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1、摘要机械设计课程设计在机械学科中占有重要的作用，它是理论应用于实践的重要实践 环节。本课程设计的设计任务是展开式二级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一种将由 电动机输出的高转速降至要求的转速比较典型的机械装置，可以广泛地应用于矿山、冶 金、石油、化工、起重运输、纺织印染、制药、造船、机械、环保及食品轻工等领域。按照任务书的设计要求，完成了的减速器设计。设计内容包括传动系统总体方案的 确定，传动系统的设计，重要零件的设计计算，重要零件零件图的绘制以及箱体的结构 设计和一些辅助零件的设计，使自己对机械设计课程内容有了更深刻的认识，进一步巩 固了所学的机械制图的知识。初步掌握了机械设计的一般过程，并在
2、设计减速器的过程 中对机械设计这个行业产生了浓厚的兴趣。圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械 传动装置。我国目前生产的各种类型的减速器还存在着体积大、质量大、承载能力低、 成本高和使用寿命短等问题，与国外先进产品相比还有相当大的差距。对减速器进行优 化设计，选择其最佳参数提高承载能力，减轻重量和降低成本等各项指标的一种重要途 径。关键字：减速器 齿轮 轴 机械设计目录摘 要 II1设计任务 11.1 设计目的 1.1.2 设计题目： 1.2传动方案的分析与拟定 22.1 传动系统的作用及传动方案的特点：22.2 方案拟定： 2.3电动机及其参数选择 33.1 电机的选择 3.3.2 传动比的
3、分配43.3 传动参数的计算44 V带的设计54.1 确定计算功率54.2选择V带的带型54.3定中心距a，并选择V带的基准长度Ld。54.4算中心距a及其变动范围54.5算小带轮上的包角 1 54.6定带的根数z64.7定带的初拉力(F0)min 64.8算带传动的压轴力卩卩65 齿轮的设计 751选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数及压力角G的选择75.2按齿面接触强度设计75.3计算载荷系数85.4按齿根弯度强度设计95.5 几何尺寸计算106 轴的设计与校核 106.1 主动轴的设计与校核106.2 从动轴的设计116.3 主动轴的强度校核11137轴承、键和联轴器的选择7.1 主动轴的
4、轴承使用寿命计算137.2 键的选择及校核 137.3 联轴器的选择138 减速器的润滑与密封 138.1 润滑的选择确定138.2 密封的选择与确定149 减速器附件的确定 159.1 减速器附件 1510 减速箱箱体的设置 1610.1 减速箱箱体的设置16总 结 18参考文献 191设计任务1.1设计目的1）此次机械课程设计主要培养我们理论联系实际的设计理念，训练综合运用机械 设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的 能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。2）另外促使我们培养查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力 以及计算、绘图、
5、数据处理等设计方面的能力。3）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一定的 机械设计的程序和方法，同时树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程 设计能力和创新能力。1.2设计题目：传动简图如下图所示.工作条件:连续单向运转,有轻微振动,经常满载，空载启动, 使用期10年（每年300个工作日）,小批量生产，两班制工作，传输机工作轴转速允许误差 为土 5%。要求设计出其输送机传动装置。图 1-1 减速器传动简图主要技术参数说明：输送带的牵引力为2.6KN，输送带的速度v = 1.95m/s，输送 机滚筒直径D = 340mm。2 传动方案的分析与拟定2.1传动系统
6、的作用及传动方案的特点：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运 动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置 是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的 功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一 级传动为带传动，第二级传动为单（一）级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护 的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减
7、小带传 动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中 应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。2.2 方案拟定：根据题目要求及上述分析，采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求， 同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成 本低，使用维护方便。3 电动机及其参数选择3.1 电机的选择3.1.1 类型和结构的选择三相交流异步电动机的结构简单、价格低廉、维护方便，常应用于工业。Y 系列电动机是一般用途的全封闭式自扇冷式三相异步电动机，具有效率
