机械设计课程设计-设计一二级直齿圆柱齿轮减速器.doc

1机械设计课程设计说明书设计题目：设计一二级直齿圆柱齿轮减速器设计条件：F―4500―卷筒圆周力（N） ；D―350―卷筒直径（mm） ；n―65―卷筒转速（r/min）.允许卷筒转速误差±5％减速器使用年限 10年，每年工作 250天，双班制，轻度振动，单向运转应完成的工作：1．减速器装配图 1张（0 号或 1号图纸） ；2．零件图 2～3 张（齿轮、轴、机座或机盖） ；3．设计计算说明书 1份2目 录绪论………………………………………………………………………………41.电动机选择 ……………………………………………………………………51.1 确定电机功率 ………………………………………………………………51.2 确定电动机转速 ……………………………………………………………62.传动比分配 ……………………………………………………………………62.1 总传动比 ……………………………………………………………………62.2 分配传动装置各级传动比 …………………………………………………63.运动和动力参数计算 ………………………………………………………63.1 各轴转速 ……………………………………………………………………63.2 各轴功率 ……………………………………………………………………63.3 各轴转矩 ……………………………………………………………………74.传动零件的设计计算 ………………………………………………………74.1 第一级（高速级）齿轮传动设计计算 ……………………………………74.2 第二级（低速级）齿轮传动设计计算 ……………………………………115. 装配零件设计…………………………………………………………………145.1 轴最小直径初步估计………………………………………………………145.2 联轴器初步选择……………………………………………………………145.3 轴承初步选择………………………………………………………………145.4 键的选择……………………………………………………………………155.5 润滑方式选择………………………………………………………………156.减速器箱体主要结构尺寸…………………………………………………167.轴的受力分析和强度校核…………………………………………………177.1 高速轴受力分析及强度校核………………………………………………177.2 中间轴受力分析及强度校核………………………………………………197.3 低速轴受力分析及强度校核………………………………………………218.轴承寿命计算…………………………………………………………………248.1 高速轴寿命计算……………………………………………………………248.2 中间轴寿命计算……………………………………………………………258.3 低速轴寿命计算……………………………………………………………269.键连接强度计算 ……………………………………………………………279.1 高速轴上键连接强度计算…………………………………………………2739.2 中间轴键强度计算………………………………………………………289.3 低速轴链接键强度计算…………………………………………………2910.设计总结 …………………………………………………………………29参考文献…………………………………………………………………304绪论机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位，它是理论应用于实际的重要实践环节。

本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密此外，它还培养了我们机械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计本课程设计的设计任务是二级圆柱齿轮减速器的设计减速器是一种将由电动机输出的高转速降至要求的转速比较典型的机械装置，可以广泛地应用于矿山、冶金、石油、化工、起重运输、纺织印染、制药、造船、机械、环保及食品轻工等领域本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能，同时给了我们练习电脑绘图（Auto CAD）PROE 的机会 5计算内容和设计步骤：计 算 及 说 明 结 果1.电动机选择电动机是标准部件因为工作环境用于货物的运送,受轻振冲击，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。

1.1 确定电机功率η =0.95w工作机所需功率 (kw)为 = =3.4 kwwPwη10Fv按《机械课程设计手册》表 1-7 确定各部分效率齿轮采用 8 级精度的一般齿轮传动 η =0.971轴承采用球轴承(稀油润滑) η =0.992高速级用弹性联轴器 η =0.9923低速级用滑块联轴器 η =0.984总效率 η = η η η η = 0.97 ×0.99 ×0.992×0.98 =0.89123423电动机所需工作功率 (kw)为 =3.4/0.89=3.8kwdPwdP =3.4 kwwP61.2 确定电动机转速卷筒轴工作转速 n =65r/minw二级圆柱齿轮减速器传动比 38 年Y8h所以寿命满足使用要求8.2 中间轴寿命计算中间轴轴承为 7007C由机械设计手册表 6-6 得基本额定动载荷： C=19.5 kN轴承受到的径向载荷：F =F =3042.2N F =F =2354.5N1rNV2rNV派生轴向力为：取 e=0.4Fd1=eFr1=1216.9 N Fd2=eFr2=941.8 NP1=786.8NP2=1079.2 N高速轴轴承为 7006C=10.1年YL合格26两轴承正装，由于齿轮为直齿，无轴向力，所以 Fae=0。

