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1、 全套圖紙加153893706 機械設計基礎課程設計 ( 減速器 ) 題 目 單級直齒圓柱輪減速器設計 指導教師 學 院 專業(yè)班級 學生學號 學生姓名 2009 年1月9日 目 錄 設計任務書 2 第一部分 傳動裝置總體設計 2 第二部分 V帶設計 5 第三部分 各齒輪的設計計算 7 第四部分 軸的設計 9 第五部分 鏈輪設計 14 第六部分 軸承校核 16 減速器的潤滑 16 主要尺寸及數(shù)據(jù) 17 參考文獻 17 設計心得 17 設計任務

2、書 一、課程設計題目 設計用于膠帶運輸?shù)膯渭増A柱齒輪減速器。 原始數(shù)據(jù)：運輸帶曳引力 4KN 運輸帶速度 0.75m/s 卷筒直徑 500mm 使用年限 7年 工作條件：傳送帶允許的速度誤差為5%，雙班制工作，有輕微振動，有粉塵，單件、小批量生產(chǎn)。 二、課程設計的內(nèi)容 課程設計內(nèi)容：1、電動機的選擇； 2、 傳動裝置運動和動力參數(shù)的確定和計算； 3、 主要零件的設計計算； 4、 減速器裝配圖和零件工作圖的繪制； 5、 設計說明書的編寫。 設計工作量：1、減速器裝配圖 1張（0號）； 2、主要零件工作圖 2張（從減速

3、器中選擇1個齒輪和1根軸）； 3、設計說明書 1 份。 已給方案：外傳動機構(gòu)為帶傳動和鏈傳動，減速器為單級直齒圓柱齒輪減速器。 第一部分 傳動裝置總體設計 一、傳動方案 ⑴外傳動為鏈傳動和帶傳動； ⑵減速器為單級直齒圓柱齒輪減速器。 計 算 與 說 明 結(jié)果 二、原動機選擇（ Y系列三相交流異步電動機） 工作機所需功率： 傳動裝置總效率： 電動機的輸出功率： 取 選擇電動機為Y132M1-6型 （見課設表20-1） 技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（） 4 滿載轉(zhuǎn)矩（） 960

4、 額定轉(zhuǎn)矩（） 2.0 最大轉(zhuǎn)矩（） 2.2 Y132M1-6電動機的外型尺寸（mm）： （見課設表20-2） A：216 B：178 C：89 D：38 E：80 FGD：108 G：33 H：132 K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 AA:60 BB：238 HA:18 L：515 三、傳動裝置總體傳動比的確定及各級傳動比的分配 1.總傳動比： （見課設式2-7） 2.各級傳動比分配：（見課設式2-8） 初定 四、計算傳動裝置的運動和動力

5、參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速n（r/min）（見課設式2-9） 五、各軸輸入功率p（kw） （見課設式2-10） 為輸入軸的功率 為輸出軸的功率 為卷筒軸功率 為帶輪與電動機輸出軸1之間的效率 為軸上一對軸承的效率 為齒輪傳動效率 為鏈傳動的效率 六、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm） （見課設式2-11） 第二部分 V帶設計 外傳動帶選為 普通V帶傳動 1.確定計算功率： 查表得工作情況系數(shù) 由式5-23（機設） 2、選擇V帶型號 查機械設計手冊圖選A型V帶。 3.確定帶輪直徑

6、 （1）、選取小帶輪直徑 （電機中心高符合要求） （2）、驗算帶速 在5-25m/s范圍內(nèi)，符合要求。 （3）、從動帶輪直徑 取 （4）、傳動比 i （5）、從動輪轉(zhuǎn)速 4.確定中心距和帶長 （1）、按式（5-23機設）初選中心距 初定 （2）、求帶的計算基礎準長度 　　　 取帶的基準長度Ld=1600mm，在5%范圍以內(nèi)。 (3)、實際中心距:a (4)、確定中心距調(diào)整范圍

7、 5.驗算小帶輪包角α1 中心距合適。 6.確定V帶根數(shù)Z (1)、由表13-3（教材）查得=100， n1=950r/min及n1=1200r/min時，單根V帶的額定功率分別為0.095Kw和1.14Kw，用線性插值法求n1=960r/min時的額定功率P0值。 (2)、由表13-5（教材）查得△P0=0.11Kw (3)、由表13-7（教材）查得包角系數(shù) (4)、由表13-2(教材)查得長度系數(shù)=0.99 (5)、計算V帶根數(shù)Z，由式（5-28機設） 取

