单级斜齿圆柱齿轮减速器机械设计课程设计

课 程 设 计 说 明 书 题 目： 单级斜齿圆柱齿轮减速器 毕业设计（ 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 注 意 事 项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 指导教师评阅书 指导教师 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 ： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性； 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 课 程 设 计 任 务 书 1．设计目的： (1) 通过课程设计，培养学生综合运用机械设计基础和其他先修课程的理论知识来分析解决机械设计问题的能力。 (2) 学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 (3) 进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范等。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 设计一台单级斜齿圆柱齿轮减速器，该减速器用于带式运输机的传动系统中。 方案简图（题号14）： SHAPE \* MERGEFORMAT 原始数据：传送带卷筒转速 125 100 rpm；减速器输出轴功率 3.5 3.3 KW。 技术条件：该传动设备两班制连续工作，单向回转，有轻微振动，卷筒转速允许误差为±5%，使用期限10年。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 设计分段进行，在没有原则错误时才能进行下一阶段设计，以保证设计质量。 1) 设计计算 选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数，进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、键，选择联轴器等。 2) 草图绘制、审查和修改 根据上述设计计算，绘制装配图的主、俯视图。 3) 绘制装配图 除绘制草图内容外，绘制装配图的侧视图，编写技术要求，对零件编号，填写明细表及标题栏等。 4) 绘制零件图 选择所设计减速器中任一轴和齿轮进行绘制。鼓励采用计算机绘图。 5) 编写设计说明书 要求内容全面，条理清楚，书写认真，图示正确，符合规定要求。 课 程 设 计 任 务 书 4．主要参考文献： 1. 乔峰丽,郑江. 机械设计基础.第一版.北京:电子工业出版社,2011 2. 吴宗泽,罗圣国. 机械设计课程设计手册.第三版.北京:高等教育出版社,2006 5．设计成果形式及要求： 1) 草图 1张（A1坐标纸） 2) 减速器装配图 1张（A0图） 3) 零件图 2张（A3图，传动零件轴和齿轮各一张，鼓励用计算机绘图） 4) 设计说明书一份 6．工作 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 及进度： 2011年 6月12日 ~ 6月16日 设计计算 6月17日 ~ 6月18日 草图绘制、审查和修改 6月19日 ~ 6月21日 绘制装配图 6月22日 绘制零件图 6月22日 编写设计说明书 6月23、24日 答辩 系主任审查意见： 签字： 年 月 日 目 录 页 数 一． 课题分析 3 1.1 题目 3 1.2 任务 3 1.3 时间 3 1.4 传动方案 3 1.5 设计参数 4 1.6 其他条件 4 二． 传动方案 5 2.1 电动机的选择 5 2.2 传动比的分配 7 2.3 各轴转速，传递功率及转矩 7 2.4 联轴器 8 2.5 传动方案说明 9 三． 各级传动 10 3.1 齿轮传动 10 3.2 V带传动 15 四． 轴与轴毂连接 21 4.1 减速器各轴结构设计 21 4.2 减速器各强度验算 24 4.3 键连接工作能力验算 29 五． 轴承 32 5.1 减速器各轴所用轴承 32 目 录 页 数 5.2 高速轴轴承寿命计算 32 六． 减速器的润滑与密封 35 6.1 减速器中齿轮传动及轴承润滑方式的选择 35 6.2 减速器润滑油油面高度的确定以及油量计算 36 6.3 减速器的密封 37 七． 减速器箱体及其附件的设计 38 7.1 箱体设计 38 7.2 主要附件设计 41 八． 