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1、減速器齒輪傳動課程設計報告課程名稱：設計題目 ：系別：專業(yè)班級 ：學生姓名 ：學號：指導老師 ：設計時間 ：機械基礎齒輪減速器傳動設計機電工程系機電設備 4 班景東方0208110436隋冬杰2012年 12 月河南質(zhì)量工程職業(yè)學1減速器齒輪傳動河南質(zhì)量工程職業(yè)學院機電工程系課程設計任務書專業(yè)機電設備 4學0208110學生指導班級班號436景東方隋冬杰姓名教師設計題目齒輪減速器傳動設計主要 設計計算 選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)，進行傳動件設 的設計計算，校核軸、軸承、鍵，選擇聯(lián)軸器等。計內(nèi)容主要該壓碎機兩班制連續(xù)工作，單向回轉(zhuǎn)，有較大振動，壓碎機滾子轉(zhuǎn)速允許技術誤差為 5%，使

2、用期限 8 年。指標工作計劃及安排1 孫桓、陳作模主編 .機械原理 .高等教育出版社出版 .2000.8主要參 2 席偉光、楊光、李波主編 .機械設計基礎課程設計 . 高等教育考資出版社出版 .2002.9料及 3 吳宗澤、羅圣國主編 .機械設計課程設計手冊 .高等教育出版社文獻出版 .1998.122減速器齒輪傳動4 吳宗澤主編 .機械設計 .高等教育出版社出版 .2003.55 岳優(yōu)蘭，馬文鎖 . 機械設計基礎 . 開封：河南大學出版社， 2009.56 隋冬杰 . 機械基礎 . 上海：復旦大學出版社， 2010.77 胡宴費 . 機械設計基礎 . 北京：高等教育出版社 2005.108

3、吳晗 . 機械設計教程 . 北京 : 北京理工大學出版社 .2007.39 黃鶴汀 . 機械制造技術 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 .1997.1210 成大先 . 機械設計手冊 ( 第五版 ). 北京：化學工業(yè)出版社， 2008.043減速器齒輪傳動目錄1設計內(nèi)容 .42原始數(shù)據(jù)及設計要求 .43設計與計算43.1電動機的選擇3.2計算總傳動比并分配各級傳動比3.3各軸的轉(zhuǎn)速，功率及轉(zhuǎn)矩，列成表格3.4齒輪的設計計算3.5軸與軸承的設計計算及校核3.6鍵等相關標準鍵的選擇3.7減速器的潤滑與密封3.8 箱體結(jié)構(gòu)設計4小結(jié) .195參考文獻 .194減速器齒輪傳動1 設計內(nèi)容設計計算 選擇電動

4、機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)，進行傳動件的設計計算，校核軸、軸承、鍵，選擇聯(lián)軸器等。2 原始數(shù)據(jù)及設計要求原始數(shù)據(jù)：碎料箱滾子軸轉(zhuǎn)速71.66rpm ；碎料箱輸入軸所需功率KW 。技術條件：該壓碎機兩班制連續(xù)工作，單向回轉(zhuǎn)，有較大振動，壓碎機滾子轉(zhuǎn)速允許誤差為 5%，使用期限 8 年。3 設計與計算3.1 電動機的選擇電動機是常用的原動機，具體結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制簡便和維護容易等優(yōu)點。電動機的選擇主要包括選擇其類型和結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速、確定具體型號。（ 1）選擇電動機的類型：按工作要求和條件選取Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。（ 2） 選擇電動機的容量：工

5、作所需的功率：Pd = Pw /Pw = F* V/ （ 1000w）所以： Pd = F*V/ （1000 * w）由電動機至工作機之間的總效率（包括工作機的效率）為 * w = 1* 2* 2* 3* 4 * 5* 6式中 1、 2、 3、 4、 5、 6 分別為齒輪傳動、鏈傳動、聯(lián)軸器、卷筒軸的軸承及卷筒的效率。取 1 = 0.96、 = 0.99 、 3 =0.97 、 4 = 0.97 、5 = 0.98 、6 = 0.96 ，則： * w = 0.96 0.99 0.99 0.97 0.97 0.98 0.96 =0.832所以：5減速器齒輪傳動Pd = F*V/ 1000* w

