课程设计二级圆柱齿轮主减速器设计.doc

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1、 机械设计课程设计说明书 设计题目：二级圆柱齿轮减速器学 校：专 业：汽车工程系班 级：车辆09学 号： 设 计 人：指导老师：完成日期：2011 年 1月20日目 录一、 机械设计课程设计题目.3二、 电动机的选择.4三、 V带的选择. 6四、 齿轮的设计计算.8五、 轴的设计计算13六、 滚动轴承的选择及计算18七、 联轴器的选择计算21八、 铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择21九、 润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择23十、 小结 23 一、机械设计课程设计题目题目名称：设计两级圆柱齿轮减速器说 明：此减速器用于处理车间零件清洗传送带动减速。此设备两班制工作，工作期限八年，户内使

2、用。传送简图如下： 原始数据：题号参数4鼓轮直径（mm）420传送带运行速度（m/s）0.8传送带的拉力（N）5350二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。2.零件工作图2张(A3)。3.设计说明书一份。三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计12.选择润滑方式、润滑剂牌号及密封件四、电动机的选择1、电动机型号的确定各类数据：F=5350N D=420mm 带速V

3、=0.8m/s卷筒轴转速；n = 36.38r/min 工作机所需功率： =FU/1000=5350*0.8/1000 =4.28Kw总效率： 0.99 0.960.950.8(式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书中表查得： 弹性联轴器；滚子轴承；圆柱齿轮传动；滚筒效率=0.96V带传动电动机输出功率：=4.28/0.8=5.35Kw由课程设计书中查得电动机额定功率 P= 5.5Kw电动机型号额定功率kw满载转速r/min总传动比减速器传动比Y132M2-65.596026.3769.420Y132S-45.5144039.56414.13由表中的数据可知，两种方案均

4、可以。由于两级圆柱齿轮减速器的传动比要求在860范围内，相比下，选择电动机型号为Y132S-4。电动机型号电动机满载转速（r/min）外伸轴直径D轴外伸长度E电动机中心高HY132S-4144038801322、 总传动比、各级传动比1）总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为/n1440/36.39739.5642）各级传动比 取V带传动比，取; 由此可算得，3、 各轴转速 1440/2.81514.46r/min 514.46/3.75136.66r/min /136.66/3.75=36.44 r/min4、 各轴输入功率 P= =5.5 kw5.50

5、.955.23kw 25.280.970.994.97kw 24.8250.970.994.72kw =4.720.990.98=4.585、 各轴转矩电动机轴的输出转矩=9550 =95505.5/1440=97.46 Nm9550 =95505.025/514.286=347.31 Nm9550=95504.825/136.815=1236.99 Nm9550=95504.634/36.397=1200.30Nmn=44.8r/minP=4.2W =0.82P= 5.5Kw=39.58=512.46 r/min=136.66r/min=36.44 r/minP=5.5 kw5.23kw=5

6、.4.97kw=4.72kw=4.58kw=97.46 Nm=347.31Nm=1200.30Nm汇总项目转速r/min1440512.461366.6636.44功 率kw5.55.234.974.72转 矩Nm97.46347.311236.991200.30传动比2.813.75375三、V带的选择（所用公式、各类查表数据来自机械设计 基础） 1）、计算功率 查表得KA=1.2 =2)、选择V带型 根据=6.6Kw、=1440r/min由机械设计教程书图5.8查得此坐标点位于A区域，故选择A型带。3）、求大，小带轮基准直径d2,d1并验算带速V(1)、由表5.4，d1应不小于75mm，现

7、取d1=112mm =2.7 112=302.4 mm 取d2=315mm（2）、验算带速v 8.44m/s在5m/s-25m/s的范围内，符合。（3）、确定V带的中心距a和基准长度 0.7 初选中心距： =500mm 取计算实际中心距=+( -)/2640.5mm（4）.验算小带轮包角 180-180-60 159120 包角合适（5）.求V带根数单根V带所能传达的功率 由=1440r/min 和=112mm 实际传动比i=2.81查表5.7a得=1.60kw 查表5.7b得=0.17kw查表5.8得包角修正系数=0.946查表13-2得带长修正系数=1.01Z= =3.39 故取4根.（6

8、）计算带传动的压轴力 查表5.1得q=0.1kg/m = =166.61N=2Zsin=1310.56N（7）. 带的设计 小带轮：小带轮为实心式，中心 孔的直径d=42mm为电动机的轴径，轮毂长度l=50. 大带轮：大带轮为腹板式，中心孔d=55mm,轮毂长度l=60mm四、齿轮传动设计计算 （采用斜齿）第一组齿轮减速器高速级齿轮传动比为，高速轴转速，传动功率为1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）大小齿轮都选用硬齿面。由表7.1选大小齿轮的材料均为45钢，表面淬火，齿面硬度4050HRC2)选八级精度等级3）选小齿轮=25。选大齿轮齿数取=944）粗选螺旋角=152、按齿面接触疲劳强度