8、高、性能 好、噪声低、振动小等优点，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机 器上，如风机、输送机、搅拌机、农业机械和食品机械等。因此，选用 Y 系列三相异步电动机作为带式输送机的电机。3.1.2 功率的确定电机的容量(功率)选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小 于工作要求时，电动机不能保证工作机的正常工作，或使电动机因长期过载而过早损坏； 若容量过大，则电动机价格高，能力不能充分利用，而且因为经常不在满载下运行，其 效率和功率因数较低，造成浪费。1、工作机所需功率 P (KW)WFvP 二 二 5.07KWW 1000式中，F为工作机的阻力，单位KN ； v为工作
9、机的线速度，单位m/s ；2、电动机-工作机的总效率耳耳为v带的传动效率，耳为滚动轴承的效率，n为齿轮传动效率，n为联轴器的1 2 3 4 效率， n 为滚筒的效率。5n 苗=0.96x 0.992 x 0.97x 0.99x 0.96 0.86总3、需电动机的功率P (KW)dPP =十=5.89KWdn4电动机额定功率P (KW)ed按P P来选取电动机型号。电动机功率的大小应视工作机构的负载变化状况而ed d定，即：P 二 7.5KW。ed3.1.3 转速的确定额定功率相同的同类型电动机，有几种不同的同步转速。例如三相异步电动机有四种常用的同步转速，即 750r /min、1000r /
10、min、1500r /min 和3000r /min。一般最常用、市场上供应最多的是同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，综合考虑各种 情况，决定选用 1000r / min 的电动机。选用Y系列电动机，参考机械设计课程设计表20-1 Y(IP44)系列，得：电动机 的型号为Y132S -6，额定功率为7.5KW，满载转速n二970r/min。m3.2 传动比的分配传动系统的总传动比总电动机选定后，根据电动机的满载转速 n 和工作机的转速 n 即可确定传动系统的mw总传动比 i ，即总i = m = 8.82 总 nw总传动比等于各传动比的乘积总畫,齿取 i =2.7带所以
11、：i二总=3.26齿 i4+-带3.3传动参数的计算1. 各轴的转速 n(r / min)输入轴的转速：n二n二970r / min1mn输出轴的转速：n二二388r / min2i4+-带n滚筒轴的转速：n = = 108r / min 3n齿2. 各轴的输入功率 P(KW)输入轴的功率：P二P n二7.2KW1ed 1输出轴的功率：P二P n n二6.9KW21 2 33. 各轴的输入转矩T(N m)P输入轴的转矩：T = 9550 = 177.22N m1n1P输出轴的转矩：T = 9550 = 610.14N m2n4 V 带的设计4.1 确定计算功率计算功率P是根据传递的功率P和带的
12、工作条件而确定的.caP =K -P = 9 KWca A其中，K = 1.2 ；A4.2选择V带的带型 根据计算的功率P和小带轮转速n，确定普通V带为B型，参考教材第八版机ca 1械设计。 参考教材第八版机械设计的表8 -6 V带轮的最小基准直径和表8 -8普通V 带的基准直径系列，确定大小带轮的基准直径，初选d为d = 125mm， d = 355mm，d1d1d2则带速v为：兀d nv =d1 = 6.35m / s60 x 1000此值在(5口30 m / s)范围内，符合要求。4.3定中心距a，并选择V带的基准长度L。d根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距，通过计算，初定中心距
13、为a = 500mm。0计算相应的带长L(d - d )2、dd4a0沁 1780.43mmd兀L 沁 2a +(d + d ) +d00 2d1d2带的基准长度 L 根据 L ，参考教材得 V 带的基准长度系列及长度系数 K ，得dd 0LL = 1800mm。d4.4算中心距a及其变动范围传动的实际中心距近似为L -La u a +d 务 u 510mm02 考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧需 要，常给出中心距的变动范围为： 483 573mm 。4.5算小带轮上的包角a1由设计经验可得，小带轮上的包角a小于大带轮上的包角a ;小带轮上的总摩擦12 力
14、相应地小于大带轮上的总摩擦力。因此，打滑只可能在小带轮上发生。为了提高带传动的工作能力，应使a 901Oa 沁 180 （d -d）57.3 = 1541。d2d a。4.6定带的根数z由式P = K P = 9KW得出，其中，K = 1.2为工作情况系数，P为传递的功率；Pca AAr为额定功率，由式P = （P +AP） K K = 1.39KW得出，其中，P为单根普通V带所能 r 00 a L0传递的最大功率，P=ca=5.2 沁 5 10为了使各根V = 5根带受力均匀，带的根数不宜过多，一般少于10根，经鉴定，符 合要求。4.7定带的初拉力（f）0 min下式中， q 为传动带单位长度的质量， kg / m ,参考教材得：q = 0.18kg / m。(F )= 500(2.5 - 5 J + qv2 = 176N0 minK zva应使带的初拉力大于最小初拉力 (F )。0 min4.8算带传动的压轴力Fpa(F )= 2 z (F ) sin 1 = 2400Np min0 min 25 齿轮的设计5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数及压力角4的选择.（1）按所给图示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）输送机为一般工作机器
