机械课程设计说明书二级减速器.doc

机械设计基础课程设计说明书姓 名： 学生学号：专 业： 指导教师： 目录第一章 机械传动装置的总体设计 - 2 -第一节 传动装置的方案设计第二节 电动机的选择第三节 机械传动装置的计算第二章 减速器传动零件的设计计算 - 2 -第一节 减速器内传动零件的设计计算第二节 减速器外传动零件的设计计算第三章 轴承、联轴器和键的设计计算 - 2 -第一节 轴承的设计计算第二节 联轴器的设计计算第三节 轴上键的设计计算第四章 减速器箱体及其附件的结构尺寸 - 2 -第一节 减速器的箱体及其结构尺寸第二节 减速器的润滑与密封第三节 减速器的附件及其结构尺寸第五章 课程设计总结 - 2 -第六章 参考文献 - 2 -第一章 机械传动装置的总体设计第一节 传动装置的方案设计设计的初始条件：（1） 设计任务： 设计用于带式运输机的传动装置（2） 设计要求：带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，运输带速允许误差为5%使用期限为10年，大修期三年，小批量生产，两班制工作3） 设计方案、数据数据组编号：D9运输带工作转矩T/N.m900运输带工作转速n/r.min-1120如图所示为带式传送机的3中传动方案。

方案A采用一级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传动，该方案成本较低，但使用寿命较短，不适于较差的工作环境；方案B采用展开式二级圆柱齿轮减速器，该方案结构简单，传动效率高，容易制造，使用寿命长，维护方便，适合在较差的工作环境下长期工作，但由于电动机、减速器与带式传送机并列，导致横向尺寸较大，机器结构不紧凑；方案D采用一级闭式圆柱齿轮和一级开式圆锥齿轮，便于实现变向减速，可以减少轴向尺寸，但圆锥齿轮传动比不能太大，否则会影响其加工精度第二节 电动机的选择一、选择电动机类型按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷笼型三相异步电动机此类电动机具有结构简单、启动性能好、工作可靠、价格低廉、维护方便等优点，适用于机床、输送机、搅拌机等二、选择电动机功率(1)工作机构所需功率： ==11.36 kW (2)电动机输出功率： 其中，:电动机至螺旋输送机的总效率弹性联轴器效率一对圆柱齿轮传输效率三对滚动轴承效率一对圆椎齿轮的传输效率通过查表可得，=0.99,=0.98（7级精度的很好的齿轮传动）=0.99，=0.96，得 = =0.895从而可得 ==12.69 kW（3） 确定电动机的额定功率 通常按照确定，得=12.69~16.50kW,查表可得 三、电动机转速的选择 在三相交流异步电动机产品规格中，同一功率有4种同步转速。

按电动机的级数分为2、4、6、8级，其同步转速分别为3000r/min、1500r/min、750r/min，在此减速器装置中，选择1500r/min 4级比较适宜电动机选择结果电动机型号额定功率/kW额定转速/(r/min)同步转速n/（r/min） 电动机总质量/kg外伸轴径轴中心高/mmY160L-4 1515001460144长机座160第三节 机械传动装置的计算一、总传动比的计算 由传动装置的总传动比 i 得 二、 分配各级传动比 圆锥齿轮的传动比不应过大，且由设计方案可知，按照“前小后大”的原则，从高速轴到低速轴的传动比依次增大，可使中间轴具有较高的转速和较小的转矩，从而减小其尺寸的质量，而圆锥齿轮的传动比不可过大，可取 = 4 则 三、 传动装置运动和动力参数的计算 将传动装置中各轴由高速到低速一次定为Ⅰ轴、Ⅱ轴，按电动机至工作机构运动传递路线计算出各轴的运动和动力参数 1、各轴的转速 r/min, r/min. 式中 、——Ⅰ轴、Ⅱ轴的转速； ——电动机的额定转速，r/min； 、——电动机轴到Ⅰ轴、Ⅰ轴到Ⅱ轴的之间的传动比。