8、Z=5根 7．計算單根V帶初拉力F0，由式（5-29）機設。 8．計算對軸的壓力FQ，由式（5-30機設）得 9．確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 小帶輪基準直徑dd1=100mm采用實心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準直徑dd2=280mm，采用孔板式結(jié)構(gòu). 第三部分 各齒輪的設計計算 1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇 因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，小齒輪采用40Cr，大齒輪采用45#,鍛選項毛坯,調(diào)質(zhì)處理，均用軟齒面。齒輪精度用7級，輪齒表面精糙度為Ra1.6，軟齒面閉式傳動，失效形式為點蝕， 取Z1=20 則Z2=Z1i=206=1

9、20 2.設計計算。 （1）設計準則，按齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。 （2）按齒面接觸疲勞強度設計 T2=106.96 Nmm 材料的接觸疲勞，極限應力為 材料彎曲疲勞極應力 應力循環(huán)次數(shù)N由式（7-3）計算 查得接觸疲勞壽命系數(shù)； 失效效率為1%時，取 查得：, , 取 則有： 模數(shù)m 取m=3.5 分度圓直徑d 齒寬b 中心距a （3）驗算彎曲強度

10、查得 查得 安全。 齒輪圓周速度V 第四部分 軸的設計 一、輸入軸的設計 1.選擇軸的材料及熱處理 由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 2.初步估算軸頸 3.初選軸承 選軸承為6308 根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為: D1=40mm 4.各軸的結(jié)構(gòu)設計（為了拆裝方便,減速器箱體用剖分式） (1).各軸直徑的

11、確定 從左端開始，1段安裝6308軸承，根據(jù)軸承內(nèi)圈確定軸徑，該段直徑為40mm。2段為軸肩，起定位作用，應該比1段大6至10mm，取48mm。3段為齒輪，齒頂圓直徑為77mm。4段與2段一樣。5段與1段一樣。6段安裝透蓋，直徑為35mm。7段安裝大帶輪，直徑為28mm。 （2）各軸段長度的確定 1段為軸承寬度23mm。2段為齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離加軸承端面到箱體內(nèi)壁距離，總長為27.5mm。3段為齒輪寬度61mm。4段和5段分別與2段和1段相同。6段安裝透蓋，考慮安裝螺釘?shù)念A留長度，取為43.2mm。7段為大帶輪的寬度63.9mm?？傞L為246.1mm。 于是，可得軸的支點上受

12、力點間的跨距L1=69.5mm，L2=69.5mm，L3=86.65mm。 5.軸的受力分析 （1）畫軸的受力簡圖 （2）計算支座反力 在水平面上 在垂直面上 （3）畫彎矩圖 齒輪的中間面記為a-a截面 在水平面上，a-a剖面左（或右）側(cè) 在垂直面上 合成彎矩 轉(zhuǎn)矩T 6.判斷危險截面 顯然，如圖所示，a-a剖面處合成彎矩最大、扭矩為T，該截面是危險截面。 7.軸的彎扭合成強度校核 軸受脈動載荷， 查得45號鋼的 a-a剖面 安全。 二、輸出軸的設計 1.選

13、擇軸的材料及熱處理 由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 2.初步估算軸頸 按扭矩初估軸的直徑,查表得c=106至117,考慮到安裝聯(lián)軸器的軸段僅受扭矩作用.取c=110則: 3.初選軸承 選軸承為6313 根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為: D2=65mm 4.各軸的結(jié)構(gòu)設計（為了拆裝方便,減速器箱體用剖分式） (1).各軸直徑的確定 初估軸徑后,句可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定直徑.該軸軸段1-2安裝軸承6313,故該段直徑為65mm。2-3段安裝齒輪，為了便于安裝，直徑取為70mm。齒輪右端用套筒固定，

14、 3-4段安裝套筒和軸承6313，直徑為65mm。4-5段安裝透蓋，應與密封毛氈的尺寸同時確定，查機械設計手冊，選用JB/ZQ4606-1986中d=55mm的毛氈圈，故取4-5段直徑為55mm。5-6段安裝鏈輪， 取直徑為50mm<95mm(鏈輪軸空最大許用直徑)。 （2）各軸段長度的確定 軸段1-2的長度為軸承6313的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離，l-2=42.5mm。2-3段應為齒輪寬度，2-3=101mm。3-4段的長度與1-2段相同，3-4=42.5mm。4-5段安裝透蓋，考慮到要預留安裝螺釘?shù)拈L度，取4-5=36.5mm。5-6段安裝小鏈輪，該段尺寸

