机械设计课程设计说明书-减速箱课程设计.doc

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1、机械设计课程设计说明书指导教师： 目录一， 减速器测绘与结构分析2二， V带传动设计计算5三， 齿轮传动设计6四， 轴的设计.18五，轴承的选择与设计26六、键联接的设计.29七、联轴器的计算与设计30八、装配图设计30九，零件图设计.32一、 减速器测绘与结构分析（一）、分析传动系统的工作情况1、传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。2、传动方案的特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在

2、远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。3、电机和工作机的安装位置：电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。4、平面布置简图：运输带主动输入转矩T=750Nm主动鼓轮直径D=350mm运输带速度 V=0.665、运输带功率：P出传动效率圆柱齿轮传动 八级精度 =0.97带传动 V带 =0.95一对滚动轴承 球轴承 =0.99联轴器 弹性联轴器 =0.92效率： 6、确定电动机型号： 电机型号额定功率P0满载转速nm同步转速nY112M-44KW1440r/min1500r/min(二)

3、、计算各级传动比和效率：1、各级传动比：取带传动传动比为1.800，低速级齿轮传动比为2.870，高速级为1.22.87=3.440。高速级传动比： 3.440 ； 低速级传动比： ；带传动传动比： ；链轮传动比： 。（三）、计算各轴的转速功率和转矩：1、转速：轴I： 轴II：轴III：2、 输出功率：轴I： 轴II： 轴III：3、输出转矩：轴I：轴II： 轴III： 参数轴名轴出功率P（KN）转速n(r/min)输出转矩T（N.m）轴I3.880045.36轴II3.65232.3150.05轴III3.580.9413.16二、 V带传动设计计算计算项目计算内容计算结果工作情况系数计算功

4、率选带型小带轮直径大带轮直径大带轮转速计算带长Dm初取中心距带 长基准长度求中心距和包角中心距小轮包角求带根数带速传动比带根数求轴上载荷张紧力轴上载荷带宽由表11.5Pc=KAP0=1.2x3.69由表11.6D2=设 =1%n2=Dm= = =156= =44a=650mmL=由表11.4av= =由表 11.8 Po=1.61 由表11.7 Ka=0.984由表 11.2 KL = 1.03 由表11.16 Po=0.17Z= = =2.45由表11.4 q=0.10kg/mFQ=2 Z Fo sin a1/2 =23141.8 sin 171.96/2 总顶宽 B=（z-1）e+2f=2

5、15+210=50KA=1.2Pc=4.428kwA型D1=112mmD2=200mmn2=798.3r/minL=1792.8mmLd=1800mma=656.55mm=171.96v=8.44m/si=1.8取Z=3根Fo=141.8NFQ=848.9NB=50mm三、 齿轮传动设计1、 对高速齿轮设计: i=3.44计算项目计算内容计算结果初步计算齿面转矩T齿宽系数接触疲劳极限初步计算许用接触应力Ad值初步计算小轮直径初步计算齿宽 校核计算圆周速度v齿数Z模数m螺旋角使用系数KA使用系数KV齿间载荷分系数齿向载荷分布系数载荷系数K弹性系数ZE节点区域系数ZH重合度系数螺旋角系数接触最小安

6、全系数工作时间应力循环次数接触寿命系数许用接触应力验算确定传动主要尺寸中心距圆整中心距齿宽b螺旋角齿形系数应力修正系数重合度系数 螺旋角系数齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数载荷系数弯曲疲劳极限弯曲最小安全系数应力循环系数弯曲寿命系数尺寸系数许用弯曲应力验算齿面接触疲劳强度计算小齿轮选用40Cr,硬度在265HB左右，大齿轮选用45钢，硬度在230HB左右由图12.17CH1=0.9Hlim1=0.9710H2=0.9Hlim2=0.9560由表12.16估计=15估取Adb=取Z1=23 , Z2=iZ1=80 由表12.3 mn=2.5由表12.9由图12.9由表12.10先求由此得 由表1

7、2.11由表12.12由图12.16由式12.31因取故假定工作时间七年 ,双班制,则有由图12.18计算表明,接触疲劳强度不够亦齿轮尺寸偏小应适当增大,考虑后 取d1=70mm接以上校核计算相同的步骤,再次求得 取a=160, 则d1=72mmd2=id1=3.44x72=248mmb=dd1=0.666x72齿根疲劳强度计算由图12.22由表12.11注前已求得 故 由图12.23c由表12.14由图12.24由图12.25经检验合格T=45360Nmmd=0.666Hlim1=710MpaHlim2=560MpaH1=639MpaH2=504MpaAd=85取d1=60mmb=40mmv

8、=2.512m/sZ1=30 , Z2=96 mt=2.6mn=2.5 KA=1.15KV=1.25K=3.876a取160d1=72mmd2=248mmb2=48mm，b1=58mmK=3.77得出高速级齿轮参数为：a=160mm d1=72mmd2=248mmb2=48mmb1=58mmz1=23z2=80计算项目齿面转矩T齿宽系数接触疲劳极限初步计算许用接触应力Ad值初步计算小轮直径初步计算齿宽 b校核计算圆周速度v齿数Z模数m螺旋角使用系数KA使用系数KV齿间载荷分系数齿向载荷分布系数载荷系数弹性系数节点区域系数许用接触应力验算循环次数循环时间许用接触疲劳强度确定传动主要尺寸中心距不用

