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1、 机械设计课程设一、 课题：减速器传动装置分析设计二、 课程设计的目的1、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。2、学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。三、 已知条件1、展开式二级齿轮减速器产品（有关参数见名牌）2、工作机转矩：36N.m，不计工作机效率损失。3、动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率P=4kw。4、工作情况：一班制，连续单向运行，
2、载荷有轻微冲击。5、使用期：5年，每年按350天计。6、检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。7、工作环境：室内常温，灰尘较大。四、 工作要求1、画减速器装配图一张（A0或A1图纸）；2、零件工作图二张（传动零件、轴、）；3、对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析；4、对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差；5、设计说明书一份。五、 结题项目1、检验减速能否正常运转。2、每人一套设计零件草图。3、减速器装配图：A0或A1图纸；每人1张。4、零件工作图：A3；每人共2张、齿轮和轴各1张。5、课题说明书：每人1份。六、 完成时间共3周（2007.7
3、.152007.8.5）七、 参考资料 【1】、机械设计（第八版）邱宣怀 主编 高等教育出版社出版； 【2】、机械设计课程设计 潘承怡 主编 哈尔滨理工大学出版； 【3】、画图几何及机械制图（第五版）朱冬梅 主编 华中理工大学出版。计 算 及 说 明结 果一、 减速器结构分析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
4、在远离转矩输入端，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。 图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。计 算 及 说 明结 果二、 传动装置的总体设计（一）、选择电动机1、选择电动机系列 按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为380V Y系列的三相交流电源电动机。2、选电动机功率 （1）、传动滚筒所需有效功率 （2）、传动装置总效率 （3）、所需电动机功率 （4）、电
5、动机的额定功率 Ped=4kw3、确定电动机转速 i=(36)x(3-6)=(9-36)nd=Inw=(687.6-2750)由此可以选出， Y112M4，结构紧凑。由机械设计课程设计中表20选取电动机的参数如下：电动机的额定功率kw，电动机的同步转速n1=1500,满载转速n2=1440.主轴直径mm.电动机长度为mm电动机的底部安装宽度为mm4、传动比分配（1）、两级齿轮传动比公式 （2）、减速器传动比 （）分配传动比 =4.95 =3.815、计算传动装置的运动和动力参数 计 算 及 说 明结 果数据汇总:项目电动机转轴高速轴I中间轴II低速轴III转速r/min14401440290.
6、9176.4功率kw3.23.17763.052.998转矩N.m2.321.07100.13374.75传动比14.953.811效率0.9930.96030.98310.993（三）、高速级齿轮的设计与校核1、选材 (1)选择使用圆柱斜齿轮(2)一般机器,速度不高,选用8级精度(GB10095-88)(3).材料选择,由机械设计表10-1中知选择:小齿轮材料为40Cr(调质处理)硬度为280HBS. 大齿轮材料为45钢(调质处理)硬度为240HBS,硬度差为40HBS. 2、初步计算 选取小齿轮齿数=24.则大齿轮的齿数为=118.选取螺旋角=14.(1) 试取载荷系数为Kt=1.6.(2
7、) 小齿轮的转矩为T1=21.07N.m 取区域系数=2.433(3) 由表10-7取齿宽系数=1.(4) 由表10-6查得材料弹性影响系数=189.8.(5) 由图10-2按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600MPa.大齿轮接触疲劳强度极限=580MPa.(6) 由图10-26查得=0.78 , =0.87 则+=1.65 . (7) 应力循环次数由10-19取接触疲劳寿命系数 接触疲劳许用应力:取失效概率为1%.安全系数为 S=1.由 式计 算 及 说 明结 果 2.计算 (1)小齿轮分度圆直径. (2)计算圆周速度(3)宽度b及模数由表10-13查得.表10-3查得(6)校正实际
8、载荷系数下的分度圆直径(8) 模数3.按齿根弯曲强度设计(1) 确定参数1. 2. 根据纵向重合度, 由图10-28查得螺旋角影响系数3. 计算当量齿数 4. 由表10-5查得齿行系数为 应力矫正系数: 5弯曲疲劳应力的计算由图10-20C查得小齿轮弯曲疲劳强度 查得大齿轮弯曲疲劳强度 由图10-18取小齿轮弯曲疲劳强度 取大齿轮弯曲疲劳强度 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 6计算7设计计算 =1.262综合考虑取m=2.于是4几何尺寸的计算 （1）计算几何中心距（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因为值改变不多。故参数（3）计算大小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度 （四）、低速级齿轮的设计与校
9、核 1、选材 (1)选择使用圆柱斜齿轮(2)一般机器,速度不高,选用8级精度(GB10095-88)(3).材料选择,由机械设计表10-1中知选择:小齿轮材料为40Cr(调质处理)硬度为280HBS. 大齿轮材料为45钢(调质处理)硬度为240HBS,硬度差为40HBS. 2、初步计算 选取小齿轮齿数=24.则大齿轮的齿数为=92.选取螺旋角=14.（1）试取载荷系数为Kt=1.6.（2）小齿轮的转矩为T1=100。13N.m 取区域系数=2.433（3）由表10-7取齿宽系数=1.（4）由表10-6查得材料弹性影响系数=189.8.（5）由图10-2按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=6
10、00MPa.大齿轮接触疲劳强度极限=580MPa.（6）由图10-26查得=0.78 , =0.82 则+=1.60 . （7）应力循环次数由10-19取接触疲劳寿命系数 接触疲劳许用应力:取失效概率为1%.安全系数为 S=1.由 式 2.计算 (1)小齿轮分度圆直径. (2)计算圆周速度(3)宽度b及模数由表10-13查得.表10-3查得(6)校正实际载荷系数下的分度圆直径(9) 模数3.按齿根弯曲强度设计(2) 确定参数1. 2. 根据纵向重合度, 由图10-28查得螺旋角影响系数3. 计算当量齿数 5. 由表10-5查得齿行系数为 应力矫正系数: 5弯曲疲劳应力的计算由图10-20C查得
11、小齿轮弯曲疲劳强度 查得大齿轮弯曲疲劳强度 由图10-18取小齿轮弯曲疲劳强度 取大齿轮弯曲疲劳强度 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 6计算7设计计算 =2.82综合考虑取m=3.于是4几何尺寸的计算 （1）计算几何中心距（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因为值改变不多。故参数（3）计算大小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度 8级精度=1.12计 算 及 说 明结 果 (五)轴的结构设计一各齿轮的受力图 1 高速级齿轮受力图 2 低速级齿轮受力图二. 低速轴的设计计算1、求输出轴上的动力参数2、求作用在齿轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为则圆周力Ft，径向力Fr及轴向力Fa的方向如图2所示
12、3、初步确定轴的最小直径先按机械设计式（152）初步估算周的最小直径，选取轴的材料为45钢调质处理。根据表15-3，取，于是得输入轴的最小直径显然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，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩，查表14-1，考虑为输送机，转矩变化很小，故取，则：按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB4323-84，选用TL7型弹性柱销联轴器，其公称转矩为500Nm。半联轴器的孔径d=45mm，故取dA=45mm；半联轴器长度L=112mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84mm。4、轴的结构设计（1） . 拟订轴上零件的装配方案如图所示装配方