6、= 2600 1.5/(1000 0.832) kW = 4.68 kW根據(jù) Pd 選取電動機的額定功率Pw 使 Pm = (1 1.3) Pd = 4.68 6.09 kW由查表得電動機的額定功率Pw = 7.5 kW（ 3）確定電動機的轉(zhuǎn)速：卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為：nw = 60 1000V/ D = 60 1000 1.5/(3.14 400) r/min = 71.66r/min按推薦的合理傳動比范圍，取鏈傳動的傳動比 i 1= 2 5，單級齒輪傳動比 i2= 3 5則合理總傳動比的范圍為: i= 6 25故電動機的轉(zhuǎn)速范圍為：nd = i*n w = (6 25) 71.66 r/min

7、 = 429.96 1791.5 r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min 、 1000 r/min 、 1500 r/min ，再根據(jù)計算出的容量，由附表 5.1 查出有三種適用的電動機型號，其技術參數(shù)及傳動比的比較情況見下表。電動機轉(zhuǎn)速傳動裝置的傳動比額定功率r/min方 案電動機型號Ped/kW同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比帶齒輪輪1YL0L-87.575072010.0433.352Y160M-67.5100097013.543.53.873Y132M-47.5150014404.17*334.17綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及鏈傳動和減速器的傳動比，可知方案3 比較適

8、合。因此選定電動機型號為Y160M-6, 所選電動機的額定功率Ped = 7.5 kW ，滿載轉(zhuǎn)速nm =970 r/min，總傳動比適中，傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊。所選電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示。外形尺寸底腳安裝尺寸中心高 HL (AC/2+AD) A BHD160600 417385254 210地 腳 螺 栓 孔直徑 K15軸伸尺寸裝 鍵 部 位D E尺 寸 F GD42 11012 493.2 計算總傳動比并分配各級傳動比電動機確定后，根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計算傳動裝置的總傳動比。（ 1） 電動算總傳動比：i = nm/nw = 1440/115=12.52（

9、 2） 分配各級傳動比：6減速器齒輪傳動為使鏈傳動的尺寸不至過大，滿足ib F F 2Y S 2 ,應按小齒F 2F 1 F 2齒輪校核齒輪彎曲疲勞強度。代入公式（ 6-20）2KT1YFa YSaY Ymn = 3d Z12F= 321.7967.3841042.651.590.740.87 =2.13 0.5232664按表 6-1，取標準模數(shù) mn =2.5 由公式 a=mn（ Z1 + Z2 ）/2cos=2.5（ 19+80）/2cos15=128.12圓整取中心距 a=128mm5 校cos =mn ( Z1Z2 )核 疲2a=0.9668勞 強=14.81度,與假設 =15相近。

10、9減速器齒輪傳動計算大小齒輪分度圓直徑d1 = mn Z1 / cos=49.18 d2 = mn Z2 / cos=207.05 校核原假設的系數(shù)KV齒輪的速度 v=d1n2 /601000=3.02m/s,v Z1 /100=0.695m/s,由圖 6-8b 查得 KV =1.05，與原取值一致。6 模齒寬 b=d d1 =0.8 49.18=39.34 =40數(shù)取 b1 =35 , b2 =30 齒面按觸疲勞強度校核由式（ 6-17）H = ZEZH ZKT (u1)2H =935.07箱體的內(nèi)壁，結(jié)合大軸的尺寸 L4 取d5 =59.51mL4 =20mmmd6 =45 mmL6 =

11、L4 =20mm, L7 = L3 =18 mmd7 =40 兩軸承中心間跨距 L =140mm6. 軸得強度校核b1 =35 （3） 計算齒輪受力 130.644轉(zhuǎn)矩 T1 =130.644kNmmL1 =110 齒輪切向力 Ft2T1d1 =5.313kNL2 =35 mm徑向力： F r = Ft tan=5.313 tan20 =1.93kNL3 =25mm13減速器齒輪傳動軸向力 F = Fttan =5.313 tan15 =1.42kN（2） 計算支反力和彎矩并校核（ a）水平面上FAH = FBH = Ft=2.656kN2L =127.5 kN.mmC 點彎矩 : M CHF

