５９1×17＝６1．０5。

取z2=62.5）选取螺旋角初螺旋角为β=140２、按齿面接触强度计算：　【１】确定公式内的各计算数值 1）试选Kｔ=1.6 ２）由图１0-30得ZH=2.4３3 3)由图10—3０得: 　 　 　 ４）计算小齿轮传递的转矩　　 5) 表１0-7得：　6）　表１0—6得:材料弹性影响系数 ７)由图10—21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限． 8）按条件C计算，设每年工作时间按３00天计算则　9)由图10—１9查得接触疲劳寿命系数 10)疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数为S＝１２】计算 1）小齿轮分度圆直径d１ｔ ２)计算圆周的速度： 3）计算齿宽ｂ及模数ｍnt ４）计算重合度 5)计算载荷系数K 　 根据v=0３0６m/s、８级精度，由图１０－８查得动载系数 　Ｋｖ=116;　由表10－3查得 由表10—２查得使用系数 由表10-４查得八级精度,小齿轮相对支承非对称布置式，差值得:　由,查图１0—13得,故载荷系数 　　 ６）按实际的载荷系数校正所算得的 　 7）计算模数　　 　 　 3、按齿根弯曲强度设计: 【１】确定计算参数 1)计算载荷系数 2）根据纵向重合度1.35，从图１0－28查得螺旋角影响系数 3)计算当量齿数： ４)查取齿形系数，由表１0－５查得： ５）查取应力校正系数，由表10-6得:　6)由图１０-20C得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE１=500ＭＰa大齿轮的弯曲疲劳强度极限 ７）由图10-１8查得弯曲疲劳强寿命系数ＫFN１=0.８５，KFN２=0.88 8）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数Ｓ=１。

4　9)计算大、小齿轮下面的值，并加以比较大齿轮数值大４、设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Mｎ大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取Ｍn＝3．5mｍ，已可满足弯曲强度但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度极限算得分度圆直径ｄ１=86２1４ｍm来计算应有的齿数.于是由 取则，４.几何尺寸计算1）计算中心距将中心距圆整为2００mm2)按圆整后中心距修正螺旋角３)计算大、小齿轮的分度圆直径４)计算齿轮宽度圆整后取：名称代号小齿轮大齿轮中心距ａ２00传动比i3．５９1模数m３．5齿数z2487分。