9、设计 1）取载荷系数K=1.52）齿宽系数3）小齿轮传递的转矩4）=9550 =95505.5/1440=97.46 Nm弹性影响系数5）节点区域系数由6）端面重合度 7）接触疲劳强度极限:由表7.5查得Hlim =Hlim =1140MPa8）应力循环N1=60n1JLh=60136.661（283658）=3.83109 N2= 9）接触疲劳寿命系数，由图7.3得 8） 接触疲劳许用应力H1 =Hlim =1014.6MPaH2 =Hlim=1037.4MPa(H1+H2 )/2=10261.23H1故取H =1026MPa3计算1）小齿轮分度圆直径： 2）计算圆周速度 3）计算齿宽b38

10、.096=34.262mm4）计算齿宽与齿高之比5）计算载荷系数K： 由图7.5查得Kv=1.10，由表7.5查得K=1.40，由表7.4查得KA=1.00 ,KH参考表7.6中6级精度公式K=KAKvKHaKH6）按实际的载荷系数修正分度圆直径 7）计算模数 4、按齿轮的弯曲强度设计计算 1) 确定公式中各参数 载荷系数K 2) 齿形系数YFa和应力校正系数Ysa当量齿数 ， 用内差法得YFa1=2.576，YFa2=1.599，Ysa1=2.204，Ysa2=1.7783) 螺旋角影响系数Y轴面重合度4）许用弯曲应力F，查图7.4得KFN1=0.86，K,FN2=0.88查表7.3得,则5

11、)确定取0,0111计算5计算模数比较两种强度的计算结果。确定模数为mn=2.5mm几何尺寸计算1） 中心距2） 修正螺旋角 4) 分度圆直径 5) 齿宽b=取B2=60mm，B1=B2+5=65mm第二组齿轮减速器高速级齿轮传动比为，高速轴转速，传动功率为1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）大小齿轮都选用硬齿面。由表7.1选大小齿轮的材料均为45钢，表面淬火，齿面硬度4050HRC2)选八级精度等级3）选小齿轮=25。选大齿轮齿数取=944）粗选螺旋角=152、按齿面接触疲劳强度设计 1）取载荷系数K=1.52）齿宽系数0.73）小齿轮传递的转矩=347.31Nm4）弹性影响系数5）节

12、点区域系数由6）端面重合度 7）接触疲劳强度极限:由表7.5查得Hlim =Hlim =1140MPa8）应力循环N1=60n1JLh=60119.9921（283658）=3.83108 N2= 9）接触疲劳寿命系数，由图7.3得 8） 接触疲劳许用应力H1 =Hlim =1014.6MPaH2 =Hlim=1037.4MPa(H1+H2 )/2=10261.23H1故取H =1026MPa3计算1）小齿轮分度圆直径： 2）计算圆周速度 3）计算齿宽b=43.04mm4）计算齿宽与齿高之比5）计算载荷系数K： 由图7.5查得Kv=0.50，由表7.5查得K=1.40，由表7.4查得KA=1.

13、00 ,KH参考表7.6中6级精度公式K=KAKvKHaKH6）按实际的载荷系数修正分度圆直径 7）计算模数 4、按齿轮的弯曲强度设计计算 6) 确定公式中各参数 载荷系数K 7) 齿形系数YFa和应力校正系数Ysa当量齿数 ， 用内差法得YFa1=2.576，YFa2=1.577，Ysa1=1.599，Ysa2=1.7788) 螺旋角影响系数Y轴面重合度4）许用弯曲应力F，查图7.4得KFN1=0.86，K,FN2=0.88查表7.3得,则5)确定取0,0111计算5计算模数比较两种强度的计算结果。确定模数为mn=2.5mm几何尺寸计算1）中心距2）修正螺旋角 3）分度圆直径 4）齿宽b=取

14、B4=50mm，B3=B3+5=55mm6 齿轮的几何参数齿顶高：齿根高：齿全高：齿顶圆直径： 齿跟圆直径：高速轴低速轴齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数z(mm)25942594齿顶圆直径（mm）70.125294.8770.125294.87齿跟圆直径（mm）58.878238.6258.87238.62齿宽（mm）65605550齿顶高（mm）2.52.52.5 2.5中心距（mm）155155155155模数（mm）2.52.52.52.5螺旋角旋向左旋右旋右旋左旋分度圆直径（mm）65.126244.8765.126244.887五、轴的结构设计计算（一）高速轴的机构设计计算 由于高速轴上