课程设计小结 45 附 参考资料索引 [1] 杨可桢等主编.机械设计基础.第四版.北京：高等教育出版社，1999 [2] 王昆等主编.机械设计机械设计基础课程设计.第一版.北京：高等教育出版社，1995 设 计 计 算 及 说 明 结 果 一． 课题分析 1.1 题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器 1.2 任务 1.2.1 减速器装配图（0号）一张 1.2.2 低速轴工作图（3号）一张 1.2.3 大齿轮工作图（3号）一张 1.2.4 设计计算说明书一份 1.3 时间：2011年 1.4 传动方案 1——电动机 2——V带传动 3——减速器 4——联轴器 5——传动带鼓轮 6——传动带 7——底座 设 计 计 算 及 说 明 结 果 1.5 1.6 设计参数： 传动带鼓轮转速nw=125r/min，100 鼓轮输入功率Pw=3.5KW，3.3 使用年限 10年 其它条件 双班制工作，连续单向运转，有轻微振动，室内工作，有粉尘， 小批量生产，底座（为传动装置的独立底座）用型钢焊接。 设 计 计 算 及 说 明 结 果 二． 2.1 2.1.1 2.1.2 （1） （2） 传动方案 电动机的选择 电动机类型的选择 按照工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。选用其中的Y（IP44），Y（IP44）这种小型三相异步电动机为一般用途笼型封闭自扇冷式电动机，具有防止灰尘或其它杂物侵入的特点，B极绝缘，可采用全压或降压起动。其工作条件为：环境温度不超过+40℃，相对湿度不超过95％，海拔高度不超过1000米，电源额定电压380V，频率50Hz，常用于对起动性能，调速性能以及转差率均无特殊要求的机器或设备。其具有结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便的特点，非常适合运输机这类机械。 电动机容量的选择 工作机需要的输入功率 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 3.3 工作机实际所需电机的输出功率 由参考书[2]表1-7取V带传动，球滚动轴承，8级精度齿轮传动，弹性联轴器的效率分别为 ， ， ， ，(有问题）则传动装置总效率为： 则 3.638 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 设 计 计 算 及 说 明 结 果 （3） 2.1.3 2.1.4 电机额定功率 （载荷系数K=1.01-1.3，取K=1.03） 3.747 由参考书[2]表12-1确定电动机额定功率为： 电动机转速的选择 由参考书[2]式2-6 式中： 为电动机转速可选范围，由参考书[2]表13-2查取V带传动的传动比范围 ，齿轮传动的传动比范围 ，（3-5）一般不希望大带轮过大，故宜取 。 则 6-20 已知 100 则 600-2000 符合这一范围的同步转速有1000r/min.1500r/min, 综合考虑电动机的传动装置的尺寸，重量，价格和带传动，减速器的传动比，宜选同步转速为1000r/min。 电动机安装型号以及安装尺寸的确定 根据以上计算所得结果查参考书[2]表12-1选定电动机型号为Y132M1-6。 该电动机的技术数据如下表所示： 型号 额定功率 （KW） 满载转速 （r/min） 同步转速 （r/min） Y132M1-6 4 960 1000 设 计 计 算 及 说 明 2.2 2.2.1 2.2.2 传动比分配 总传动比的确定 已知电动机的额定转速 传送带的鼓轮转速 100 则总传动比为 9.6 各级传动比的分配 由参考书[2]表13-2可知V带传动的传动比推荐值为 ，在此先行估算带传动的传动比 ，在后面带传动以及齿轮的设计计算中再确定带传动以及齿轮的真实传动比。 估算 2.4 则齿轮的传动比 4 传动比分配表： 初估 确定 初估 确定 7.68 2.562.4 2.562.4 34 34 i=7.68 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 各轴转速，传递功率及转矩 各轴的转速 电机轴为1轴，高速轴为2轴，低速轴为3轴 960/2.4=400 400/4=100 设 计 计 算 及 说 明 各轴输入功率 按电动机输出功率 计算各轴输入功率，即： 3.747 3.597 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 3.454 各轴的转矩 37.27 85.88 339.79 各轴转速，转矩，输入功率分布表 项目 电机轴1 高速轴2 低速轴3 转速（r/min） 960 375 125 功率（KW） 3.859 3.705 3.558 转矩（N·m） 38.39 94.35 271.83 结果 2.4 2.4.1 2.2.4 联轴器 联轴器的选择 由于此轴系传动属于对缓冲要求不高的低速轴系传动，且低 速轴与鼓轮轴不在同一基座，无精确的定位基准，因而要求所 选联轴器具备一定的轴向和径向的补偿量，现选用弹性柱销连 轴器。 