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1、 机械设计课程设计说明书 设计题目： 展开式圆柱轮减齿速器 学院: 机械工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 班级：保密 学号：保密 设计人：保密 指导老师：保密 完成日期：2010年7月29号 同济大学目录一、课程设计题目3二、电动机的选择4三传动装置的总传动比及其分配4四计算传动装置的运动和动力参数5五齿轮零件的设计计算6（一）高速级齿轮的设计6（二）低速级齿轮的设计10六轴的设计14（一）高速轴的设计（高速轴轴承寿命的校核）14（二）中间轴的设计（中间轴轴承寿命的校核）18（三）.低速轴的设计（低速轴轴承寿命的校核）26七.键的校核31（一）高速轴上键的校核31（二）中速轴上键的校核3
2、2（三）低速轴上键的校核32八润滑与密封30九设计心得35十.参考文献35设计计算说明书题目：设计一用于带式运输机传动装置中的三轴线双极斜齿圆柱齿轮减速器总体布置简图如下：已知条件：工作情况：工作有轻震，经常满载，空载启动，单向运转。原始数据：运输带拉力F=2400N，卷筒的直径D=300mm，运输带速度V=1.2m/s，带速允许偏差5%，使用期限为5年，工作制度为一班制。设计内容：一 电动机的选择与运动参数的计算1. 选择电动机（1）电动机类型和结构形式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。（2）电动机容量A. 卷筒轴的输出功率B. 电动机
3、输出功率传动装置的总效率式中，由表2-4查的：滚筒传动效率，圆柱齿轮传动效率，滚动轴承效率，弹性联轴器，滑动轴承效率则 故 C. 电动机额定功率 由表20-1选取电动机额定功率 （3）电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。卷筒转速为由表2-1查得单极圆柱齿轮传动比范围， 则电动机转速可选范围为可见同步转速为750r/min，1000r/min和1500r/min的电动机均符合。又由于一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，而1000r/min的电动机传动比较小，传动装置结构尺寸较小，因此选定电动机型号为Y132M1-6。2. 计算
4、传动装置总传动比和分配各级传动比（1）传动装置总传动比（2）分配各级传动比对于展开式两级卧式圆柱齿轮减速器，为使两极的大齿轮有相近的浸油深度，高速级传动比和低速级传动比可按下列方法分配：故可取，3. 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速 电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，低速轴为2轴，各轴转速为（2）各轴输入功率，即（3）各轴转矩将计算结果汇总列表备用项目电动机轴高速轴1中间轴2低速轴3转速（r/min）96096024676.4功率（kW）43.473.303.14转矩（）39.7934.52128.11392.5传动比13.913.22效率0.990.950.95二. 齿轮的设计计
5、算高速级齿轮传动设计1.选取齿轮精度等级、材料及齿数（1）选择小齿轮材料为40（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（2）精度等级选7级精度（3）初选小齿轮齿数，大齿轮齿数；（4）选取螺旋角。初选螺旋角。2.按齿面接触强度设计由公式（1）确定公式内的各计算数值A. 试选B. 由机械设计教材（西北工业大学编著的第八版，以下省略）图10-30选取区域系数C. 由图10-26查得，则。 D. 小齿轮传递的转矩E. 由表10-7选取齿宽系数。F. 由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，
6、大齿轮的接触疲劳强度极限。G. 计算应力循环次数。H. 由图10-19取接触疲劳寿命系数；。计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1，由公式得许用接触应力（2）计算A. 试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得B. 计算圆周速度。C. 计算齿宽b及模数。D. 计算纵向重合度。E. 计算载荷系数K。已知使用系数.25，根据，7级精度，由图10-8查得动载系数，由表10-4查得；由图10-13查得；由表10-3查得。故动载系数F. 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由公式得G. 计算模数。3. 按齿根弯曲强度设计由公式（1）确定计算参数A.计算载荷系数。B. 根据纵向重合度，从图10
7、-28中查得螺旋角影响系数，C. 计算当量齿数。D. 查取齿形系数。由表10-5查得，E. 查取应力校正系数。有表10-5查得，1.789F. 计算弯曲疲劳许用应力由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限；由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由公式得G. 计算大、小齿轮的并加以比较。大齿轮的数值大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故，可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由取，则4. 几何尺寸计算（1）计算中心距
8、将中心距圆整为117mm。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变略大，故参数、需要修正。由图10-26查得，则。由图10-30选取区域系数（3）计算大小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取；。低速级齿轮传动设计1.选取齿轮精度等级、材料及齿数（1）选择小齿轮材料为40（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（2）精度等级选7级精度（3）初选小齿轮齿数，大齿轮齿数；（4）选取螺旋角。初选螺旋角。2.按齿面接触强度设计由公式（1）确定公式内的各计算数值A. 试选B. 由机械设计教材（西北工业大学编著的第八版，以下省略）图10-
9、30选取区域系数C. 由图10-26查得，则。 D. 小齿轮传递的转矩E. 由表10-7选取齿宽系数。F. 由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。G. 计算应力循环次数。H. 由图10-19取接触疲劳寿命系数；。计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1，由公式得许用接触应力（2）计算A. 试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得B. 计算圆周速度。C. 计算齿宽b及模数。D. 计算纵向重合度。E. 计算载荷系数K。已知使用系数.25，根据，7级精度，由图10-8查得动载系数，由表10-4查得；由图10-13查
10、得；由表10-3查得。故动载系数F. 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由公式得G. 计算模数。3. 按齿根弯曲强度设计由公式（1）确定计算参数A.计算载荷系数。B. 根据纵向重合度，从图10-28中查得螺旋角影响系数，C. 计算当量齿数。D. 查取齿形系数。由表10-5查得，E. 查取应力校正系数。有表10-5查得，1.772F. 计算弯曲疲劳许用应力由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限；由图10-18取弯曲疲劳寿命系数，取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由公式得G. 计算大、小齿轮的并加以比较。大齿轮的数值大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强
11、度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故，可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由取，则4. 几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为标准中心距159mm。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变略大，故参数、需要修正。由图10-26查得，则。由图10-30选取区域系数（3）计算大小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取；。三 轴的设计高速级轴的设计与计算1.高速轴上的功率、转速和扭矩由上表可知，2求作用在齿轮上的力 因已知高速级小齿轮的分度圆直径为；而圆周力，径向力及轴向力的方向下图所示。3.初步确定轴的最小直
12、径 先按式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取，于是得 高速轴的最小直径是安装联轴器处轴的直径。为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转距 ，查表14-1，考虑到转距变化很小，故取则 按照计算转距应小于联轴器公称转距的条件，查课程设计书表17-4并根据电动机直径为38mm选用LX3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为630，半联轴器的孔径，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度。4轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案，如图。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度A. 为了满足半联轴器的轴向定位要求，I-II轴段右端需制出一轴肩，故取II-III段的直径；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径。半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-II段长度应比略短一些，现取。B. 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承。参照工作要求并根据，由轴
