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1、机械设计课程设计说明书课程设计说明书课题名称：展开式二级圆柱齿轮减速器学 院：青岛理工大学琴岛学院专业班级：机械设计制造及其自动化专业05.3 学 号：学 生: 指导教师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2008年7月11日 机械设计课程设计评阅书题目展开式二级圆柱齿轮减速器学生姓名刘波学号20050281004指导教师评语及成绩 指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩 答辩教师签名： 年 月 日教研室意见总成绩 ： 室主任签名： 年 月 日 目录前 言4第一章 设计说明书51.1 设计题目51.2 工作条件51.3原始技术数据（表1）51.4 设计工作量5第二章机械装置的总体设计方案62.1
2、 电动机选择62.1.1选择电动机类型62.1.2选择电动机容量62.1.3确定电动机转速62.2 传动比分配72.2.1总传动比72.2.2分配传动装置各级传动比考虑到传动装置的外部空间尺寸取V72.3 运动和动力参数计算72.3.1 0轴（电动机轴）：72.3.2 1轴（高速轴）：72.3.3 2轴（中间轴）：82.3.4 3轴（低速轴）：82.3.5 4轴（卷筒轴）：8第三章 主要零部件的设计计算93.1 展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计93.1.1 高速级齿轮传动设计93.1.2 低速级齿轮传动设计123.3 轴系结构设计163.3.1 高速轴的轴系结构设计163.3.2 中间轴的
3、轴系结构设计183.3.3 低速轴的轴系结构设计21第四章减速器箱体及其附件的设计254.1箱体结构设计254.2减速器附件的设计27第五章运输、安装和使用维护要求281、减速器的安装282、使用维护283、减速器润滑油的更换：28参 考 文 献28小 结30 前 言机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位，它是理论应用于实际的重要实践环节。本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。此外，它还培养
4、了我们机械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计。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。本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能，同时
5、给了我们练习电脑绘图的机会。 最后借此机会，对本次课程设计的各位指导老师以及参与校对、帮助的同学表示衷心的感谢。由于缺乏经验、水平有限，设计中难免有不妥之处，恳请各位老师及同学提出宝贵意见。 第一章 设计说明书1.1 设计题目用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如下图1所示。 图 1 1.2 工作条件连续单向运转，有轻微振动，空载启动，运输带速度允许速度误差为。使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。1.3原始技术数据（表1）表1 展开式二级圆柱齿轮减速器设计原始技术数据数据组编号12345678910运输机工作轴转矩T/(Nm)8008509009508008509008
6、00850900运输带工作速度v/(m/s)1.21.251.31.351.41.451.21.31.351.4运输带滚筒直径D/mm360370380390400410360370380390本设计说明书以第1组数据为设计依据1.4 设计工作量（1）减速器装配图一张；（0号图纸）（2）零件工作图二张（大齿轮，输出轴，3号图纸）；（3）设计说明书一份。第二章 机械装置的总体设计方案2.1 电动机选择2.1.1选择电动机类型按工作要求选用Y系列（IP44）全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。该电动机的工作条件为：环境温度-15- +40，相对湿度不超过90%，电压380V，频率50HZ。2.1.2
7、选择电动机容量电动机所需工作功率（kW）为 工作机所需功率（kW）为 传动装置的总效率为 按机械课程设计手册表2-4确定各部分效率为:联轴器效率为，闭式齿轮传动效率，滚动轴承，卷筒效率，代入得所需电动机功率为因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。由机械课程设计手册表20-1，Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为7.5kW。2.1.3确定电动机转速 卷筒轴工作转速通常，二级圆柱齿轮减速器为，故电动机转速的可选范围为符合这一范围的同步转速有750 r/min,1500r/min和3000r/min,其中减速器以1500和1000r/min的优先，所以现以这两种方案进行比较。由机械课程设计手册
8、第二十章相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表2：表2 额定功率为时电动机选择对总体方案的影响方案电动机型号额定功率/kW同步转速/满载转速/(r/min)电动机质量/kg总传动比1Y132M-47.51500/14408122.52Y160M-67.51000/97011915.2表2中，方案1与方案2相比较，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及总传动比，为使传动装置结构紧凑，兼顾考虑电动机的重量和价格，选择方案2，即所选电动机型号为Y160M-6。2.2 传动比分配2.2.1总传动比2.2.2分配传动装置各级传动比 减速器的传动比 为15.2,对于两级卧式展开式圆柱齿轮减速器的
9、，为了分配均匀取，计算得两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比，低速级的传动比。 2.3 运动和动力参数计算2.3.1 0轴（电动机轴）：2.3.2 1轴（高速轴）： 2.3.3 2轴（中间轴）：2.3.4 3轴（低速轴）：2.3.5 4轴（卷筒轴）： 运动和动力参数的计算结果加以汇总，列出表3如下： 项目电动机轴高速轴中间轴低速轴卷筒轴转速（r/min）970970227.263.863.8功率(kW)7.57.4256.996.576.5转矩(N*m)7373294983953.5传动比14.273.561效率0.990.940.940.98第三章 主要零部件的设计计算3.1 展开式二级圆柱齿轮
10、减速器齿轮传动设计3.1.1 高速级齿轮传动设计1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）按以上的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2）运输机为一般工作，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。3) 材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用合金钢，热处理均为调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为240HBS,280HBS，二者材料硬度差为40HBS。4）选小齿轮的齿数，大齿轮的齿数为，取。2 按齿面接触强度设计 由设计公式进行试算，即 (1) 确定公式内的各计算数值1) 试选载荷系数2) 由以上计算得小齿轮的转矩3) 查表及其图选取齿宽
11、系数，材料的弹性影响系数，按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。4)计算应力循环次数 5) 按接触疲劳寿命系数 6) 计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1，安全系数S=1 由 得（2） 计算： 1) 带入中较小的值，求得小齿轮分度圆直径的最小值为2) 圆周速度： 3) 计算齿宽： 4) 计算齿宽与齿高比： 模数: 齿高: 5) 计算载荷系数： 根据 ,7级精度，查得 动载系数 对于直齿轮 查得使用系数 用插值法查得7级精度小齿轮非对称布置时， 由， 可查得 故载荷系数 6) 按实际载荷系数校正分度圆直径： 7） 计算模数： 3按齿根弯曲强度计算：弯曲强度设计公式为 (1) 确定公式内的各计算数值1) 查图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;2) 查图取弯曲疲劳寿命系数3) 计算弯曲疲劳许用应力.取弯曲疲劳安全系数S=1.4,得 4) 计算载荷系数K. 5) 查取齿形系数. 查表得 6) 查取应力校正系数.