9、圆整齿宽b螺旋角齿形系数应力修正系数重合度系数 螺旋角系数齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数载荷系数许用弯曲应力验算2、 对低速速齿轮设计: i=2.87计算内容齿面接触疲劳强度计算 参数与高速级设计中一致b=取Z1=29 , Z2=iZ1=83 由表12.3 mn=3由表12.9由图12.9由表12.10先求由此得 由表12.11由表12.12由图12.16由式12.31因取故假定工作时间七年 ,双班制,则有由图12.18计算表明,该对齿轮满足接触疲劳强度要求，合格取a=174, 则d1=90d2=id1=2.87x90=258b2=dd1=0.77490齿根疲劳强度计算由图12.2由表12.

10、11注前已求得 故 同高速级一致经检验，合格低速级齿轮主要参数：Z1=29Z2=83d1=90mmd2=258mmb1=60mmb2=70mma=174mm计算结果取d1=90mmb=70mmZ1=29 , Z2=83 mt=3.1mn=3 KA=1.25KV=1.08K=3.20e0eX=0.56，Y=1.9761.21547.812877.3Cre0eX=0.56，Y=2.1141.21604.013344.9CrP2,用P1计算经校核，7207AC符合要求Fa=859.9NFr1=2082.1NFr2=2590.4NX1=0.41, Y1=0.87X2=1,Y2=0fd=1.2P1=37

11、61.7NP2=3108.5NCr=20.7KNeX=0.56，Y=1.8961.22829.410967.1CreX=0.56，Y=2.0851.23980.315428.1CrCr六、键联接的设计对轴I上与大带轮相联处选用平键键圆头A型b=6mm h=6mm L=40mm =100L=L-b=36mm d=20mm T=45360Nmm所以，该键合格，为A640高速齿轮1选用平键键圆头A型b=12mm h=8mm L=45mm =100L=L-b=33mm d=40mm T=45360Nmm所以，该键合格，为A1245高速齿轮2选用平键键圆头A型b=14mm h=9mm L=36mm =1

12、00L=L-b=22mm d=50mm T=150050Nmm所以，该键合格，为A1436低速齿轮3选用平键键圆头A型b=14mm h=9mm L=63mm =100L=L-b=49mm d=45mm T=150050Nmm所以，该键合格，为A1463低速齿轮4选用平键键圆头A型b=16mm h=10mm L=50mm =100L=L-b=434mm d=55mm T=413160Nmm所以，该键合格，为A1650联轴器选用平键键圆头A型b=12mm h=8mm L=100mm =100L=L-b=88mm d=40mm T=413160Nmm所以，该键合格，为A12100七、联轴器的计算与设

13、计初步分析，选用GB5014-85 HL3 联轴器 Tn=630Nmd=40mm Y型L=112mm八、装配图设计（一）、装配图的作用作用：装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。（二）、减速器装配图的绘制1、装备图的总体规划：（1）、视图布局：、选择3个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。、选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表达减速器外形，将减速器的工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本

14、视图上。布置视图时应注意：a、整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要求、标题栏和零件明细表的位置。b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。（2）、尺寸的标注：、特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距及其极限偏差等。、配合尺寸：减速器中有配合要求的零件应标注配合尺寸。如：轴承与轴、轴承外圈与机座、轴与齿轮的配合、联轴器与轴等应标注公称尺寸、配合性质及精度等级。、外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空间。、安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。（3）、

15、标题栏、序号和明细表：、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号以及设计者姓名等内容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989标题栏和明细表的格式。、装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。（4）、技术特性表和技术要求：、技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级、表的格式参考机械设计标准，布置在装配图右下方空白处。、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。2、绘制过程：（1）、画三视图：、绘制装配图时注意问题： a先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、

16、传动零件、轴承、箱体及其附件。b、先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。c、3个视图中以俯视图作基本视图为主。d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不同。e、同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。九、零件图设计（一）、零件图的作用： 作用：1、反映设计者的意图，是设计、生产部门组织设计、生产的重要技术文件。 2、表达机器或部件运载零件的要求，是制造和检验零件的依据。（二）、零件图的内容及绘制：1、选择和布置视图：（1）、轴：采用主视图和剖视图。主视图按轴线水平布置，再在键槽处的剖面视图。（2）、齿轮：采用主视图和侧视图。主视图按轴线水平布置（全剖），反映基本形状；侧视图反映轮廓、辐板、键槽等。2、合理标注尺寸及偏差：（1）、轴：参考机械设计课程设计P92，径向尺寸以轴线为基准标注，有配合处径向尺寸应标尺寸偏差；轴向尺寸以轴孔配合端面及轴端面为基准，反映加工要求，不允许出现封闭尺寸链。（2）、齿轮：参考机械设计课程设计P99：径向尺寸以轴线为基准，轴孔、齿顶圆应标相应的尺寸偏差；轴向尺寸以端面为基准，键槽尺寸应相应标出尺寸偏差。参 考 文 献1 邱宣怀 主编.机械设计 高等学校教材出版社, 2 黄珊秋 主编.机械设计课程设计 机械工业出版社 - 35 -