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1、焦作大学机电工程学院机械设计基础课程设计说明书设计题目：单级直齿圆柱齿轮减速器专 业： 计算机辅助设计与制造 班 级： CAD 1 班 设 计 者： 第 4 组 指导教师： 刘 敬 平 计算机辅助设计与制造教研室2013年12月本组简介本 组：12151班 第4组组 长：王飞副组长：李永星成 员：李利利 谢磊 胡阳 张腾腾 孙小琪 闫志奇设计任务分配：设计内容设计者齿轮的设计与校核（含零件图）王飞 轴的设计与校核（含零件图）李利利键的选择与校核闫志奇轴承的选择校核孙小琪箱体的设计校核胡阳 箱体零件图的绘制谢磊 张腾腾排版李永星目 录1 设计任务书2 设计说明书2.1 齿轮的设计与校核2.2 轴
2、的设计与校核2.3 键的选择与校核2.4 轴承的选择2.5 减速器箱体的设计3 设计小结参考书目1 设计任务书一、工作简图图1 单级直齿圆柱齿轮减速器齿轮传动设计二、原始数据减速器传递功率（P/kW）：3.4主动轴转速n1(r/min)：380减速器传动比i:2.5箱体材料：铸铁三、工作条件：每日工作时速24h，连续单向运转，载荷平稳，室内工作；工作年限5年；最高工作温度60。设计项目设计公式与说明结果1计算电动机功率确定电动机转速选择电动机分配传动比求各轴转速求各轴输入功率求各轴输入转矩*4*5带传动功率.（一条）带传动比单级直齿圆柱齿轮传动比8传动比合理范围132（13）268.93430
3、2.888605.76根据功率及转速，查附录，选电动机总传动比3.59132M2额定功率5.5满载转速6同步转速总传动比960/267.513.59取带传动比为3.03齿轮传动比1.18309.68267.51N1 = 115r/min轴=4.22轴n1=3.8941.98 124.93 144.58 4.22940选电动机y112-6 940r/min9403481.941.8619.6151.04148.65一、 带传动设计设计项目设计公式与说明结果确定设计功率选择V带轮型号确定带轮直径 确定中心距a和带长验算小带轮包角确定V带轮根数z（） 由表查得工作情况系数=1.2（） 据式=6.6K
4、W查图14-5，选A型带（） 选取小带轮直径=125mm（） 验算带速 =6.28m/s（） 从动带轮直径 =383.62mm（4）从动轮转速=316.8r/min（1）按式（9-19）初选中心距0.7（140+280）2（140+280） 取=848.09mm(2) 按式（9-20） 求带的计算基本长度=+（+）+2404.93mm(3)查表9-2（P143），取带的基准长度为=2500mm(4)按式9-21 计算实际中心距a=+=848.09mm(5) 按式9-22 确定中心距调节范围=a+0.03=566+0.031800 =a-0.015=566-0.0151800 由式9-23=-
5、=- =1630符合要求(1) 由表9-5（P150）查得=。=950r/min =1200r/min时，单根V带的额定功率分别为2.08KW和2.47KW，用线性差值发求=960r/min时的额定功率值=2.08+（960-950） =6.6KW由表9-6（P152）查得（2） 由表9-7（P153）查得包角修正系数=0.96（3） 查表9-8（P154）,得代长修正系数=0.95(4) 计算V带根数z 由式9-24z=4.19 =2.134KWB型=100mm在5/s内合适=2=2964mm=480r/min允许=1547mma=581mm=1630合适Z=3根三 齿轮设计设计项目设计公式
6、与说明结果1选择齿轮材料、热处理方法及精度等级（） 减速器是闭式传动，无特殊要求，为制作方便，采用软齿面钢制齿轮。查表，并考虑=+30-50的要求，小齿轮选用45钢，调质处理，齿面硬度217-255HBS；大齿轮选用45钢，正火处理，齿面硬度162-217HBS,计算时取=240HBS,=200HBS.（） 该减速器为一般传动装置，转速不高，根据表，初选8级精度。小齿轮：45钢调质=240HBS小齿轮：45钢正火，=200HBS8级精度.2按齿面接触疲劳强度设计(1)载荷系数K(2)小齿轮传递转矩（3）齿数z和齿宽系数（4）许用接触应力（5）节点区域系数（6）弹性系数3.主要尺寸计算（1）分度
7、圆直径d（2）齿宽b（3）中心距a4.校核齿根弯曲疲劳强度（1）齿形系数与齿根应力修正系数（2）许用弯曲应力5.齿轮的圆周速度6.齿轮的结构设计7.齿轮的受力分析由于是闭式软齿面传动，齿轮承载能力应由齿面接触疲劳强度决定，由式（6-11）有关参数的选取与转矩的确定由于工作平稳，精度不高，且齿轮为对称布置，查表6-3，取K=1.2。=取小齿轮齿数=27，则大齿轮齿数=实际传动比 误差=100%=1.2%2.5%齿数比查表6-6（P99）取=0.9由图6-8（c）.(P92)查得：由图6-8（b）.(P92)查得：取，计算应力循环次数=1.61由图6-6差得 （允许齿面有一定点蚀）取较小值代入 故
8、取=520Mpa标准齿轮材料，则两轮的材料均为钢，查表6-4（P96）,将上述各参数代入公式得模数由表5-2(P58)，取 m=取由式（6-13） 查表6-5（P97） 查图6（P93）得 查图6-9b（P93）得 查图6-7（P91）得 取 考虑到式闭式齿轮传动，采用浸油润滑。，主动齿轮采用实心式结构 从动轮采用辐板式结构。为减轻重量和节约材料，两轮采用锻钢制造K=1=83 563Nmm=27=104适合弯曲强度足够四、轴的设计和校核设计项目计算与说明结果选择轴的材料并确定许用应力（1） 选用45钢正火处理（2） 由表15-1查得强度极限（3） 由表15-1查得其许用弯曲应力选用45钢确定轴
9、输出端直径（1） 按扭转强度估算输出端直径。（2） 由表15-3取c=110(3)考虑有键槽，将直径增大5%，则取轴的直径为整数=35mm=35mm轴的结构设计（1） 轴上零件的定位、固定和装配单级减速器中，将齿轮安排在箱体中间，相对两轴承对称分布。齿轮左面用套筒轴向定位，右面由轴肩定位。轴向靠平键和过渡配合固定。两轴承分别以套筒和轴肩定位，周向则采用过盈配合固定。轴做成梯形，齿轮、套筒、左轴承和连轴器依次从左面装到轴上；右轴承从右面装入。（2） 确定轴各段直径和长度段即外伸端直径，取段直径（由机械设计手则查得轮毂倒角，轴肩高度，故）段直径安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm。段直径段直径（由机械设计手则查得轮毂倒角，轴肩高度，故）。其长度应和右面套筒长度相同，即 （3） 绘制轴的结构草图（4） 由上述轴各段长度可算得轴支撑跨距L=105mm。轴支撑跨距L=105mm。按弯扭合成强度校核轴的强度（1） 绘制受力简图。（2） 绘制垂直面弯矩图。轴承支反力：计算弯矩：截面D右侧弯矩（3） 绘制水平面弯矩图轴承支反力：截面D处的弯矩：（4） 绘制合成弯矩图（5） 绘转矩图转矩T
