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机械课程设计全设计

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第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算
3.1 减速器结构
本减速器设计为水平剖分, 封闭卧式结构。
3.2 电动机选择
( 一) 工作机的功率Pw
=FV/1000=1150×1.6/1000=1.84kw
( 二) 总效率
=
=
( 三) 所需电动机功率

查《机械零件设计手册》得 Ped = 3 kw
电动机选用 Y112M-4 n满 = 1420 r/min
3.3 传动比分配
工作机的转速n=60×1000v/( D)
=60×1000×1.6/(3.14×260)
=117.589r/min

取 则
3.4 动力运动参数计算
( 一) 转速n

电动机
选用:
Y100L2-4

=4.025
计 算 及 说 明
结果
==1420( r/min)
=/=/=1420/3=473.333( r/min) =/=473.333/4.025=117.589( r/min)
==117.589( r/min)

（二） 功率P

（三） 转矩T

=14.126(N﹒m)

= 158.872(N﹒m)

= 155.710(N﹒m )

计 算 及 说 明
结果
将上述数据列表如下:
轴号
功率
P/kW
N /(r.min-1)
/
(N﹒m)

i

0
2.100
1420
14.126
3
0.96
1
1.974
473.333
40.684
2
1.916
117.589
158.872
4.025
0.97
3
1.875
117.589
155.710
1
0.98
第四章 齿轮的设计计算
4.1 齿轮材料和热处理的选择
小齿轮选用45号钢, 调质处理, HB＝236
大齿轮选用45号钢, 正火处理, HB＝190
4.2 齿轮几何尺寸的设计计算
4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸
由《机械零件设计手册》查得
,SHlim = 1

由《机械零件设计手册》查得
ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1
由

计 算 及 说 明
结果

( 一) 小齿轮的转矩

（二） 选载荷系数K
由原动机为电动机, 工作机为带式输送机, 载荷平稳, 齿轮在两轴承间对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得, 取K＝1.1
（三） 计算尺数比
=4.025
（四） 选择齿宽系数
根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得, 取＝1
（五） 计算小齿轮分度圆直径
≥

计 算 及 说 明
结果
766=766
= 44.714( mm)
（六） 确定齿轮模数m

m =(0.007～0.02)a = (0.007～0.02)×185.871
取m=2
（七） 确定齿轮的齿数和
取 Z1 = 24
取 Z2 = 96

( 八) 实际齿数比

齿数比相对误差
Δ<±2.5% 允许
（九） 计算齿轮的主要尺寸

Z1 = 24
Z2 = 96

=48mm
=192mm
计 算 及 说 明
结果
中心距
齿轮宽度
B1 = B2 + (5～10) = 53～58(mm)
取B1 =57 (mm)
( 十) 计算圆周转速v并选择齿轮精度

查表应取齿轮等级为9级,
但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。
4.2.2 齿轮弯曲强度校核
( 一) 由4﹒2﹒1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力

（二） 计算两齿轮齿根的弯曲应力
由《机械零件设计手册》得
=2.63
=2.19
比较的值
/[]=2.63/244=0.0108>/[]=2.19/204=0.0107
计算大齿轮齿根弯曲应力为

a=120mm

B1=57mm
B2=48mm

V=1.1890
(m/s)
定为IT7

计 算 及 说 明
结果

齿轮的弯曲强度足够
4.2.3 齿轮几何尺寸的确定
齿顶圆直径 由《机械零件设计手册》得 h*a =1 c* = 0.25

齿距 P = 2×3.14=6.28(mm)
齿根高
齿顶高
齿根圆直径

4.3 齿轮的结构设计
小齿轮采用齿轮轴结构, 大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下:
轴孔直径 d=50
轮毂直径 =1.6d=1.6×50=80
轮毂长度
轮缘厚度 δ0 = (3～4)m = 6～8(mm) 取 =8
轮缘内径 =-2h-2=196-2×4.5-2×8

强度足够

=54mm
=196mm

h=4.5mm
S=3.14mm
P=6.28mm
hf=2.5mm
ha=2mm
df1=43mm
df2=187mm
计 算 及 说 明
结果
= 171(mm)
取D2 = 170(mm)
腹板厚度 c=0.3=0.3×48=14.4 取c=15(mm)
腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(170+80)=125(mm)
腹板孔直径=0.25( -) =0.25( 170-80)
=22.5(mm)
取=20(mm)
齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1
齿轮工作如图2所示:

计 算 及 说 明
结果
第五章 轴的设计计算
5.1 轴的材料和热处理的选择
由《机械零件设计手册》中的图表查得
选45号钢, 调质处理, HB217～255
=650MPa =360MPa =280MPa
5.2 轴几何尺寸的设计计算
5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径
从动轴=c=115=29.35
考虑键槽=29.35×1.05=30.82
选取标准直径=32
5.2.2 轴的结构设计
根据轴上零件的定位、 装拆方便的需要, 同时考虑到强度的原则, 主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
5.2.3 轴的强度校核
从动轴的强度校核
圆周力 == ×158.872/192=1654.92
径向力 =tan=1654.92×tan20°=602.34
由于为直齿轮, 轴向力=0
作从动轴受力简图: ( 如图3所示)

