1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器任務(wù)書 第一章 本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門課程知識(shí)，并運(yùn)用 件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié) ,也是一次全面的、 規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫娴玫搅隋憻捄团囵B(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： （ 1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程 實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。 （ 2）通過對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。 （ 3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。 （ 4）加強(qiáng)了我們對(duì) 2 第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪減速器及 要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力 F=3000N， 輸送帶的工作速度 V=s， 輸送機(jī)滾筒直徑 D=400 動(dòng)系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較 平穩(wěn)；使用年限年，每日工作 24小時(shí)，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔 動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 采用帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn) 矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖： 圖 1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 3 第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 速器結(jié)構(gòu) 本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 動(dòng)機(jī)選擇 （一）工作機(jī)的功率 Pw V/1000=3000 000=二）總效率總總=帶 齒輪 聯(lián)軸器 滾筒 2軸承= 三）所需電動(dòng)機(jī)功率 000 總 =(3000 (1000 =(四 )確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： 60 1000 V/（ D） =(60 1000 （ 400） =71.7 r/選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸： 中心高 H 外形尺寸C/2+ 角安裝尺寸 AB 地腳螺栓孔直徑 K 軸 伸 尺 寸 D E 裝鍵部位尺 F 動(dòng)機(jī) 選用： 4 132 520 345315 216 178 12 28 8 10 41 計(jì)算及說明 動(dòng)比分配 由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n ia=nm/n=960/ 通 V 帶 i=2 4） 則 i=力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 （一） 轉(zhuǎn)速 n 0n=滿n=960（ r/ 0n / 帶i = 滿n /帶i =960/r/ 齒i =r/ r/ 5 （二） 功率 P P = 01 = 1= P = P 12= P 2 3 =P = P 23= P 2 4 = （三） 轉(zhuǎn)矩 T 550 Pd/550 60= m T = 1 = m T = T 2 4 = m T = T 2 4 =N m 由指導(dǎo)書的表 1 得到： 1= 2= 3= 4=6 將上述數(shù)據(jù)列表如下： 軸號(hào) 功率 P/ N /( T / (N m) i 0 60 7 第四章 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 定計(jì)算功率 查表得 定 V 帶型號(hào) 按照任務(wù)書得要求，選擇普通 根據(jù) 圖確定選用 B 型普通 定帶輪直徑 （ 1）確定小帶輪基準(zhǔn)直徑 根據(jù)圖推薦，小帶輪選用直徑范圍為 112 140擇 40 （ 2）驗(yàn)算帶速 v =V= /（ 1000 60） =960 140 /（ 1000 60） =m/s 介于 525m/合適 （ 3）計(jì)算大帶輪直徑 i 1=140（ =據(jù) 定，選取 84定帶長(zhǎng)及中心距 8 （ 1）初取中心距 ) ( )21021 27.0 + 得 1048， 根據(jù)總體布局，取 00 2) 確定帶長(zhǎng) 根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算帶長(zhǎng)得 ( ) ( )0221210 422+= =2 700+（ 140+384） /2+（ 3842/(4700)=據(jù)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，取 2244 (3)計(jì)算實(shí)際中心距 2 00+(2=算包角 1=180-( 57.3/a =180-(384 20 合適 帶根數(shù) Z 根據(jù) 40 05r/查表得 心距 a=9 Z= ( =（ = 0 00 2)c 查表得 q = /m,查得 得 0=500 c+q 500 （ 3 +N Q=22 3 ) = 帶輪示意圖如下： d0 d H L 10 第五章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì) 輪材料和熱處理的選擇 小齒輪選用 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， 236 大齒輪選用 45號(hào)鋼，正火處理， 190 輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 30,580 2l i i m =, 1 1,200,215l i i i m = 械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 1 8 01 15 8 0l i i = 3 01 15 3 0l i i = 4 41 5l i i = 11 041 i i = （一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 550 P/106 105 N 二） 選載荷系數(shù) K 由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在軸 承間對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取 K 三） 計(jì)算尺數(shù)比 =四） 選擇齒寬系數(shù)機(jī)械原理與機(jī)械 零件教材中表得，取d 1 （五） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1d 12 21 123 + = 25 560 + =六） 確定齒輪模數(shù) m m=1 0=標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值 m=3 （七） 確定齒輪的齒數(shù) 1Z 和 2z 取 20 u=20 0 （八）實(shí)際齒數(shù)比 =1= （九） 計(jì)算齒輪的主要尺寸 d1=m 20=60mm d2=m 90=270 13 中心距 A=0.5(d1+165 齒輪寬度 4 (5 10) = 59 64(取 60(（十）計(jì)算圓周轉(zhuǎn)速 v= 60 1000） =60 60 1000） =m/s 查表應(yīng)取齒輪等級(jí)為 8級(jí)， 但根據(jù)設(shè)計(jì)要求齒輪的精度等級(jí)為 7級(jí)。 