一级圆柱齿轮减速器的设计.docx
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一级圆柱齿轮减速器的设计
题号
成绩
科技大学《机械设计》
课程设计说明书
课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计
系别制造科学与工程学院
专业机械设计与制造
班级机械0705
姓名
学号
指导老师
完成日期
西南科技大学《机械设计》课程设计任务书
题目名称
一级圆柱齿轮减速器的设计
学生姓名
谢锦
专业班级
机械0902
学号
200940218
设计目的
（1）综合运用课程所学理论和知识进行机械设计训练，使所学知识进一步巩固、加深和扩展，为创新设计和今后的工程设计工作打下基础。
（2）掌握机械及机械传动装置的一般设计方法、设计步骤，树立正确的设计思想，培养机械设计及解决实际工程问题的能力。
（3）进行基本技能训练。
如：
设计计算、工程绘图、运用资料、手册、标准和规范以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理等。
（4）锻炼学生使用手册及图表资料的能力。
能够熟练地依据给定的任务而查找相关的资料、手册及图表并掌握其中的设计信息用于设计参数的确定。
设计要求
1、装配图必须反映出各个零件之间的结构形状、相对位置和装配关系，通常用三视图加局部视图来描述，装配图中应有如下内容：
（1） 一组必要的视图（适当的比例，线条粗细分明，清晰整洁）；
（2） 总体尺寸以及与装配相关的尺寸或配合；
（3） 减速器性能表；
（4） 技术条件或要求；
（5） 零件明细表和标题栏
2、零件工作图是零件制造、检验和制订工艺规程的基本技术文件，必须具备以下内容：
（1）一组能够清楚、详细表达零件结构形状的视图，尽量采用1：
1的比例绘图；
（2）合理标注全部尺寸（考虑尺寸基准面）；
（3）根据精度要求标注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度以及技术要求；（4）填写标题栏。
3、设计说明书的内容
（1）设计说明书封面、封底（模板）；
（2）目录（标题及页次）；
（3）前言（课程设计的目的意义，所设计传动装置的作用及传动方案的分析论证等）
（4）传动效率的计算，总传动比初步计算，电动机的选择；
（5）传动装置的运动和动力参数的计算（传动比分配，各轴转速及转矩的计算）；
（6）传动零件的设计计算（齿轮或蜗杆蜗轮）；
计划进度
按教学计划规定，机械设计课程设计总学时数为2周，其进度及时间大致分配入下：
第一阶段：
总体计算和传动件参数计算
第二阶段：
轴与轴系零件的设计
第三阶段：
轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
第四阶段：
装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
设计内容
每个学生在规定的时间内，按照题目要求设计出一种减速器，最后完成以下任务：
1、减速器装配图一张（1号图幅）（附注：
装配草图要求一同交上来）
2、零件工作图三张
3号图幅2张绘制输出轴
及其上齿轮工作图各一张3、 设计计算说明书一份
（25页以上）
主要参考文献
[1]唐增宝，何永然，刘安俊主编.机械设计课程设计，第二版.武汉:
华中科技大学出版社,1999.3
[2]汪信远主编.机械设计基础，第三版.北京:
高等教育出版社,2002.7
[3]唐克中，朱同均主编.画法几何及工程制图，第三版.北京:
高等教育出版社,2002.8
学生接受任务签字
接受任务时间：
2013年12月4日
完成任务时间：
2013年12月12日
本人承诺如未按时完成课程设计，一切后果自负！
学生签名：
绪论
1.1设计目的……………………………………………………………3
1.2传动方案的分析与拟定……………………………………………3
第二章减速器结构选择及相关性能参数计算
2.1电动机类型及结构的选择…………………………………………4
2.2电动机选择…………………………………………………………4
2.3确定电动机转速……………………………………………………4
2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比………………………5
2.5动力运动参数计算…………………………………………………5
第三章传动零件的设计计算
减速器外部零件的设计计算--普通V形带传动………………………7
第四章齿轮的设计计算
4.1直齿圆柱齿轮………………………………………………………8
4.2齿轮几何尺寸的设计计算
4.2.1按照接触疲劳强度计算……………………………………8
4.2.2按齿根弯曲接触强度校核计算……………………………9
4.2.3齿轮几何尺寸的确定………………………………………9
4.3齿轮的结构设计……………………………………………………9
第五章轴的设计计算
5.1输入轴的设计………………………………………………………11
5.2输出轴的设计………………………………………………………13
5.3轴强度的校核………………………………………………………16
第六章轴承、键和联轴器的选择
6.1轴承的选择及校核…………………………………………………17