设 计 计 算 及 说 明 联轴器型号的选择 根据3轴的扭矩，尽量选择转动惯量小的联轴器 由参考书[2]表8-7选择KL6尼龙滑块联轴器 LX2联轴器 主动端 ，Z型轴孔， ，C型键槽； 从动端 ，J型轴孔， ，B型键槽； 结果 2.5 （1） （2） （3） 传动方案说明 “传动装置平面布置简图”和“传动装置主要设计参数”已在第一部分《课题分析》中详尽给出，在此就不再叙述，以下主要是针对电动机类型和传动链的结构组成等方面对传动方案的可行性和适用性作简要论述。 本方案选用Y系列三相异步电动机，因为Y系列电动机高效，节能，起动转矩高，噪声低，振动小，运行安全可靠，并且安装尺寸和功率等级符合国际标准，符合本方案的设计要求。 本方案采用V带传动和一级齿轮传动减速，其中V带传动 设置在高速级，齿轮传动设置在低速级。 将高速级设置在V带传动是因为： V带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，将其设置在高 速级（第一级减速）有利于发挥这一优势。 带传动的承载能力较小，传递相同的转矩对结构尺寸较其它传 动形式大，考虑到结构紧凑，应将V带传动设置在转矩相对较 设 计 计 算 及 说 明 小的高速级。 过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可防止 损坏电动机等其它部件。 结果 三． 3.1 3.1.1 各级传动设计计算 齿轮传动的设计计算 选择材料，确定需用应力 小齿轮：20CrMnTi，渗碳淬火,齿面硬度为５６～６２ＨＲＣ 大齿轮：20Cr，渗碳淬火，齿面硬度为５６～６２ＨＲＣ 由参考书[1]图19-10确定小齿轮的接触疲劳强度极限 与弯曲疲劳强度 以及大齿轮的接触疲劳强度 与弯曲疲劳强度 。。 取 取 由参考书[1]图19-11确定最小安全系数 ， 的值： 则小齿轮的许用接触应力 和许用弯曲应力 分别为： EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 设 计 及 计 算 过 程 结 果 3.1.2 大齿轮的许用接触应力 和许用弯曲应力 分别为： 小齿轮齿数 17 大齿轮齿数 76 取 76 按弯曲强度设计 设齿轮按8级精度制造。 由参考书[1]表19-2确定载荷系数 由参考书[1]表19-5确定齿宽系数 小齿轮上的转矩 85.88 初选螺旋角 当量系数 18.86 75.45 由参考书[1]图19-9确定小齿轮和大齿轮的齿形系数 ， 。 2.89 2.28 0.01795>0.01404 故应对小齿轮进行弯曲强度计算。 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 设 计 及 计 算 过 程 结 果 由参考书[1]表19-3确定材料弹性系数 节点区域系数按照标准齿轮取 螺旋角系数 则 法向模数 由参考书[1]表4-6确定法向模数取值为： 中心距 取 确定螺旋角 齿宽： 取 即实际螺旋角 实际分度圆直径： 设 计 及 计 算 过 程 结 果 3.1.3 3.1.4 3.1.5 校核齿轮弯曲强度 小齿轮弯曲应力： 小齿轮安全。 大齿轮弯曲应力： 大齿轮安全。 齿轮圆周速度V的确定 齿轮的几何尺寸 端面模数 螺旋角 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 分度圆直径 齿顶高 齿根高 全齿高 设 计 及 计 算 过 程 结 果 顶隙 齿顶圆直径 齿根圆直径 中心距 法面压力角 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 3.1.6大齿轮结构设计 已知 217 由参考书[2]表10-2可得： 当 时，齿轮结构采用腹板式，故大齿轮采用腹板 式结构。 已知 则 36-45 取 其中 故取 设 计 及 计 算 过 程 结果 由参考书[2]表11-5查得： 3.2 V带传动 3.2.1 V带传动主要传动参数的确定 （1） 计算功率 查参考书[1]表17-7得工作状况系数： 由参考书[1]可知： 则 （2） 选择V带型号 选用普通V带，根据 ， ，由参考书[1]图17-11查得坐标点位于A型区域，故选用A型带。 （3） 求大、小带轮基准直径 ， 。 根据参考书[1]表17-7，A型带 应不小于75， 现取 。 又取 则： 由参考书[1]表17-7“普通V带轮的基准直径系列”中选取 设 计 及 计 算 过 程 结 果 （4） 验算带速 带速在5-25m/s范围内，合适。 （5） 求V带基准长度 和中心距 。 初步选取中心距 取 则带长为： 由参考书[1]表17-2，选取 使得误差最小。 则实际中心距 （6） 验算小轮包角 合适。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 （7） V带根数的确定 已知 A型V带， ， ，则由参考书[1] 表17-4查得：单根普通V带的基本额定功率： V带的实际传动比为： 由参考书[1]表17-5查得：单根普通V带额定功率的增量 由包角 查参考书[1]表17-6并用插入法计算可得： 包角修正系数 再由参考书[1]表17-2查得： 带长修正系数 由此可通过参考书[1]式13-15计算V带根数： 取 （8） 作用在带轮轴上的压力 查参考书[1]表17-1得V带每米质量 ，既而根 据参考书[1]式17-13 计算单根V带的初拉力： 设 计 及 计 算 过 程 结果 作用在轴上的压力： 3.2.2 V带轮槽型尺寸的确定 已知槽型为A型，则由参考书[1]表17-3查得： 值与 值相对应，由于大小带轮的 不同，因此将在后面章节中分别给出。 （2） 小带轮的机构尺寸的确定 已知 由参考书[1]图17-10得： 取 设 计 及 计 算 过 程 结果 因为 且 所以小带轮采用腹板式 考虑到小带轮与电机的装配问题， 应比电机轴略长一些，故 取 由参考书[2]表11-5查得： （3） 大带轮的结构尺寸的确定 已知 由书[1]表17-10得： 取 又因为 且 故大带轮采用孔板式 设 计 及 计 算 过 程 结果 取 由书[2]表11-5查得： 设 计 及 计 算 过 程 结 果 四． 轴与轴毂连接 4.1 减速器各轴结构设计 4.1.1 低速轴的机构设计 （1） 低速轴的材料：45钢 正火 由参考书[1]表24-3查得： 由参考书[1]表24-3查得： （2） 设计低速轴的最小直径 由参考书[1]式24-1 其中C是由轴的材料和承载情况确定的常数，查参考书[1] 表24-2可知： 则 考虑到键槽对轴强度的削弱，则： 即 同时又要兼顾 设 计 及 计 算 过 程 结 果 则取 取 式中 为轴的定位轴肩高度值。 由滚动轴承的内径决定，初选滚动轴承是型号为3021030208的圆锥滚子轴承. 由参考书[2]表15-3可查得： 该轴承内径 40 则 47 50 （3） 低速轴各段轴长的确定 由参考书[2]表9-1计算得： 大带轮的轮毂长度 为便于装配， 应略小于 ，则取 便于拆装 55 由结构决定 25 由结构决定 40 由结构决定8 15 设 计 及 计 算 过 程 结 果 4.1.2 高速轴的结构确定 （1） 高速轴的材料：45钢 正火 由参考书[1]表24-3查得： 由参考书[1]表24-3查得： （2） 设计高速轴的最小直径 由参考书[1]式24-1 其中C是由轴的材料和承载情况确定的常数，查参考书[1] 表24-2可知： 则 考虑到键槽对轴的削弱 考虑到本方案中设计的是轻型减速器，C值一般不会达到118， 因此取 由滚动轴承内径决定，初选滚动轴承为型号为3020930206的圆锥滚子轴承. 由参考书[2]表15-3查得： 设 计 及 计 算 过 程 结果 该型号轴承内径 30 则 取 （3） 高速轴各段轴长的确定 由联轴器决定 4.2 减速轴各轴强度验算 4.2.1 低速轴的强度校核 由参考书[1]式11-11得： EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 求水平面的支撑反力 设 计 及 计 算 过 程 结果 求垂直面的支撑反力 在支点产生的反力 绘制垂直面的弯矩图（图b） 绘制平面的弯矩图（图c） 产生的弯矩图（图d） 截面 产生的弯矩 求合成弯矩图，考虑到最不利的情况，把 与 直接相加（图e） 设 计 及 计 算 过 程 结果 球轴传递的转矩（图f） 求危险截面的当量弯矩 因为合成弯矩虽在截面 处最大，但此处为小齿轮，不可作为最危险的截面，故现在先校核 截面的强度。 