輪彎曲強(qiáng)度校核 （一） 由 4 2 1中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 = =（二） 計(jì)算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力 42=60 V=m/s) 定為 14 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 1 2較 1F =44=2 2F =04= 計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 12 0 0 02 0 0 02222 111 F 1)(M = 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠 輪幾何尺寸的確定 齒頂圓直徑械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 h*a =1 c* = 0(65(齒距 P = 2 齒根高 )(5.2 齒頂高 )(221 強(qiáng)度足夠 1496mm h=mm 3mm 8715 齒根圓直徑=59(=266(輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下： 軸孔直徑 d= 50 )(輪轂直徑 1D =50=80 )(輪轂長(zhǎng)度 L=4(輪緣厚度 0 = (3 4)m = 6 8( 取 0=8 輪緣內(nèi)徑 2D =22658 = 240(取 240( 腹板厚度 c=B =54= 取 c=17( 計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果 16 腹板中心孔直徑 0D=1D + 2D )=0+240)=160(腹板孔直徑 0d=2D - 1D ） =240=40( 取0d=20( 齒輪倒角 n=2=1 齒輪工作如圖 2所示： 17 第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 的材料和熱處理的選擇 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查得 選 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， 255 50 60 1 =280幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑 從動(dòng)軸 2d =慮鍵槽 2d =取標(biāo)準(zhǔn)直徑 2d =32 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。 的強(qiáng)度校核 從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 圓周力 22000d T=22 218 105/270=向力 于為直齒輪，軸向力 作從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖：（如圖 3所示） 19 從動(dòng)軸0 L=110 )(N = 110 000= ( .5 ( 110 000=12 )( 轉(zhuǎn)矩 T=( 校核 221221 22 =( 由圖表查得， 5d 10 考慮鍵槽 d= 45強(qiáng)度足夠 從動(dòng)軸承 2個(gè) 21 第七章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 承的選擇及校核 考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇6207 2個(gè)（ 276動(dòng)軸承 6209 2個(gè) （ 276 壽命計(jì)劃： 兩軸承受純徑向載荷 P= X=1 Y=0 從動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承 6209，基本額定功負(fù)荷 1 =3 266010 =10881201 預(yù)期壽命為： 5年，三班制 L=5 300 24=38400 22 的選擇計(jì)算及校核 （一）從動(dòng)軸外伸端 d=42，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵 10 40 1096 2003， b=16， L=50， h=10，選 45 號(hào)鋼，其許用擠壓力 p =100 p則強(qiáng)度足夠，合格 （二）與齒輪聯(lián)接處 d=50慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵 14 52 1096 2003， b=10=45h=8 45號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力 p=100p=0358 = p則強(qiáng)度足夠，合格 軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器 K=T=9550動(dòng)軸外伸端鍵 1040 096 2003 與齒輪聯(lián)接處鍵 1452 1096 2003 計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果 23 選用 彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩000，CT用 Y 型軸孔， A 型鍵軸孔直徑 選 d=60，軸孔長(zhǎng)度 L=112 型號(hào) 公稱 轉(zhuǎn)矩T/(N m) 許用 轉(zhuǎn)速 n/（ r 1 軸孔 直徑 d/孔 長(zhǎng)度 L/徑 D/料 軸孔 類型 鍵槽 類型 000 2850 60 112 250 型 選用 24 第八章 減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及裝配圖 滑的選擇確定 滑方式 = 12 m/s 應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤(rùn)滑 滑油牌號(hào)及用 止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部 器附件的選擇確定 列表說明如下： 名稱 功用 數(shù)量 材料 規(guī)格 螺栓 安裝端蓋 12 6 16 782 1986 螺栓 安裝端蓋 24 8 25 782 1986 銷 定位 2 35 40 17 1986 墊圈 調(diào)整安裝 3 650 3 1987 螺母 安裝 3 3B 6170 1986 油標(biāo)尺 測(cè)量油 面高度 1 組合件 通氣器 透氣 1 3A 25 體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 箱座壁厚 =10 箱座凸緣厚度 b= =15蓋厚度 1 =8 箱蓋凸緣厚度 1b = 1 =12底座凸緣厚度 2b = =25軸承旁凸臺(tái)高度 h=45，凸臺(tái)半徑 R=20輪軸端面與內(nèi)機(jī)壁距離 1l =18齒輪頂與內(nèi)機(jī)壁距離 1 =12齒端面到內(nèi)機(jī)壁距離 2 =15下機(jī)體筋板厚度 1m = 2m =動(dòng)軸承端蓋外徑 1D =105動(dòng)軸承端蓋外徑 2D =130腳螺栓 量 6 根 26 第九章 總結(jié) 通過為期將近兩周的沒日沒夜的課程設(shè)計(jì)過程，反復(fù)的修改設(shè)計(jì)，終于完成了一級(jí)閉式圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)過程，現(xiàn)在寫起心得總結(jié)的時(shí)候真的是頗有感慨啊，在陳梟老師剛開始在課堂上和我們說我們要做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，覺得課程設(shè)計(jì)是怎么一