6.2键的选择计算及校核………………………………………………18
6.3联轴器的选择………………………………………………………18
第七章减速器润滑、密封
7.1润滑的选择确定……………………………………………………19
7.1.1润滑方式……………………………………………………19
7.1.2润滑油牌号及用量…………………………………………19
7.2密封的选择确定……………………………………………………19
第八章减速器附件的选择确定……………………………………19
第九章箱体的主要结构尺寸计算…………………………………20
第十章减速器的绘制与结构分析
10.1拆卸减速器…………………………………………………………21
10.2分析装配方案………………………………………………………21
10.3分析各零件作用、结构及类型……………………………………21
10.4减速器装配草图设计………………………………………………21
10.5完成减速器装配草图………………………………………………22
10.6减速器装配图绘制过程……………………………………………22
10.7完成装配图…………………………………………………………23
10.8零件图设计…………………………………………………………23
第十一章设计总结………………………………………………………24
参考文献……………………………………………………………………
第一章绪论
1.1设计目的
（1）培养我们理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理等设计方面的能力。
1.2传动方案拟定
1、传动系统的作用及传动方案的特点：
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。
传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。
传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。
2、传动方案的分析与拟定
1、工作条件：
使用年限10年，工作为一班工作制，载荷平稳，室内工作。
2、原始数据：
滚筒圆周力F=1500N；
带速V=1.1m/s；
滚筒直径D=220mm；
3、方案拟定：
采用Ｖ带传动与齿轮传动的组
合，即可满足传动比要求，同时由于
带传动具有良好的缓冲，吸振性能，
适应大起动转矩工况要求，结构简单，
成本低，使用维护方便。
图1带式输送机传动系统简图
计算及说明
结果
第二章减速器结构选择及相关性能参数计算
2.1电动机类型及结构的选择
本减速器设计为水平剖分，选用Y系列三相异步电动机，封闭卧式结构。
2.2电动机选择
（一）工作机的功率Pw
=FV/1000=1500×1.1/1000=1.65kw
（二）总效率
==0.96×0.98×0.99×0.995²=0.91
（三）所需电动机功率
查《机械零件设计手册》得Ped=3kw
2.3确定电动机转速
卷筒工作转速为：
n卷筒=60×1000·V/（π·D）=95.54r/min
根据《机械设计课程设计》Ｐ７表2--3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比=3~6范围。
取Ｖ带传动比。
则总传动比理论范围为：
=6~24。
故电动机转速的可选范为
=×=573.24～1910.8r/min
则符合这一范围的同步转速有：
750、1000和1500r/min，由标准查出三种适用的电动机型号：
方案
电动机型号
额定功率
电动机转速（r/min）
同步
满载
1
Y100L-4
3kw
1000
1420
2
Y132S-6
3kw
1500
960
3
Y132M-8
3kw
3000
710
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。
因此选定电动机型号为Y132S-6，=960r/min。
2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比
1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为：
=/=960/95.54=10.05
2、分配各级传动装置传动比：
总传动比等于各传动比的乘积=
取=2.5（普通V带i=2～4）
因为：
=
所以：
＝／＝10.05/2.5＝4.02
2.5动力运动参数计算
（一）转速n
==960
=/=/=960/2.5=384（r/min）=/=384/4.02=95.52（r/min）
==95.52（r/min）
（二）功率P
Ⅰ轴：
Ⅱ轴：
卷筒轴
（三）转矩T
电动机额定功率
Ped=3kw
选定电动机型号为Y132S-6
=4.02
=384（r/min）
=95.52（r/min）
=95.52（r/min）
计算及说明
结果
（N﹒m）
Ⅰ轴
Ⅱ轴（N﹒m）
卷筒轴（N﹒m）
将上述数据列表如下：
轴号
功率
P/kW
N/（r.min-1）
/
（N﹒m）
i
0
1.81
960
18
2.5
1
1.72
384
42.78
2
1.68
95.52
167.96
4.
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