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1、 机械设计课程设计设计题目: 展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器 汽车学院 院（系） 车辆工程 专业班级 学号 设计人 指导教师 完成日期 201年 月 日一、设计任务书（一）课程目的：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。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。（二）题目：题目4. 设计一用于带式运输机传动装置中的三轴线双级斜齿圆柱齿轮减速器。设计基础数据如下： 工作
2、情况载荷平稳鼓轮的扭矩T（Nm）810鼓轮的直径(mm)360运输带速度V（m/s）0.85 带速允许偏差（%）5使用期限（年）5工作制度（班/日）2总体布置：设计任务（三）设计内容：1.电动机的选择与运动参数设计计算；2.斜齿轮传动设计计算；3.轴的设计；4. 装配草图的绘制5.键和联轴器的选择与校核；6.滚动轴承的选择；7.装配图、零件图的绘制；8.设计计算说明书的编写。（四）设计进度：1、 第一阶段： 总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段： 轴与轴系零件的设计3、 第三阶段： 轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段： 装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 二 传动方案
3、的拟订及说明设计计算：设计计算及说明结果一：传动方案的总体设计（一）对给定传动方案分析论证总体布置见任务书工作情况：工作有轻震，经常满载，空载启动，单向运动。（二）选择电动机，电动机类型选择根据电源及工作及工作条件，选用卧式封闭型Y（IP44）系列三相交流异步电动机。，选择电动机容量1) 工作机所需功率2) 传动装置总效率式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由表24查得：滚动轴承；圆柱齿轮传动；弹性联轴器；滑动轴承，则 3) 所需电动机功率4) 确定电动机额定功率根据，由第二十章表201选取电动机额定功率，计算电动机转速可选范围并选择电动机型号为了便于选择电动机转速，先推算电
4、动机转速可选范围。由表21查得二级圆柱齿轮传动比范围，则电动机可选转速可见同步转速为750，1000和1500的电动机均符合。进行比较选择，如下表：方案电动机型号额定功率（kw）电动机转速（r/min）电动机质量(kg)总传动比同步满载1Y160M2-8750720119152Y132M2-6100096084203Y132S-4150014406830由表中数据可知三个方案均可行，但方案2传动比比较小，传动装置结构尺寸较小，而且质量合理。因此，可采用方案2，选定电动机型号为Y132M2-6。， 电动机的技术数据和外形，安装尺寸。由表201、表202查出Y132M2-6型电动机的主要技术数据和
5、外形、安装尺寸。尺寸D=38mm，中心高度H=132mm，轴伸长E=80mm。（三）计算传动装置总传动比和各级传动比，传动装置的总传动比，分配各级传动比因为是展开式二级齿轮传动，故，现取1.1，则则低速级齿轮传动比为（四）计算传动装置的运动参数，各轴的转速n（r/min）减速器高速轴为I轴，中速轴为II轴，低速轴为III轴， ，各轴的输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即； ； ； l 各轴的输入转矩T（N）和输出转矩T(kW)汇总如下表：项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III转速（r/min）96096019945功率（kW）转矩（N）传动比1效率6 电动机型号为Y132M1-6三
6、：齿轮设计计算（一） 高速级齿轮的设计设计计算及说明结果选定齿轮类型、精度、材料及齿数按图所示传动方案，选用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)材料：由书表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。两者材料硬度差40HBS。初选小齿轮齿数：大齿轮齿数初选取螺旋角 按齿面接触强度设计确定公式内各计算数值a) 试选。b) 由资料1图10-30选取区域系数c) 由资料1图10-26查得 ；d) 由表10-7选取齿宽系数e) 由表10-6查得材料弹性影响系数f) 由图10-21d按齿面硬度
7、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) 应力循环次数：h) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数i) 接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）许用接触应力为计算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) 齿宽b及模数d)e) 计算纵向重合度f) 计算载荷系数K已知使用系数，根据，7级精度，由图10-8得动载系数；由表10-4查得；由图10-13查得由表10-3查得故载荷系数g) 按实际的载荷系数校正所得分度圆直径，由式（1010a）得h) 计算模数按齿根弯曲强度设计确定计算参数a) 计算载荷系数b) 根据纵向重合度，从图10-
8、28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查得查取应力校核系数：由表10-5查得e) 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数f) 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g) 计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（1012）得h) 计算大、小齿轮的，并加以比较大齿轮的数值大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，取模数，已可满足弯曲强度。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，取。，几何尺寸计算计算中心距，圆整为按圆
9、整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。计算大、小齿轮的分度圆直径计算齿轮齿宽圆整后取大小齿轮的齿顶圆，齿根圆计算结构设计大齿轮因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式结构为宜。小齿轮可采用实心式，做成齿轮轴。(二)低速级齿轮设计计算选定齿轮类型、精度、材料及齿数按图所示传动方案，选用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)材料：由书表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。两者材料硬度差40HBS。初选小齿轮齿数：大齿轮齿数初选取螺旋角按齿
10、面接触强度设计确定公式内各计算数值a) 试选。b) 由资料1图10-30选取区域系数c) 由资料1图10-26查得 ；d) 由表10-7选取齿宽系数e) 由表10-6查得材料弹性影响系数f) 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) 应力循环次数：h) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数i) 接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）许用接触应力为计算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) 齿宽b及模数d)e) 计算纵向重合度f) 计算载荷系数K已知使用系数，根据，7级精度，由图10-8得动载系数；
11、由表10-4查得；由图10-13查得由表10-3查得故载荷系数g) 按实际的载荷系数校正所得分度圆直径，由式（1010a）得h) 计算模数按齿根弯曲强度设计确定计算参数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查得查取应力校核系数：由表10-5查得e) 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数f) 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g) 计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（1012）得h) 计算大、小齿轮的，并加以比较大齿轮的数值大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，取模数，已可满足弯曲强度。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。，几何尺寸计算计算中心距，圆整为按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。计算大、小齿轮的分度圆直径计算齿轮齿宽圆整后取大小齿轮的齿顶圆，齿根圆计算五 轴的结构设计计算为使中间轴所受的轴向力小，则中
