机械设计课程设计___一级圆柱齿轮减速器设计说明书

1.1课题题目

带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。

1.2 主要技术参数说明 

输送带的最大有效拉力F=1150N，输送带的工作速度V=1.6 m/s，输送机滚筒直径D=260 mm。

1.3 传动系统工作条件

   带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为3年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。

2.4 传动系统方案的选择

图1  带式输送机传动系统简图

2.1 电动机选择

（一）工作机的功率Pw

            =FV/1000=1150×1.6/1000=1.84kw

（二）总效率

           =

               =

（三）所需电动机功率

           查《机械零件设计手册》得 Ped = 3 kw

电动机选用 Y112M-4      n满 = 1420 r/min

2.2 传动比分配

           工作机的转速n=60×1000v/（D）

                        =60×1000×1.6/(3.14×260)

                        =117.5r/min

            取      则

2.3 动力运动参数计算

（一）转速n

==1420（r/min）

=/=/=1420/3=473.333（r/min）=/=473.333/4.025=117.5（r/min）

电动机

选用：

Y100L2-4

=4.025

（二） 功率P

（三）转矩T

                    =14.126(N﹒m)

                    = 158.872(N﹒m)

                    = 155.710(N﹒m ) 

将上述数据列表如下：

轴号

P/kW

(N﹒m)

  i

4.1 齿轮材料和热处理的选择

          小齿轮选用45号钢，调质处理，HB＝236

           大齿轮选用45号钢，正火处理，HB＝190

4.2 齿轮几何尺寸的设计计算

4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸

              由《机械零件设计手册》查得

              ,SHlim = 1

                由《机械零件设计手册》查得   

                    ZN1 = ZN2 = 1     YN1 = YN2 = 1.1

                由 

（一）小齿轮的转矩

（二） 选载荷系数K

                   由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得，取K＝1.1

（三）计算尺数比

            =4.025

（四）选择齿宽系数

                 根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得，取＝1

（五）计算小齿轮分度圆直径

            ≥

                                     = 44.714( mm)

（六）确定齿轮模数m

             m =(0.007～0.02)a = (0.007～0.02)×185.871

             取m=2

（七）确定齿轮的齿数和

                  取  Z1 = 24

  取  Z2 = 96

（八）实际齿数比

            齿数比相对误差  

Δ<±2.5% 允许

（九） 计算齿轮的主要尺寸

Z1 = 24

Z2 = 96

=48mm

=192mm

             齿轮宽度

                      B1 = B2 + (5～10) = 53～58(mm)

                    取B1 =57 (mm)

      （十）计算圆周转速v并选择齿轮精度

       查表应取齿轮等级为9级，

但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。

4.2.2 齿轮弯曲强度校核

（一）  由4﹒2﹒1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力

（二）计算两齿轮齿根的弯曲应力

                  由《机械零件设计手册》得

     =2.63

     =2.19

比较的值

                    /[]=2.63/244=0.0108>/[]=2.19/204=0.0107

               计算大齿轮齿根弯曲应力为

B1=57mm

B2=48mm   

V=1.10

(m/s)

定为IT7

      齿轮的弯曲强度足够

4.2.3 齿轮几何尺寸的确定

齿顶圆直径   由《机械零件设计手册》得 h*a =1  c* = 0.25

齿距        P = 2×3.14=6.28(mm)

齿根高      

齿顶高      

齿根圆直径

4.3 齿轮的结构设计

 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：

轴孔直径  d=50

轮毂直径  =1.6d=1.6×50=80

轮毂长度  

轮缘厚度 δ0 = (3～4)m = 6～8(mm)    取=8

轮缘内径  =-2h-2=196-2×4.5-2×8

强度足够

=54mm

=196mm

h=4.5mm

S=3.14mm

P=6.28mm

hf=2.5mm

ha=2mm

df1=43mm

df2=187mm

取D2 = 170(mm) 

腹板厚度  c=0.3=0.3×48=14.4                                  取c=15(mm)

腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(170+80)=125(mm)

腹板孔直径=0.25（-）=0.25（170-80）

=22.5(mm)          

 取=20(mm)

齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1

齿轮工作如图2所示：

D2=32mm

            ==0.5=0.5×1654.92=827.46

=0.5L=827.46×110×0.5/1000=51.72

==0.5=0.5×602.34 =301.17

=0.5L=501.17×110×0.5/1000=36.4

            转矩T=158.872     

校核

===55.04

                ===118.42

            由图表查得， =55MPa

            d≥10=10=29.21(mm)

 考虑键槽d=29.21mm < 45mm

      则强度足够

第六章 轴承、键和联轴器的选择

6.1 轴承的选择及校核

考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查《机械零件设计手册》选择6207  2个（GB/T276-1993）从动轴承6209  2个

（GB/T276-1993）

寿命计划：

从动轴承  2个

P==602.34         X=1     Y=0

从动轴轴承寿命：深沟球轴承6209，基本额定功负荷

=25.6KN      =1     =3

===10881201

预期寿命为：8年，两班制

L=8×300×16=38400<

轴承寿命合格

6.2 键的选择计算及校核

（一）从动轴外伸端d=42，考虑键在轴中部安装故选键10×40 GB/T1096—2003，b=16，L=50，h=10，选45号钢，其许用挤压力=100MPa

====82.75<

则强度足够，合格

（二）与齿轮联接处d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键14×52 GB/T1096—2003，b=10mm，L=45mm，h=8mm，选45号钢，其许用挤压应力=100MPa

====45.392<

则强度足够，合格

从动轴外伸端键10×40 GB/1096—2003

与齿轮联接处键14×52 GB/T1096—2003

        由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器

K=1.3

=9550=9550×=202.290

选用TL8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=250， <。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=32～40，选d=35，轴孔长度L=82

TL8型弹性套住联轴器有关参数

选用TL8型弹性套住联轴器

转矩T/(N·m)

转速

n/（r·

直径

d/mm

长度

L/mm

D/mm

类型

类型

齿轮浸油润滑

轴承脂润滑

需油量为1.5L左右

2.轴承润滑选用2L—3型润滑脂，用油量为轴承间

隙的1/3～1/2为宜

7.2密封形式

 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封

选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法

2.观察孔和油孔等处接合面的密封

在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封

3.轴承孔的密封

闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部

 轴的外伸端与透盖的间隙，由于V<3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封

4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部

7.3减速器附件的选择确定

列表说明如下：

轴承用2L—3型润滑脂

GB 5782—1986

GB 5782—1986

GB 117—1986

GB 93—1987

GB 6170—1986

面高度

通过本次毕业设计，使自己对所学的各门课程进一步加深了理解，对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。

本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及到机械、电气等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图，提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。