机械设计设计说明书.doc

机械零件设计课程设计大赛说明书 设计题目：单级圆柱齿轮减速器 班 级：机 制3089 姓 名：马明祺 柯振坤 张新强 呼少辉 李 刚 指导老师：陈长秀 完成日期：2010年1月1日陕西国防工职业技术学院前 言本说明书是根据本次课程设计大赛 单级直齿圆柱齿轮减速器所编写的。针对该减速器的工作性能以及结构特点，做了详尽的说明，其主要内容按照机械的受力分析，承载能力，结构，工作原理分析，零件审计等内容进行系统而科学的安排。结合单级圆柱齿轮减速器即有很强的理论性又有很强的时间性等特点。本说明书不但进行了大量的有针对性的计算校核工作还进行了详尽的说明以及对一些零部件或某部件的受力分析，还给出了形象的图示。本说明书紧密结合机械设计基础机械零件课程设计等资料书。在机设老师的指导下，给予了很大的帮助，完成此项设计。采用最新的国家标准，因此紧密性有所提高。由于设计者知识水平有限，设计时间又紧张，因此在设计过程中不免存在诸多不足，甚至于错漏的地方，以及造成的不便，请观者谅解，希望老师和同学给出批评和指正及您的宝贵意见，谢谢。 机械工程系 专 业 ：机械制造与自动化目 录一 传动方案的拟定及说明二 减速器的结构与性能介绍三 带传动的设计计算四 齿轮的设计计算及结构说明五 轴的设计计算及校核六 滚动轴承的选择七 键的选择及校核八 联轴器的选择九 减速器附件的选择及简要说明十 减速器润滑方式，密封形式，润滑油牌号及用量的简 要说明十一 箱体主要结构尺寸的计算设计项目计算及说明结果结论1传动方案及说明2工作条件3传动简图4已知条件5说明事项一 传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为；同轴式一级援助直齿轮减速器，故只要对传动机构进行分析论证。输送机连续工作，单向传动，载荷变化不大，空载传动，使用期限为5年，两班制工作，输送带允许误差为。输送带拉力；输送带速度；滚筒直径；（1） 根据已知条件，查取相关资料或手册进行设计 （2） 本设计要求尽量可靠耐用，相关尺寸符合国家标准。设计项目计算及说明结果和结论6其它事项7计算要求（3） 可靠性 合理性 经济性。1.使结构简单，尺寸紧凑，加工方便成本低廉。要有目地保证重点要求（4） 装配图，零件图的绘制要正确符合机械制图的画法，并且纸张保持整洁机械零件课程设计与其它机械设计一样，从分析具体方案开始，到完成全部技术设计的整个过程中，由于一些矛盾，在拟定传动方案时，直到完成计算时尚未暴露问题，而得结构和具体尺寸表达在图纸上时，这些矛盾才会发现。故再设计时要做必需的修改，才能逐步完善，即需要“由主到次”“由粗到细”边设计，边计算，边绘图，边修改，设计计算与结构设计交替进行，最终完成设计。 计算要正确，合理，科学，说明书要写的简洁明了，适当的增加简图等，尽可能多次计算，以保证计算结设计项目计算及说明结果和结论8设计所用资料论的准确性。设计中A书为：机械设计基础由周玉丰主编，机械工业出版社出版。 B书为：机械零件课程设计由任青剑，贺敬宏主编，陕西科学技术出版社。设计项目计算及说明结果和结论1选择电动机的类型2选择电动机的容量二 减速器的结构与性能介绍本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。按已知工作要求和条件选用系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。工作机所需功率W按滚筒轴输入功率书中）式计算： 式中 ，工作机的效率 . 对带式输送机，取 ，代入上式得： 所需电动机输出功率 按B书中（2-1）式计算 由B书（2-4）式， ，查B书表（2-2）取V带传动效率Y系列三相异步电动机设计项目计算及说明结果和结论3确定电动机转速；滚动轴承效率 ；8级精度齿轮传动（油润滑）效率 ；弹性套栓销连轴器效率 ；则： 故：因载荷平稳，电动机额定功率 只需略大于 即可按B书附表10-1Y系列电动机技术数据表选取电动机定功率 滚筒轴工作转速： 按B书附表2-1推荐的各级传动机构传动比范围为：V带传动比范围 i=24，单级圆柱齿轮传动比范围为则总传动比范围为 i=24X35=（620），可见电动机转速可选范围为符合这一范围的同步转速有两种，为减少电动机的质量和价格有和设计项目计算及说明结果和结论.