由合成弯矩图可知： 即 则 其中，由于认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，去折合系数 ，则： 又因为如前所述低速轴的 ， 许用弯曲应力 则 计算可得： 设 计 及 计 算 过 程 结果 而设计所用的 超过所需的最小值33.49mm，因此该 段轴的强度合格。 又有弯矩图可知，低速轴的其他各个轴段截面（不包括小齿轮段）所受的合成弯矩均小于 截面处所受的合成弯矩，即他们所受的当量弯矩也自然小于 截面处所受的当量弯矩 ，根据公式 ，可知其他截面直径所需的最小值均应小于33.49mm，现在整个低速轴的最小截面直径为32mm，则由上式计算可得 ，轴径最小值远远小于32mm，该段轴强度合格。而其他各截面则不用验算可知整个低速轴均满足强度要求。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 高速轴的力学模型，弯矩图，扭矩图。 有待商榷 设 计 及 计 算 过 程 结 果 4.3 键联接的工作能力计算 4.3.1 高速轴与大带轮联接键 （1） 键的选择 轴的直径为32mm，由参考书[2]表16-9查得： 应选用 键 （2） 键的强度校核 已知 85.88 ， ， ， 键的工作长度 则由参考书[1]式16-56得： 26.83 由参考书[1]表16-10查得： 键为45号钢，带轮轮毂材料为铸铁，载荷性质为轻微冲击， 键联接的许用挤压应力 显然 此键满足强度要求。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 4.3.2 低速轴与联轴器联接键 （1） 键的选材 轴的直径为48mm，由参考书[2]，表16-9查得： 应选用 键 （2） 键的强度校核 已知 339.79 ， ， ， 键的工作长度 则由参考书[1]式16-56计算得： 由参考书[1]表16-10查得： 键为45号钢，带轮轮毂材料为钢，载荷性质为轻微冲击， 键联接的许用挤压应力 显然 此键满足强度要求。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 4.3.3 低速轴与大齿轮联接键 （1） 键的选择 轴的直径为43，由参考书[2]，表16-9查得： 应选用 键 （2） 键的强度校核 339.79 ， ， ， 键的工作长度 则由参考书[1]式16-56计算得： 55.10 由参考书[1]表16-10查得： 键为45号钢，带轮轮毂材料为钢，载荷性质为轻微冲击， 键联接的许用挤压应力 显然 此键满足强度要求。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 五． 轴承 5.1 减速器各轴所用轴承 由于高速轴和低速轴所用的轴承主要承受径向载荷，同时也 要承受一定的轴向载荷，且安装时允许有少许的角偏差，故两轴均选用圆锥滚子轴承。 由书[2]表15-3查得： 所在轴 轴承型号 外形尺寸（mm） 安装尺寸（mm） d D B D1min D2max ramax 高速轴 30209 45 85 19 52 78 1.5 低速轴 30210 50 90 20 57 83 1.5 5.2 低速轴轴承寿命验算 5.2.1 预期寿命 已知低速轴的支撑反力 707.9 则低速轴轴承的径向力 设 计 及 计 算 过 程 结 果 低速轴轴承的轴向力 5.2.2 求当量动载荷 由书[2]表6-1可知： 30209号轴承的额定静载荷 又有： 则由书[1]表22-11可得： 由书[2]表22-2可得： 设 计 及 计 算 过 程 结 果 由书[1]表22-9查得：温度系数 由书[1]表22-10查得：载荷系数 由书[1]式22-4得： 一年按300天计，双班制每天16小时，则： 年 而设计要求为10年，故两个轴承寿命校验都合格。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 六. 减速器的润滑与密封 6.1 减速器中齿轮传动及轴承润滑方式的选择 6.1.1 齿轮传动润滑方式的选择 已知齿轮的圆周速度 1.11 由书[1]p321页可知当 时多采用油池润滑，即本方案减速器的齿轮传动采用油池润滑。 已知齿轮材料为45号钢，圆周速度 ， 则由书[2]表7-1查得： 润滑油的运动粘度 再由书[2]表7-1查得： 应选用L-ccc220号中工业闭式齿轮油（GB5903-1995） 6.1.2 轴承润滑方式的选择 已知低速轴所用滚动轴承内径 ,轴承套圈的转速 ，100则 5000 由书[1]P372可知：当 时，滚动轴承 一般采用润滑脂润滑。 同理已知高速轴所用滚动轴承内径 ，轴承套圈的转速 ，400则： 14000 高速轴也采用润滑脂润滑。 综上所述，本减速器中的轴承均采用润滑脂润滑。