12、AH2D 點彎矩： M DHFAH35 =73.85 kN.mm水平面彎矩和受力圖如上圖：（ b）垂直面上Fd1Fr110支反力： FAr22 =0.95kN110FBrFAFr=0.586KNC 點彎矩： M CFAL48=45.6kN. 2D 點彎矩： M D= FA48=45.6kN. （ c）求合成彎矩M C =M CH2M C2 =135.41kN. M D =M DH2M D2 =86.79kN. C 點當量彎矩：M C= M C2T2161.9820.62=107 =169.04KN.DM D=M D2T2點當量彎矩：=116.95KN.所以 , dC310M C =3 1017

13、4240=16.110b95dD10M d=23.10 30b考慮到鍵 , 所以dC =16.11 105%=16.92dD =23.10 105%=24.24實際直徑為 49 , 強度足夠 . 如所選超凡直徑和鍵連接等計算后壽命和強度均能滿足 , 則該軸的結(jié)構(gòu)設計L4 =20mmL5 =35mmL6 =20 L7 =25 mmL=96=20L=140 d1 =35mmFt =4.219kNF r =1.536kNF =1.13kNF =1.13kNFAH =2.11kNM CH147.7 kN.mmM DH73.85 kN.mmFAr0.95kNFBr0.586KNM C =161.98kN

14、. M D=81kN.M C =174.24KN.14減速器齒輪傳動無須修改 .M D =103.3（ 3）繪制軸的零件工作圖。 （從略）6KN.軸徑滿足要求根據(jù)上述設計結(jié)果設計第二軸，2.4 第二軸的設計設 計 計 算 與 說 明1. 擇軸的材料確定許用應力普通用途、中小功率減速器，選用45 鋼，正火處理。查表2-7取 b =600 MPa,=95 MPa。0b2、按扭轉(zhuǎn)強度，初估軸的最小直徑由表 2-6 查得 C=110， =40 Mpa 按式（ 2-44 ）得d C3 P =41.24mmN由于鍵槽的存在, 應增大軸頸以考慮其對軸強度的影響到 d=d(1+7%)=45.36 =45軸伸安

15、裝聯(lián)軸器， 考慮到該軸傳遞的扭矩較大， 選用彈性柱銷聯(lián)器，查設計手冊得聯(lián)軸器型號標記為HL 4連軸器 JA60107GB5014-85 ，可知，與聯(lián)軸器相聯(lián)的JA60107軸的直徑為 45 ，也即 dmin =45 。1. 確定齒輪和軸承的潤滑計算齒輪圓周速度v =小齒輪的速度 =0.508m/s齒輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。2. 軸得初步設計根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點，結(jié)合后述尺寸確定，按比例繪制軸的草圖，如圖 2-4 。考慮到斜齒圓柱齒輪傳動，選用角接觸球軸承，采用螺栓聯(lián)接式軸承蓋實現(xiàn)軸兩端單向固定， 依靠普通平鍵聯(lián)接實現(xiàn)周向固定，大齒輪的軸向固定采用軸肩與套筒相配合實現(xiàn)， 軸采用階梯軸的

16、結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)零件的軸向固定， 如圖 2-4 示。軸與其結(jié)果P=6.914KNN=71.62r/mindmin =60v =0.508m/sd1 =60 d2 =65 mmd3 =70 mmd4 =72 mmd5 =75 mmd6 =70 mmL=110mmL1 =110mmL2 =50 mm15減速器齒輪傳動它零部件相配合的具體情況見后裝配。L3 =40mmL4 =30 mmL5 =10 mmL6 =30 mm直徑 45505560656055長度 1125035408522圖 2-43. 軸的結(jié)構(gòu)設計 軸的結(jié)構(gòu)設計主要有三項內(nèi)容： （ 1）各軸段徑向尺寸的確0b定；（ 2）各軸段軸向長度的確定