D2=32mm

计 算 及 说 明
结果
L=110mm
==0.5=0.5×1654.92=827.46
=0.5L=827.46×110×0.5/1000=51.72
==0.5=0.5×602.34 =301.17
=0.5L=501.17×110×0.5/1000=36.4
转矩T=158.872
校核
===55.04
===118.42
由图表查得, =55MPa
d≥10=10=29.21(mm)
考虑键槽d=29.21mm < 45mm
则强度足够
第六章 轴承、 键和联轴器的选择
6.1 轴承的选择及校核
考虑轴受力较小且主要是径向力, 故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查《机械零件设计手册》选择6207 2个( GB/T276-1993) 从动轴承6209 2个
( GB/T276-1993)
寿命计划:

从动轴承 2个
计 算 及 说 明
结果
两轴承受纯径向载荷
P==602.34 X=1 Y=0
从动轴轴承寿命: 深沟球轴承6209, 基本额定功负荷
=25.6KN =1 =3
===10881201
预期寿命为: 8年, 两班制
L=8×300×16=38400<
轴承寿命合格
6.2 键的选择计算及校核
( 一) 从动轴外伸端d=42, 考虑键在轴中部安装故选键10×40 GB/T1096— , b=16, L=50, h=10, 选45号钢, 其许用挤压力=100MPa
====82.75<
则强度足够, 合格
( 二) 与齿轮联接处d=50mm, 考虑键槽在轴中部安装, 故同一方位母线上, 选键14×52 GB/T1096— , b=10mm, L=45mm, h=8mm, 选45号钢, 其许用挤压应力=100MPa
====45.392<
则强度足够, 合格

从动轴外伸端键10×40 GB/1096—

与齿轮联接处键14×52 GB/T1096—
计 算 及 说 明
结果
6.3 联轴器的选择
由于减速器载荷平稳, 速度不高, 无特殊要求, 考虑拆装方便及经济问题, 选用弹性套柱联轴器
K=1.3
=9550=9550×=202.290
选用TL8型弹性套住联轴器, 公称尺寸转矩=250, <。采用Y型轴孔, A型键轴孔直径d=32～40, 选d=35, 轴孔长度L=82
TL8型弹性套住联轴器有关参数

选用TL8型弹性套住联轴器
型号
公称
转矩T/(N·m)
许用
转速
n/( r·
轴孔
直径
d/mm
轴孔
长度
L/mm
外径
D/mm
材料
轴孔
类型
键槽
类型
TL6
250
3300
35
82
160
HT200
Y型
A型

第七章 减速器润滑、 密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图
7.1 润滑的选择确定
7.1.1润滑方式
1.齿轮V=1.2＜＜12 m/s 应用喷油润滑, 但考虑成本及需要, 选用浸油润滑
2.轴承采用润滑脂润滑
7.1.2润滑油牌号及用量

齿轮浸油润滑

轴承脂润滑
计 算 及 说 明
结果
1.齿轮润滑选用150号机械油, 最低～最高油面距10～20mm,

需油量为1.5L左右

2.轴承润滑选用2L—3型润滑脂, 用油量为轴承间

隙的1/3～1/2为宜

7.2密封形式
1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封
选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法

2.观察孔和油孔等处接合面的密封
在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、 垫片进行密封

3.轴承孔的密封
闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部
轴的外伸端与透盖的间隙, 由于V<3( m/s) , 故选用半粗羊毛毡加以密封

4.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

7.3减速器附件的选择确定
列表说明如下:

齿轮用150号机械油

轴承用2L—3型润滑脂
计 算 及 说 明
结果

名称
功用
数量
材料
规格
螺栓
安装端盖
12
Q235
M6×16
GB 5782—1986
螺栓
安装端盖
24
Q235
M8×25
GB 5782—1986
销
定位
2
35
A6×40
GB 117—1986
垫圈
调整安装
3
65Mn
10
GB 93—1987
螺母
安装
3

M10
GB 6170—1986
油标尺
测量油
面高度
1
组合件

通气器
透气
1

7.4箱体主要结构尺寸计算
箱座壁厚=10mm 箱座凸缘厚度b=1.5 ,=15mm
箱盖厚度=8mm 箱盖凸缘厚度=1.5 ,=12mm
箱底座凸缘厚度=2.5 ,=25mm ,轴承旁凸台高度h=45, 凸台半径R=20mm
齿轮轴端面与内机壁距离=18mm
大齿轮顶与内机壁距离=12mm
小齿端面到内机壁距离=15mm
上下机体筋板厚度=6.8mm , =8.5mm
主动轴承端盖外径=105mm
从动轴承端盖外径=130mm
地脚螺栓M16, 数量6根