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 本减速器为铸工车间自动运砂带式运输机的传动装置之一，其 工作环境比较潮湿，则由书[2]表7-2查得：应选用2号钙基 润滑脂（GB491-87）。 6.2 减速器润滑油油面高度的确定及油量计算 单级圆柱齿轮减速器，当m<20时，浸油深度h约为一个齿高， 但不小于10mm。 则根据前面大齿轮的尺寸可得最低油面高度 ，最高 油面为大齿轮分度圆半径的 左右，则最高油面 。70 对于单级圆柱齿轮传动，要求每传递1KW功率需用润滑油 ，而设计要求的传递功率为3.3KW，即总体要求所需润滑油为 1155-2310,而本减速器油池长 ,宽 则根据上面计算所得的最低油面与最高油面高度可计算其所需的最低油量与最高油量，即： 1155 2310 显然，目前的最高油量与最低油量完全满足设计要求。 设 计 及 计 算 过 程 结 果 6.3 减速器的密封 为防止润滑脂流失，设有封油盘，其结构形式如下： 设 计 及 计 算 过 程 结 果 七． 减速器箱体及其附件的设计 7.1 箱体设计 箱体结构设计：剖分式 箱体材料：铸铁 箱体主要结构尺寸（根据书[2]表3-1） 箱座壁厚 4.3 但 必须满足 所以取 箱盖壁厚 3.64 但 又必须满足 所以取 箱体凸缘厚度 箱座 箱盖 箱底座 加强肋厚 地脚螺钉直径 16.752 取 地脚螺钉数目 当 时， 轴承旁联接螺栓直径 取 设 计 及 计 算 过 程 结 果 箱盖，箱座联接螺栓直径 取 轴承盖螺钉直径和数目 由书[2]表9-9查得： 轴承盖外径 由书[2]表9-9查得： 高速轴轴承盖外径 低速轴轴承盖外径 观察孔盖螺钉直径 至箱外壁距离 至凸缘边缘的距离 至箱外壁距离 至箱外壁距离 至凸缘边缘的距离 轴承旁凸台高度和半径 （ 为 至凸缘边缘的距离） 设 计 及 计 算 过 程 结 果 箱体外壁至轴承座端面的距离 定位销公称直径 大齿轮齿顶圆至箱体内壁的距离 取 轴承盖凸缘厚度 取 设 计 及 计 算 过 程 结 果 7.2 主要附件设计 （1） 轴承端盖: 低速轴轴承端盖 所选轴承型号为30210，内径d=50mm，外径D=90mm 轴承盖螺钉直径 ，数目 取 取 取 高速轴轴承端盖 所选轴承型号为30209，内径d=45mm，外径D=85mm 轴承盖螺钉直径 ，数目 设 计 及 计 算 过 程 结 果 取 取 取 （2） 窥视孔和视孔盖 为便于观察齿轮啮合情况及注入润滑油，在箱体顶部设有窥视 孔，为防止润滑油溅出及起到密封作用，在窥视孔上加视孔盖。 参阅书[2]表9-18 窥视孔孔长 A=120mm 选用螺钉M8 （其中126为箱体宽度） 取 设 计 及 计 算 过 程 结 果 （3） 通气器 通气器设计在箱盖顶部视孔盖上，因工作环境有粉尘，所以选用通气器，它可经过两次过滤。 参阅书[4]P87图（8） 通气器选用M24 （4） 游标尺 为方便检查油面高速，保证传动件的润滑，将油标尺设在高 级齿轮附近。 参阅书[4]P86图6 油标尺选用M20 （5） 定位销 为保证拆装箱盖时，箱盖与箱座安装配合准确切保证轴承孔的 制造精度，在箱盖与箱座的联接凸缘上配合两个定位销，并做非对称布置。 定位销直径 由书[2]表14-3查得 选用销 （6） 启盖螺钉 在箱体剖分面上涂有水玻璃，用于密封，为便于拆卸箱盖，在 箱盖凸缘上设有启盖螺钉两个，拧动启盖螺钉，可以顶开箱盖。 根据凸缘厚度，选用螺钉 设 计 及 计 算 过 程 结 果 （7） 起吊装置 减速器箱体沉重，采用起重装置起吊，在箱盖上铸有吊耳，在 箱座上也铸有吊耳。 参阅书[4]P86起重吊耳 箱座吊耳 （8） 放油孔及油塞 放油孔应设在油池的最低处，放油孔不能高于油池地面，以避免排油不尽。 采用圆柱油塞时，箱座上装油塞初应设置凸台，并加封油垫片。 参阅书[4]P86 选用 设 计 及 计 算 过 程 结 果 八． 小结 本学期末，我参与了课程设计。在学期过了大概一半的时候，机械设计基础的任课老师布置了以鼓轮转速、鼓轮输入功率及使用年限等初始数据，并要求我们广大同学先开始计算如何通过这些初始被给予的数据来旁征博引地借助在上课时候所学到的种种机械基础知识及相关公式来运用在操作进行选取电动发动机、V带带轮传动设计、大小齿轮传动设计以及减速器的输入轴与输出轴等等的一些基本数据的过程，并结合自己计算的数据和在先前操作实验中对单级齿轮减速器的观察和综合分析来进行作图。 虽然有了基本数据的计算和书上对减速器的示例图，但是真正操作画起来还是很困难的，光凭示例图画是完全摸不着头脑的，很多数据和尺寸大小的选取需要反反复复的数据计算和查表等方式，再综合运用种种资料来进行最终的确认。