由B书附表10-1选常用的同步转速为的Y系列电动机Y132M2-6其满载转速 。 由B书（2-6）式计算总传动比 由B书（2-7）式 ，为使V带传动的外廓尺寸不至过大，取V带传动比 ，则齿轮传动比 （1）由B书（2-8）式计算各轴转速 滚筒轴 （2）由B书（2-8）式计算各轴功率 滚筒轴设计项目计算及说明结果和结论(3) 由B书（2-8）式计算各轴转距电动机轴； 滚筒轴将以上数据列表如下：轴号0滚筒功率4.974.774.584.49960384969649.44118.63455.61446.662.5410.960.970.98设计项目计算及说明结果和结论1确定设计功率2 选择带的型号3 确定小带轮直径4 确定大带轮直径5 验算带速6 初定中心距7 确定带的基准长度三 代传动的设计计算由A书表15-8取 得根据 ，由A书图15-8选A型V带。由A书图15-8，表15-4，表15-6 取，由A书表15-4取 符合要求即 根据经验取 由A书表15-2取A型V带符合要求设计项目计算及说明结果和结论8 却定实际中心距a9 验算小带轮包角10 确定单根V带的额定功率11 确定额定功率增量12 确定V带根数中心距变动调整范围 合用根据 由A书表15-7查得A型V带由A书表15-9查得由A书表15-10查得由A书表15-12查得取根合用根设计项目计算及说明结果和结论13 确定单根V的除拉力14 计算带对轴的压力设计项目计算及说明结果和结论1.选择齿轮精度等级2.选材与热处理3.按齿面接触疲劳强度设计四齿轮的设计计算及结构说明运输机是一般工作机械，速度不高，故用8级精度该齿轮传动无特殊要求，为制造方便，采用软齿面，大小齿轮均采用45钢，小齿轮调质处理，齿面硬度,大齿轮正火处理，齿面硬度该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计 设计公式为：（1） 载荷系数K，查A书表13-8取K=1.2（2） 转矩（3） 接触疲劳许用应力按齿面硬度中间值查A书图13-32得按一年工作300天，计算应力循环次数8级精度大小齿轮均用45钢小齿轮调质大齿轮正火设计项目计算及说明结果和结论4.计算小齿轮分度圆直径由A书中图13-34查得接触疲劳寿命系数按一般可靠性要求，取,则 取 查A书表13-9，按齿轮相对轴承对称布置取 查A书表13-10得将以上参数带入下式取设计项目计算及说明结果和结论5.计算圆周速度6.确定齿轮的主要参数因，故取8级精度合适1） 齿数 取,则2） 模数 正好是标准模数第一系列上的数值3） 分度圆直径 中心距 4） 齿宽 取 1）齿形系数，由 书图13-30得 （2）弯曲疲劳许用应力： 按齿面硬度中间值查书中图得： 查书中图得：弯曲疲劳寿命系数：8级精度合适设计项目计算及说明结果和结论7齿轮的几何尺寸计算 3）校核计算： 因此弯曲强度足够齿顶圆全齿高：齿厚：齿根高：齿顶高：设计项目计算及说明结果和结论8齿轮的结构设计齿根圆直径 ：小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛配式结构。大齿轮的有关尺寸计算如下：轴孔直径：轮毂直径：轮毂长度：轮缘厚度： 轮缘内径： 取腹板厚度；取腹板中心直径：腹板孔内径：设计项目计算及说明结果和结论取齿轮倒角：，轮工作图： 设计项目计算及说明结果和结论1轴的材料及许用应力 2轴的结构设计3危险截面强度校核五 轴的设计计算及校核由 查表得：选用45钢，调质处理， 主动轴考虑键槽 故取 从动轴 考虑槽 故取 根据周上零件的定位，装拆方便的需要，同时考虑到轴强度的原则，主动轴和从动轴设为阶梯轴。