15、的齿轮直径接近于轴径，故将轴设计为齿轮轴。1、 高速轴的结构如下图所示：2）、中间轴的转矩大齿轮2上的受力圆周力：径向力：轴向力：小齿轮3的手里分析：圆周力：径向力：轴向力：两轴承支点的距离：齿轮3的对称线与左轴承支点的距离：两齿轮对称线之间的距离：齿轮2的对称线与左轴承支点间的距离：3） 计算中间反力（1） 水平面 （2） 垂直面（3） 水平面的弯矩 （4） 垂直面的弯矩： （5） 合成弯矩 单向运转，扭转剪切应力按脉动循环变应力，取系数则：（6） 按弯矩合成应力校核轴的强度 由计算弯矩知，C剖面的计算弯矩最大，该处的计算应力为： 安全。轴的受力如下图所示：32、 轴II和轴III的结构设计

16、如下图：轴II： 轴III:六、键的校核 高速轴安装齿轮处的轴径d=41,轮毂的宽度B=65 选普通平键，键长L=B-2-8=55，取L=56键的规格：bh=128工作长度l=44校核键的工作强度键合格安装带轮处的轴径d=25,轮毂的宽度B=60 选普通平键，键长L=B-2-8=50，取L=50键的规格：bh=87工作长度l=42校核键的工作强度键合格中间轴安装齿轮处的轴径d=46,轮毂的宽度B=60 选普通平键，键长L=B-2-8=50，取L=50键的规格：bh=149工作长度l=36校核键的工作强度 键合格安装齿轮处的轴径d=46,轮毂的宽度B=55 选普通平键，键长L=B-2-8=45，

17、取L=45键的规格：bh=149工作长度l=31校核键的工作强度低速轴安装齿轮处的轴径d=76,轮毂的宽度B=50 选普通平键，键长L=B-2-8=40，取L=40键的规格：bh=149工作长度l=36校核键的工作强度不合格取键长L=70，工作长度l=48键合格装联轴器处的轴径d=60,轮毂的宽度B=107 选B型键，键长L=B-2-8=97，取L=107键的规格：bh=1811工作长度l=79校核键的工作强度键合格七、滚动轴承的选择及计算由条件知，减速器工作期限十年，两班制工作，则轴承的预计寿命为（一）、对中间轴上滚动轴承的选择及核计算1、中间轴滚动轴承的选用角接触球轴承，如图所示 2、对轴

18、承进行受力分析计算 1）径向力轴向力计算当量动载荷：由机械设计教程表10.8查得径向载荷系数和轴向载荷系数：对于轴承1：对于轴承2：计算轴承的寿命： 两年换检修一次轴承。d2=315mmV=8.44m/s=640mm=1800mm159V带根数为4F0=192.62N=1899.78N七、联轴器的选择计算1、低速轴与工作机鼓轮轴用联轴器连接，由于弹性柱销联轴器结构简单，更换柱销方便，缓和冲击，吸收振动，故选用弹性柱销联轴器。2、求计算转矩 轴III转矩为 由机械设计教程表13-2查得工作机为输送机时，工作情况系数，故计算转矩为3、确定型号 由机械基础设计课程设计 查得符合轴直径为60mm的联轴

19、器选取型号为HL5弹性柱销联轴器，其公称转矩，轴材料为钢时，许用转速为4000r/min，允许的轴孔直径在之间，故能满足工作机与减速器联接工作需要，从而确定联轴器型号为HL4联轴器 GB5014-85八、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择1、铸件减速器机体结构尺寸计算表名称符号减速器及其形式关系机座壁厚0.025a+3mm=6.75mm,取10mm机盖壁厚10.02a+3=6 mm8mm,取10mm机座凸缘厚度b1.5=12mm机盖凸缘厚度b11.5=15mm机座底凸缘厚度p2.5=25mm地脚螺钉直径df0.036a+12=17.4mm取20mm地脚螺钉数目na250mm,n=4轴承旁

20、连接螺栓直径d10.75df=12mm取12mm机盖与机座连接螺栓直径d2(0.50.6)df=8mm取8mm连接螺栓d2的间距l335mm窥视孔盖螺钉直径d4(0.30.4)df=6-8mm取M6定位销直径d5.95mmdf、d2、d3至外机壁距离c122mmd1、d2至凸缘边缘距离c218mm轴承旁凸台半径R1R1=C2=20外机壁至轴承座端面距离L1c1+c2+(58)=50mm内机壁至轴承座端面距离L2+c1+c2+(58)=60mm大齿轮顶圆与内机壁距离11.2=12mm取12mm齿轮端面与内机壁距离2=10mm取12mm机盖、机座肋厚m1,mm1=m0.851=8.5mm,取8.5