因为 Fae+Fd2P2，所以以轴承 1 作为寿命计算轴承球轴承 ε=3=16765 h 3126)(0PCnLh= =3.5 年P2，所以以轴承 1 作为寿命计算轴承球轴承 ε=3= h 3126)(0PCnLh= =25.8 年>8 年Y8h所以寿命满足使用要求9 键连接强度计算9.1 高速轴上键连接强度计算F =2565N 1rF =1366N2rP1=2821.5NP2=2094.1N28高速轴上只有一个键连接，联轴器链接键：6×6×32圆头普通平键，材料 Q275A,许用压应力 =120MPa][p强度计算公式：][1023ppkldT公式中数据：T1= 37.5N·m k=3mml= 26 mm d=22 mm计算得： =35.62 MPap因为 ＜ 所以满足强度要求p][9.2 中间轴键强度计算中间轴上只有一个键连接，大齿轮链接键：12×8×32圆头普通平键，材料 Q275A,许用压应力 =120MPa][p强度计算公式：][1023ppkldT公式中数据：T2= 167.8N·m k=4mml= 20 mm d=40 mm计算得： =89.61MPap因为 ＜ 所以满足强度要求。

p][=25.8年YL校核合格=35.62 pMPa满足强度要求299.3 低速轴链接键强度计算低速轴上有两个键，第二级大齿轮链接键和输出联轴器链接键第二级大齿轮链接键：16×10×50联轴器链接键：12×8×70都为圆头普通平键，材料 Q275A,许用压应力 =120MPa][p强度计算公式：][1023ppkldT公式中数据：第二级大齿轮：T3= 536.9N·m k=5 mml= 34 mm d=55 mm联轴器链接键：T3= 536.9 N·m k=4mml= 58 mm d=40 mm计算得： 第二级大齿轮： =110.35 MPap联轴器链接键： =111.2 MPa因为都有 ＜ 所以都满足强度要求p][p10 设计总结本设计是根据设计任务的要求，设计一个二级圆柱减速器首先在此特别感谢王老师的悉心教导设计期间我们确定了工作方案，并对带传动、齿轮传动﹑轴﹑箱体等主要零件进行了设计零件的每一个尺寸都是按照设计的要求严格设=89.61MpPa满足强度要求=110.35 pMPa=111.2 p30计的，并采用了合理的布局，使结构更加紧凑。

通过减速器的设计，使我对机械设计的方法、步骤有了较深的认识熟悉了齿轮、带轮、轴等多种常用零件的设计、校核方法；掌握了如何选用标准件，如何查阅和使用手册，如何绘制零件图、装配图；以及设计非标准零部件的要点、方法进一步巩固了以前所学的专业知识，真正做到了学有所用﹑学以致用，将理论与实际结合起来，也是对所学知识的一次大检验，使我真正明白了，搞设计不是凭空想象，而是很具体的每一个环节都需要严密的分析和强大的理论做基础另外，设计不是单方面的，而是各方面知识综合的结果从整个设计的过程来看，存在着一定的不足像轴的强度校核应更具体全面些，尽管如此收获还是很大相信这次设计对我以后从事类似的工作有很大的帮助，同时也为毕业设计打下了良好的基础诸多不足之处，恳请老师批评指正MPa满足强度要求参考文献：[1] 《机械设计 》 （第八版）濮良贵 高等教育出版社 2006.5[2] 《机械设计 》 （第九版）濮良贵 高等教育出版社 2013.5[3] 《机械设计课程设计手册》吴宗泽，罗圣国 高等教育出版社 2006.5[4] 《机械原理 》 （第七版）孙桓 高等教育出版社[5] 《材料力学 》 刘鸿文 高等教育出版社 2004.1[6] 《工程图学基础 》丁一，何玉林 高等教育出版社 2008.6[7] 《机械零件手册 》周开勤 高等教育出版社 2001.7[8] 《机械设计课程设计指导书》龚桂义 高等教育出版社 1990.4[9] 《Auto CAD 2004 机械绘图》丁川 华南理工大学出版社 2003.8。