在参与这次机械设计课程设计的整个过程中，我在设计的各个分过程中尝尽了酸甜苦辣，也使我明白要像一个真正的机械设备设计师那样设计出一个机械产品，其中要经历的过程是多么地艰难和不易。通过本次机械设计，我知晓了很多方面的东西，不仅是对机械知识理论体系，而且对精神方面的克服也多了很多切身理解，显然这些都是难能可贵的，它们对我大有裨益。 _1234568145.unknown _1234568273.unknown _1234568401.unknown _1234568465.unknown _1234568497.unknown _1234568513.unknown _1234568521.unknown _1234568525.unknown _1234568529.unknown _1234568531.unknown _1234568533.unknown _1234568535.unknown _1234568536.unknown _1234568534.unknown _1234568532.unknown _1234568530.unknown _1234568527.unknown _1234568528.unknown _1234568526.unknown _1234568523.unknown _1234568524.unknown _1234568522.unknown _1234568517.unknown _1234568519.unknown _1234568520.unknown _1234568518.unknown _1234568515.unknown _1234568516.unknown _1234568514.unknown _1234568505.unknown _1234568509.unknown _1234568511.unknown _1234568512.unknown _1234568510.unknown _1234568507.unknown _1234568508.unknown _1234568506.unknown _1234568501.unknown _1234568503.unknown _1234568504.unknown _1234568502.unknown _1234568499.unknown _1234568500.unknown _1234568498.unknown _1234568481.unknown _1234568489.unknown _1234568493.unknown _1234568495.unknown _1234568496.unknown _1234568494.unknown _1234568491.unknown _1234568492.unknown _1234568490.unknown _1234568485.unknown _1234568487.unknown _1234568488.unknown _1234568486.unknown _1234568483.unknown _1234568484.unknown _1234568482.unknown _1234568473.unknown _1234568477.unknown _1234568479.unknown _1234568480.unknown _1234568478.unknown _1234568475.unknown _1234568476.unknown _1234568474.unknown _1234568469.unknown _1234568471.unknown _1234568472.unknown _1234568470.unknown _1234568467.unknown _1234568468.unknown _1234568466.unknown _1234568433.unknown _1234568449.unknown _1234568457.unknown _1234568461.unknown _1234568463.unknown _1234568464.unknown _1234568462.unknown _1234568459.unknown _1234568460.unknown _1234568458.unknown _1234568453.unknown _1234568455.unknown _1234568456.unknown _1234568454.unknown _1234568451.unknown _1234568452.unknown _1234568450.unknown _1234568441.unknown _1234568445.unknown _1234568447.unknown _1234568448.unknown _1234568446.unknown _1234568443.unknown _1234568444.unknown _1234568442.unknown _1234568437.unknown _1234568439.unknown _1234568440.unknown _1234568438.unknown _1234568435.unknown _1234568436.unknown _1234568434.unknown _1234568417.unknown _1234568425.unknown _1234568429.unknown _1234568431.unknown _1234568432.unknown _1234568430.unknown _1234568427.unknown _1234568428.unknown _1234568426.unknown _1234568421.unknown _1234568423.unknown _1234568424.unknown _1234568422.unknown _1234568419.unknown _1234568420.unknown _1234568418.unknown _1234568409.unknown _1234568413.unknown _1234568415.unknown _1234568416.unknown _1234568414.unknown _1234568411.unknown _1234568412.unknown _1234568410.unknown _1234568405.unknown _1234568407.unknown _1234568408.unknown _1234568406.unknown _1234568403.unknown _1234568404.unknown _1234568402.unknown _1234568337.unknown _1234568369.unknown _1234568385.unknown _1234568393.unknown _1234568397.unknown _1234568399.unknown _1234568400.unknown _1234568398.unknown _1234568395.unknown _1234568396.unknown _1234568394.unknown _1234568389.unknown _1234568391.unknown _1234568392.unknown _1234568390.unknown _1234568387.unknown _1234568388.unknown _1234568386.unknown _1234568377.unknown _1234568381.unknown _1234568383.unknown _1234568384.dwg WRJ _1234568382.unknown _1234568379.unknown _1234568380.unknown _1234568378.unknown _1234568373.unknown _1234568375.unknown _1234568376.unknown _1234568374.unknown _1234568371.unknown _1234568372.unknown _1234568370.unknown _1234568353.unknown _1234568361.unknown _1234568365.unknown _1234568367.unknown _1234568368.unknown _1234568366.unknown _1234568363.unknown _1234568364.unknown _1234568362.unknown _1234568357.unknown _1234568359.unknown _1234568360.unknown _1234568358.unknown _1234568355.unknown _1234568356.unknown 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