21、mm2、减速器附件的选择，在草图设计中选择包括：轴承盖，窥视孔，视孔盖，压配式圆形油标，通气孔，吊耳，吊钩，螺塞，封油垫，毡圈等。九、润滑与密封(润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择)双级减速器内传动零件(齿轮)采用浸油润滑，因地级速齿轮速度为0.7m/s,采用的浸油深度应为轮齿半径。由于低级速v2m/s,故减速器滚动轴承采用脂润滑。十 小结 这次的课程设计，我有了很大的收获，通过系统地运用学过的相关知识来解决问题，不管是在结构设计中对零件的强度进行校核，还是在用CAD绘图的过程中，我发现都有很多要注意的细节。从按照双级减速箱的传递效率、传递功率等工作要求到对各个零件进行机构设计，会涉及多方面的

22、事情，既要考虑制造成本，又要考虑工艺的合理性，在计算的过程中也比较容易出错。很多数据要通过设计手册和课本查取，虽然在做这个课程设计的过程中会遇到很多的困难，但一步一脚印，不懂得地方经过请教老师或者和同学讨论之后，还是可以弄明白的。完成这次的课程设计，我发现设计一个零部件真不是一件容易的事情，零件的工作条件，工作要求和使用寿命都要考虑，当然，箱体的设计也是很有讲究的，通过参考前人的经验，能够更好的设计出好的箱体。因为零件图和装配图都是用CAD来作图的，便很好地复习了一遍CAD的使用操作功能。 Employment tribunals sort out disagreements between

23、employers and employees.You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.For more information about dismissal and unfair dismissal

24、, seeDismissal.You can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. However, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of your failure to appeal.Remember that in

25、most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. If your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept it.If you are worried about how the time limits apply to yo

26、u, take advice from one of the organisations listed underFurther help.Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation.Most people find making a claim to an employment tribunal challenging. If

27、 you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underFurther help.If you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where you pay their fee out of your compensati

28、on if you win the case. This is known as adamages-based agreement. In England and Wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win the case.If you are thinking about signing up for a damages-based agreement, you should make sure youre clear about the terms of the a

29、greement. It might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a Citizens Advice Bureau. To find your nearest CAB, including those that give advice by e-mail, click onnearest CAB.For more information about making a claim to an employment tribunal, seeEmployment tribunals.The (

30、lack of) air up there Watch mCayman Islands-based Webb, the head of Fifas anti-racism taskforce, is in London for the Football Associations 150th anniversary celebrations and will attend Citys Premier League match at Chelsea on Sunday.I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet Y

31、aya Toure, he told BBC Sport.For me its about how he felt and I would like to speak to him first to find out what his experience was.Uefa hasopened disciplinary proceedings against CSKAfor the racist behaviour of their fans duringCitys 2-1 win.Michel Platini, president of European footballs governin

32、g body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions.CSKA said they were surprised and disappointed by Toures complaint. In a statement the Russian side added: We found no racist insults from fans of CSKA.Age has reached the end of the beginning of a word. May be guilty in h

33、is seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; May be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, these days, my mind has been very messy, in my mind constantly. Always feel oneself should go to do something, or write something. Twenty

34、years of life trajectory deeply shallow, suddenly feel something, do it.一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子；或许是追溯过去，对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟，这些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己自己似乎应该去做点什么，或者写点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。The end of our life, and can meet many things really do?而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地

35、非做不可？During my childhood, think lucky money and new clothes are necessary for New Year, but as the advance of the age, will be more and more found that those things are optional; Junior high school, thought to have a crush on just means that the real growth, but over the past three years later, his

36、writing of alumni in peace, suddenly found that isnt really grow up, it seems is not so important; Then in high school, think dont want to give vent to out your inner voice can be in the high school children of the feelings in a period, but was eventually infarction when graduation party in the thro

37、at, later again stood on the pitch he has sweat profusely, looked at his thrown a basketball hoops, suddenly found himself has already cant remember his appearance.童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进，会越来越发现，那些东西根本就可有可无；初中时，以为要有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并没有那么重要了；然后到了高中，觉得非要吐露出自己的心

38、声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点，但毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉，后来再次站在他曾经挥汗如雨的球场，看着他投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。Originally, this world, can produce a chemical reaction to an event, in addition to resolutely, have to do, and time.原来，这个世界上，对某个事件能产生化学反应的，除了非做不可的坚决，还有，时间。A persons time, your ideas are always special to clear. Want, want, line is clear, as if nothing could shake his. Also once seemed to be dete