二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计.doc

湖南电子科技职业学院 《机械设计基础》课程设计湖南电子科技职业技术学院课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 指导教师： 职称: 年 月 日目 录一、 设计任务书····································二、 传动方案分析··································三、 电机的选择····································四、 传动比分配····································五、 运动及动力参数计算····························六、 齿轮转动的设计································七、 轴的结构设计及计算····························八、 滚动轴承的选择及寿命··························九、 键的选择及强度计算····························十、 联轴器的选择······························十一、 箱体的结构设计·······························十二、 密封件，润滑剂及润滑方式的选择············十三、 设计小结··································十四、 参考文献···································一、设计任务书1．设计目的：1)、综合运用本课程的理论和生产实际知识进行设计训练，使所学的知识得到进一步的巩固和发展；2)、学习机械设计的一般方法和步骤，初步培养学生分析和解决工程实际问题的能力，树立正确的设计思想，为今后毕业设计设计和工作打下良好的基础；3)、进行方案设计、结构设计、机械制图和运用设计手册、标准及规范等技能的训练，使学生具有初步机械设计的能力。

2．设计内容和要求技术要求：工作条件：连续单向运转，工作平稳，室内工作；输送带速度允许误差±5%；每天两班制工作，每年工作300天，使用期限10年加工条件：减速器成批生产，可加工7～8级齿轮1、电动机 2（6）、联轴器 3、减速器4、高速级齿轮 5、低速级齿轮 7输送机滚筒 原始数据：输送滚筒工作扭矩T工作＝　670，滚筒直径＝　330 ，输送带速度＝　　0.75　3．设计工作任务及工作量的要求电动机的选择与运动参数计算；直齿齿轮传动设计计算轴的设计滚动轴承的选择键和连轴器的选择与校核；装配图、零件图的绘制设计计算说明书的编写 4．设计成果形式及要求：1、完整合理的设计计算说明书 1本(25—35页，不少于3000字) 2、齿轮减速箱总装配图 1张A1图纸（手绘）3、轴类零件 1张A3图纸（要求CAD出图）4、齿轮零件 1张A3图纸（要求CAD出图）5、专业资料和参考文献阅读 不少于5篇专业文献5．工作计划及进度：2010年12月12月 6 日 ~ 12月 9 日：完成方案设计及相关参数的选择及计算 12月 10 日 ~ 12月 13 日：轴与轴系零件的设计12月 14 日 ~ 12月 20 日：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制12月 21 日 ~ 12月 22 日：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写12月 23 日 ~ 12月 24 日：答辩成绩考核二、传动方案分析由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。

故只要对本传动机构进行分析论证本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难考虑到使用寿命以及承载能力，减速器中齿轮采用圆柱斜齿轮；轴承选用滚动轴承；由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它三、电动机的选择1． 电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机2． 电动机容量的选择1） 工作机所需功率由任务书可知：工作机的扭矩，滚筒直径＝330，输送带速度＝0.75，可得滚筒转速由式子：2） 电动机的输出功率查课程设计指导书表12-7效率的选择：弹性套柱销联轴器： η1 = 0.998级精度圆柱齿轮传动：η2 = 0.97滚动轴承： η3 = 0.99传动滚筒效率： η4 = 0.96传动装置总效率为 3． 电动机转速的选择根据工作条件，本传动选用Y系列异步电机为原动机由前面计算可知工作机转速=43.43r/min，根据课程指导书表12-6常用机械传动的单级传动比推荐值，可选电动机主要有下表所列几种范围。