圆周力：设计项目计算及说明结果和结论径向力由于位直齿轮轴力 扭矩 校核 ；由图表查得 ： 考虑键槽 则强度足够 以下为从动轴受力简图：强度足够设计项目计算及说明结果和结论设计项目计算及说明结果和结论4主动轴的强度校核主动轴： 扭矩 校核 ；由图表查得 ： 考虑键槽 则强度足够 以下为主动轴受力简图：强度足够设计项目计算及说明结果和结论设计项目计算及说明结果和结论1轴承型号选择2轴承寿命计算六 滚动轴承的选择考虑到轴主要受径向力，故用深沟球轴承。主动轴承有A书选择6207 ； 2个。从动轴承选择6211 ； 2个。两轴承受径向载荷 主动轴承寿命：6207型，其基本额定载荷实际寿命：预期寿命：5年， 两班制故 ，主动轴承寿命合格从动轴承寿命：6211型，其基本额定载荷 实际寿命：主动轴承：6207 2个从动轴承：6211 2个主动轴承寿命合格设计项目计算及说明结果和结论预期寿命：5年， 两班制故 ，从动轴承寿命合格七 键的选择及强度校核（1） 从动轴外伸端 ，考虑到在轴中部安装，故选键 选择45钢，其许用挤压应力（2） 主动轴外伸端 ，考虑到键在轴中部安装，故选键 选择45钢，其许用挤压应力从动轴承寿命合格从动轴外伸端主动轴外伸端设计项目计算及说明结果和结论（3） 与齿轮联接处 ，考虑到键在轴中部安装，故同一方位母线，选择键的形式， 则强度足够八 联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑安装拆卸方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器。 选用TL8型弹性套柱销联轴器，公称尺寸转矩。采用轴空，A型键，轴空直径，轴空长度。TL8型弹性套柱销联轴器有关参数与齿轮联接处键选强度足够设计项目计算及说明结果和结论型号TL8公称转矩710许用转速2400轴空直径45轴空长度84外径224材料HT200轴空类型型键槽类型A型九 减速器附件的选择及简要说明名称功用数量材料规格螺栓安装大轴承端盖4Q235M1025GB5782-1986螺栓安装小轴承端盖4Q235M816GB578-1986螺栓联结上下箱盖6Q235M1830GB5782-1986螺栓地脚6Q235M2235GB5282-1986销定位235A640GB117-1986垫圈调整安装365Mn10GB93-1986游标尺测量油面高度1组和件通气孔透气1设计项目计算及说明结果和结论1润滑方式2 润滑油牌号3 密封形式十 减速器润滑方式，密封形式，润滑油牌号及用量的简要说明（1） 齿轮，考虑成本及需要选用侵油润滑（2） 轴承采用润滑脂润滑（1） 齿轮润滑选用150号机械油（GB442-1989）,最低-最高油面距（大齿轮）1020mm,需油量1.5L左右（2） 轴承润滑选用ZL-3型润滑脂（GB7324-1987）.用油量为轴承间隙的（1） 箱座与箱座凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法（2） 观察孔和油空等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉胶纸，垫片进行密封。（3） 箱座与箱座凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法（4）观察孔和油空等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉胶纸，垫设计项目计算及说明结果和结论片进行密封。 轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封于之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖间的间隙，由于，故选用半粗羊毛毡加以密封。轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部。十一 箱体主要结构尺寸箱座，箱盖壁厚=8mm箱座，箱盖凸缘厚度b=12mm箱座低座凸缘厚度轴承座旁凸太高度h=32.5mm齿轮轴端面与内机壁距离大齿轮齿顶与内机比距离机体筋板厚度M=8mm主动轴承端盖外径从动轴承端盖外径