2、各轴的功率 kW kW 3、各轴的转矩 将计算结果汇总成下表 ： 参数轴 名电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴转速N/(r/min)1500480120功率P/kW1514.4113.70转矩T/()95.50286.701090.3传动比i3.044效率0.960.95第二章 减速器传动零件的设计计算 第一节 减速器内传动零件的设计计算一、一级闭式圆柱齿轮传动的设计计算 闭式齿轮传动的主要失效形式是齿轮齿面点蚀（软齿面齿轮）或齿根折断（硬齿面齿轮），一般按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核 1、选择齿轮材料（大小齿轮的齿面均为软齿面） 小齿轮选用40MnB调质，齿面硬度241~286HBS, =730MPa，=600MPa； 大齿轮选用ZG35SiMn调质，齿面硬度241~269HBS，=620MPa， =510MPa，取=1.1,=1.25, []= []= []= 2、按照齿面接触强度设计设齿轮按7级精度制造，取载荷系数K=1.2,齿宽系数=0.8，小齿轮上的转矩 取弹性系数 =188.0,则 = =85.7mm取齿数=32，则 取 ；故实际传动比 模数 mm齿宽 mm, 取 查表可知 m=3 mm,则实际的 ， ，中心距 3、 验算轮齿弯曲强度齿形系数 则可得 4、齿轮的圆周速度 对照表可知选用7级精度是合适的。

圆柱齿轮的设计参数如下表所示参数材料模数/mm齿数传动比分度圆直径/mm齿宽/mm小齿轮40MnB调质3323.1259675大齿轮ZG35SiMn调质10030070 5、闭式圆柱齿轮的结构设计 ①小齿轮的构造,由于≤200mm，选择用锻造齿轮（实心齿轮）,轴孔直径d=45mm 有关参数如下表格：序号名称符号 数值（mm）1分度圆直径962齿根圆直径873齿顶圆直径1024齿根高3.755齿顶高36顶隙c0.757齿宽b758齿槽宽e4.719齿厚s4.7110齿距p9.42②大齿轮的尺寸序号名称符号值（mm）1分度圆直径3002齿根圆直径2913齿顶圆直径3064齿根高3.755齿顶高36顶隙c0.757齿宽b708齿槽宽e4.719齿厚s4.7110齿距p9.42大齿轮的=306mm，所以选择腹板式的结构，选择模锻为其加工工艺，取d=60mm，其各尺寸数据如下：序号名称（符号）公式或值（mm）1 轮毂直径=1.6d=1.6×60=962L取L=85mm3取=8mm4nn=0.5m=1.5mm5取=186mm6=276mm7258C取C=20mm 大齿轮的图形如下所示：二、 电动机轴的设计计算 不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的位置；轴上零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。

按承载性质，减速器中的轴属于转轴因此，一般在进行轴的结构设计前先按纯扭转对轴的直径进行估算，然后根据结构条件定出轴的形状和几何尺寸，最后校核轴的强度轴的参考图形如下： 具体步骤如下： 1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定 选择45钢正火硬度达到170~217HBS,抗拉强度=600MPa，屈服强度=355MPa, []=55MPa 2、初步计算各轴段直径 （1）按下列公式初步计算出轴的直径 式中，P——传递的功率，kW； A——随材料而定的系数 由第一章可知，P=15kW，取 A=107~118 则 =23.36~25.77mm 在计算截面上有键槽，直径应适当增大4%~5%, 则 =24.29 ~27.06mm 圆整为标准值，=28mm （2） 计算 因必须符合轴承密封元件的要求，经查表，取=35mm； （3） 计算 ，且必须与轴承的内经一致，圆整=40mm，初选轴承型号为6308,查附表可知，B=23mm，D=90mm，；（4） 计算 ，为装配方便而加大直径，应圆整为标准直径，一般取0，2，5，8尾数，取=45mm；（5） 计算 取 =55mm；（6） 计算 ，同一轴上的轴承选择同一型号，以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。

电动机轴各段轴直径列表如下： 名称直径（mm）283540455540 3、计算轴各段长度 （1）计算 半联轴器的长度l=60mm，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上，而不压在轴的端面上，故第一段的长度应比l略短一些，取 。