电动机同步转速750100015003000系统总传动比17.04522.72756.81868.182综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及总传动比，750转的低速电动机传动比虽小，但电动机极数大价格高，故不可取3000转的电动机重量轻，价格便宜，但总传动比大，传动装置外廓尺寸大，制造成本高，结构不紧凑，也不可取剩下两种相比，如为使传动装置结构紧凑，选用1000转的电动机较好；如考虑电动机重量和价格，则应选用1500转的电动机综合考虑各方面因素，现选用同步转速为1000转的电动机4．电动机型号的确定因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可由Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为4 KW，结合其同步转速，由课程设计指导书表13－1查出各项参数如下：取同步转速： 1000 r/min ——6级电动机型号： Y131M1-6额定功率： 4kW满载功率： 960 r/min堵转转矩/额定转矩： 2.0最大转矩/额定转矩： 2.0安装高度H： 160mm输出端轴径d: 38mm 四、传动比分配1、传动装置的总传动比及其分配总传动比 ==2、合理分配各级传动比：由于减速箱是同轴式布置，所以＝。

因为＝21.10，＝=4.70五、运动及动力参数计算计算与说明结果1、各轴的转速计算 速度偏差为0.05%<5%，所以可行2、各轴输入功率的计算 按电动机的额定功率=5.5kw计算各轴输入功率:I轴的输入功率: Ⅱ轴的输入功率：Ⅲ轴的输入功率：3、各轴的输入转矩计算I轴的转矩N·mⅡ轴的转矩N·mⅢ轴的转矩N·m N·m N·m N·m各轴转速、输入功率、输入转矩项 目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III鼓轮轴转速（r/min）960960205.5744.0244.02功率（kW）5.55.455.285.024.82转矩（N·m）54.7154.22245.291089.071056.53传动比114.674.671效率10.990.950.950.95六、齿轮转动的设计计算与说明结果1、齿轮设计：1）选择材料及硬度考虑到减速器的使用地为室内，因此要求结构紧凑，所以各齿轮选用45号钢调质并高频感应加热淬火，硬度强度计算时取，硬度质量要求为ML，表面粗糙度因为同轴式布置，为保证中心距一致，所以按低速齿轮计算，然后高速级齿轮的法面模数和压力角以及大小齿轮齿数直接参照低速级同类参数。

2）许用应力（1）确定σHlim和σFlim查[1]图10-21e得σHlim1=σHlim2=960(MPa)查[1]图10-20d得σFlim1=σFlim2=480(MPa)（2）确定寿命系数查教材图6-24的ZNT1= ZNT2=0.99 YNT1=YNT2=0.95（3）安全系数取：SH=1.00 SF=1.253）按齿根弯曲疲劳强度设计式中参数：（1）转矩（2）查教材表6-8的取为0.8（3）齿数 取Z1=20，Z2=，取Z2=94（4）螺旋角 初设=14°（5）载荷系数K 查教材表6-5设K=1.4（6）计算纵向重合度及查[1]图10-26的， （7）计算螺旋角系数（8）初算当量齿数Zv查[2]图8-43的复合齿形系数YFS1=4.38 YFS2=4.0（9）计算大、小齿轮的并比较取小齿轮的值代入公式计算将以上数据带入齿根弯曲疲劳强度计算公式有初算分度圆直径（mm）（10）计算圆周速度（m/s）（11）初算齿宽及齿高（mm）（mm）（12）计算载荷系数K根据m/s，初定为8级精度，由[1]图10-8查得：动载系数=1.05，由[1]表10-2得使用系数KA=1，查[1]表10-3得齿间载荷分配系数，查[1]表10-4中的硬齿面栏查得小齿轮相对支承对称布置、6级精度、时故 考虑硬齿面减速器，中等速度，齿轮定为8级精度，故取，查[1]图10-13故载荷系数：（13）修正考虑到估算值与计算值差距较大，应修正4）按齿面接触疲劳强度计算：（1）弹性系数ZE 查教材表6-6得ZE=189.8 （2）区域系数ZH 查[1]图10-30，取ZH=2.43（3）齿数比（4）m（4）计算综合比较后取 5）确定传动尺寸（1）计算中心距（mm）取整数（mm）（2）计算螺旋角∵β变动不大，∴εα、εβ、ZH无需修正（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）确定齿宽 （mm）取mm，mm6）齿轮的结构设计（1）估计齿轮处的轴径：轴材料初选45号钢，估。