单级渐开线直齿圆柱齿轮减速器的设计-机械设计基础课程设计.doc

机械设计基础课程设计

单级渐开线直齿
圆柱齿轮减速器的设计

前言
纸上得来终觉浅，始知此事要躬行！作为机械设计制造及其自动化专业的学生，我想大家都深深理解这句话的含义！我们课程设计的意义也在于此。
课程设计是学生完成大学教学计划所规定的课程后，综合运用所学的知识，与实践相结合的重要实践性教学环节。它是大学生活的一个里程碑，是培养学生综合运用知识的能力，培养学生专业工作能力，提高学生综合素质的重要手段，是对自己所学到的知识的一次总结和应用。课程设计成果的质量，也是学生能力认定的一个重要依据。
课程设计的主要目的是：（1）培养学生综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力；（2）培养学生收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力；（3）使学生更加熟练的运用AUTOCAD、Word 等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力；（4）培养学生学习语言表达和撰写科技报告（论文）的能力；（5）培养学生的效益意识、全局观念和团队协作精神。
课程设计教学基本要求主要是通过课程设计，将思想道德素质教育、业务素质教育、文化素质教育溶于一体，注重学生素质的全面提高，以达到培养目标的基本要求；注重培养学生严肃认真的工作态度、勤奋钻研的优良学风和独立工作能力；注重开发学生的创新精神和创造能力，实现课程设计的教学目的。
在此次设计中我的课题是单级渐开线直齿圆柱齿轮减速器设计。本次设计本人单独完成，由于要求较高，设计环节较多，，而我缺乏实际经验，所以在设计中难免有不足和疏漏，恳请各位老师和同学批评指正。
在设计过程中，我得到了老师的悉心指导和耐心讲解，这也是本次设计顺利完成的必要前提，在此向老师表示衷心的感谢。
设计参数
设计带式输送机减速器的齿轮传动。输入功率,为小齿轮转速，齿数比为，电动机驱动，工作寿命为15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。

概论
减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。
　　选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。
　　一、减速器分类
　　减速器的类别、品种、型式很多，目前已制定为行（国）标的减速器有40余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分；减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器；减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。
　　二、减速器的载荷分类
　　与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂，对减速器的影响很大，是减速器选用及计算的重要因素，减速器的载荷状态即工作机（从动机）的载荷状态，通常分为三类：①—均匀载荷，②—中等冲击载荷，③—强冲击载荷。

2．减速器方案的选择
由于所设计的减速器为单级齿轮传动的减速器，因此减速器的工作原理图如下图所示：

1——高速齿轮；2——低速齿轮；3、5——联轴器；4——电动机；6——输送机滚筒
如上图所示，通过电动机输入转速，经过1和2号齿轮的啮合实现转速和扭矩的改变，并通过联轴器把运动传给输送机的主动滚筒。

3．减速器齿轮的设计
3．1材料的选择和精度的确定
由于是普通减速器，小齿轮选用45钢调制，硬度为220～250HBS。大齿轮选用45钢正火，硬度为170～210HBS。由表7—7选择8级精度，齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3um。
3. 2按齿面接触疲劳强度设计
（1）转矩

（2）载荷系数K及材料的弹性系数
查表7-10 K取1.2 查表7-11 取
（3）齿数和齿宽系数
取小齿轮齿数=25，则=80.因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，故由7—14选取=1
（4）许用接触应力
由图7-25查得

由图7-24查得

故

由表7-2取标准模数m=2.5mm
3. 3几何尺寸计算

经圆整后取

3. 4按齿根弯曲疲劳强度校核
由式（7-21）求出
（1）齿形系数
（2）应力修正系数
由表7-13查得
（3）许用弯曲应力
由图7-26查得
由表7-9查得
由图7-23查得
由式（7-16）得

故

齿根弯曲疲劳强度校核合格。
3. 5验证齿轮的圆周速度v

由表7-7可知，选8级精度是合适的。

7．总结
本次设计将近尾声，回首两个礼拜的设计过程，感觉受益匪浅！
通过本次设计，不仅把《机械设计基础》的理论知识很好的运用到设计中，而且培养了自己认真思考的能力，在处理问题时有了新的认识和方法，并加强了和同学之间进行探讨和解决问题的能力。
本次设计中，我做的是减速器设计，让我初步掌握了设计的基本理念和方法。通过本次设计，不仅锻炼了自己查阅资料的能力，而且能够熟练运用国家标准、机械类手册和图册等工具进行设计计算分析。这次设计还让我体会到团体的力量，提高自己的团队意识，遇到问题时和同学进行讨论和分析或是请教老师，直到得到满意的结果。
通过本次设计，已在我的头脑里已有了设计步骤和设计过程所要考虑的细节问题，培养独立思考问题和解决问题的能力。对今后的工作将有很大的帮助。但由于是第一次设计，难免存在问题，请老师和同学批评指正。

致谢
在我进行设计的过程中，我的老师和同学们给了我很大的帮助，这里我向他们表示诚挚的敬意。
首先，我要感谢指导老师，通过这次设计他教会了我如何去设计，怎么去设计，以及在最初构思时，应该注意的各种问题。他严谨治学的态度、不辞辛劳指导我做设计，严于律己，宽以待人的为人都给我留下了深深的印象。他的热情，他的执着，更是让我终身难忘。这一切将对我以后的学习和工作有很大的帮助。
“三人行，必有我师”。我还要感谢我的同学，他们给了我很多不错的建议。
在各位老师和同学的大力帮助下，才使我的设计得以完成，但由于我经验缺乏，考虑不够周到，在毕业设计中难免会有一些错误，请各位老师给我指出来，我会虚心接受，认真改正。
最后，再次对他们给予我的帮助，表示衷心的感谢！并对论文审阅老师的辛勤劳动表示敬意。

参考文献
1. 刘鸿文编.《材料力学》.北京：高等教育出版社，2004
2．吴宗泽编.《机械设计实用手册》.北京：化学工业出版社,2003
3．孔庆华、刘传绍等编.《极限配合与测量技术基础》.上海：同济大学出版社,2002
4．濮良贵.纪名刚编.《机械设计》.北京：高等教育出版社,2001
5．冯开平、左宗义编.《画法几何与机械制图》.广州：华南理工大学出版社,2002