15、為鏈輪的寬度加上安裝軸用彈性擋圈的長度，取5-6=86.6mm。輸出軸總長為307.1mm。 于是，可得軸的支點上受力點間的跨距L1=76.5mm，L2=76.5mm，L3=85mm。 （3）軸上零件的周向固定 為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過渡配合H7/k6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用m6，齒輪與小鏈輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，分別為20*12*80GB1096-1979及鍵14*9*56 GB1096-1979。 （4）軸上倒角與圓角 在1-2段要有砂輪越程槽，查機械設計手冊，砂輪越程槽尺寸為，1-2段左端倒角為。為了保證套筒能緊靠2-3端面，根據(jù)手冊的推薦，取軸肩倒角為。為保證套

16、筒緊靠2-3右端面，3-4段左端圓角半徑為2mm。為保證鏈輪端面緊靠4-5，5-6左端圓角半徑為1.6mm，右端面倒角為。其他軸肩圓角半徑均為2mm。 5.軸的受力分析 （1）畫軸的受力簡圖 （2）計算支座反力 在水平面上 在垂直面上 （3）畫彎矩圖 齒輪的中間面記為a-a截面 在水平面上，a-a剖面左（或右）側(cè) 在垂直面上 合成彎矩 轉(zhuǎn)矩T 6.判斷危險截面 顯然，如圖所示，a-a剖面處合成彎矩最大、扭矩為T，該截面是危險截面。 7.軸的彎扭合成強度校核 軸受脈動載荷， 查得

17、45號鋼的 a-a剖面 第五部分 鏈輪設計 鏈輪傳動比為2 取 查表得 由功率查機械設計手冊，取20A單排鏈。節(jié)距P=31.75mm。 查機械設計手冊，初取 鏈節(jié)數(shù) 取=64 鏈長L 計算中心距 實際中心距a 鏈速 可以用靜強度校核。取靜強度安全系數(shù) 鏈輪圓周力 作用在軸上的力 安全系數(shù) 鏈條強度滿足要求。 第六部分 軸承校核 1.高速軸軸承6308 d=40mm 查表15-3（課程設計指導書）得額定動載荷

18、 查表得fP=1.2,徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1，Y=0 驗算6308的壽命 軸承能滿足要求。 2.低速軸軸承6313 d=65mm 查表15-3（課程設計指導書）得額定動載荷 查表得fP=1.2,徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1，Y=0 驗算6308的壽命 軸承壽命遠大于要求，故安全。 減速器的潤滑 1.齒輪的潤滑 因齒輪的圓周速度<12 m/s，所以用浸油潤滑的潤滑方式。 高速齒輪浸入油里約1個齒高，但不小于10mm。 2．滾動軸承的潤滑 因潤滑油中的傳動零件（齒輪）的圓周速

19、度V≥1.5～2m/s所以采用飛濺潤滑。 主要尺寸及數(shù)據(jù) 箱體尺寸: 箱體壁厚 箱蓋壁厚 箱座厚度b=12mm 地腳螺栓直徑df=M16 地腳螺栓數(shù)目n=6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=M12 輸出軸軸承端蓋螺釘直徑d3=M8 輸入軸軸承蓋直徑為M8 定位銷直徑d=8mm M12螺栓至外箱壁的距離C1=22mm 上箱體凸緣厚度b1=8mm 下箱體凸緣厚度為b=10mm 外箱壁至軸承座端面距離19mm和29mm 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離△1=40mm 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離△2=23.5mm和26mm 箱蓋，箱座肋厚m1=m=10mm 軸承端蓋外徑D2 ：凸緣式端蓋

20、：D+（5～5.5）d3 以上尺寸參考機械設計課程設計P17～P21 參考文獻 《機械設計師手冊》毛謙德 李振清 主編 機械工業(yè)出版社 《機械設計課程設計》王昆 何小柏 汪信遠 主編 高等教育出版社 《機械設計手冊》 設計心得 機械設計課程設計是機械課程當中一個重要環(huán)節(jié)，通過了2周的課程設計使我從各個方面都受到了機械設計的訓練，雖然很辛苦，但是很有收獲，對機械各個零部件如何結(jié)合在一起有了更進一步的認識。 由于在設計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學的不牢固，在設計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標準件時可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會更大，在查表和計算上精度不夠準 在設計的過程中，培養(yǎng)了我綜合應用機械設計課程及其他課程的理論知識和應用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在設計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認識到了自己在知識的理解和接受應用方面的不足，在今后的學習過程中我們會更加努力和團結(jié)。在通過這次設計之后，對以后自己獨立設計打下一個良好的基礎。 18