17、；（3）其它尺寸（如鍵槽、圓 =95MPa 角、到角，退刀槽等）的確定。a) 徑向尺寸的確定如上草圖所示，從軸段d1 =45 開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。 d2 起定位固定作用，定位軸肩高度 h min 可在（ 23）C（C 為聯(lián)軸器內(nèi)孔倒角尺寸，取 C=1 ）范圍內(nèi)經(jīng)驗選取，故 d2 = d1 +2 2C 60+2（ 21）=50 mm,按軸的標準直徑系列取 d2 =50 mm 。d 3 與軸承內(nèi)徑相配合，考慮安裝方便，結(jié)合軸的標準直徑系列并查機械設計手冊，取 d3 =55 mm，選定軸承代號為 30210。 d4 為與大齒輪裝配部分，其直徑應與大齒輪的內(nèi)孔直徑相一致，即 d4 =60 m

18、m。d5 為軸肩直徑，起定位作用，同理，按軸的標準直徑系列，取d5 =65mm， d6 = d3 =55 mmb) 軸向尺寸的確定大齒輪齒寬 b2 =30 mm,取 L4 =30 mm，L 1 與聯(lián)軸器配合 , 因選取聯(lián)軸器是彈性柱銷聯(lián)軸器，取軸段長L1 =112/84 mm?？紤]軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離1 =30，軸承端蓋長為 20，初步取 L2 =50mm。L3 與軸承相配合，查軸承寬度 B1 =20 mm，, 定位環(huán)長 13 mm,于是取 L3 =40mm。 L5 起定位作用，取 L5 =2h=10mm。 L6 與軸承相d2t=252mmL=140 F r =2.664KNF =1.96K

19、N=0.6T=0.92193 106 Nmm16減速器齒輪傳動配，查軸承寬度B1 =20mm,于是取 L6 =22 mm4. 軸的強度校核1) 計算齒輪受力前面計算出 : 轉(zhuǎn)矩 T=503240 Nmm齒輪切向力 :Ft = 2T =4.861KNd2t徑向力 :Fr = F t tan=4.861 tan20 0 =1769.25KN軸向力 :F = Ft tan =1302KN2) 計算支承反力及彎矩（a）水平面上FAH = FBH = Ft=2430.5kN2L =2430.5 1202=145.83KN.C 點彎矩 M CHFAH2（b）垂直面上FdFr14022FAr=1037.25

20、KN140FBrFAFr =732NC 點彎矩： M CFAL622.35kN.（ c）求合成彎矩2M C =M CH2M C2 =639.21kN. C 點當量彎矩：= M CH2T2M C=523.94KN.所以 , dC310M C =38.06 0b考慮到鍵 ,所以dC =38.06 105%=39.96實際直徑為 60 , 強度足夠 . 如所選超凡直徑和鍵連接等計算后壽命和強度均能滿足 , 則該軸的結(jié)構(gòu)設計無須修改。17減速器齒輪傳動（ 8）繪制軸的零件工作圖。 （從略）3.6 鍵等相關標準鍵的選擇標準鍵的選擇包括鍵的選擇，聯(lián)軸器的選擇，螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇，銷的選擇、墊圈、墊片的

21、選擇。（ 1）鍵的選擇查表 4-1（機械設計基礎課程設計）軸與帶輪相配合的鍵：b = 8mm,h = 7mm,t = 7.0mm,t1 = 4.4mm l=18-90軸與相聯(lián)軸器配合的鍵：b = 14 mm,h = 9 mm,t = 5.0mm,t1=3.3mm l=36-60軸與齒輪相配合的鍵：b = 18mm,h = 11mm,t = 5.5mm,t 1= 3.8mm l=50-200（ 2）聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸設計中的相關數(shù)據(jù)，查表4-1（機械設計基礎課程設計），選用聯(lián)軸器的型號為GICL2 45D, 112/84 0.02kg每平方米螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇考慮到減速器的工作條件，后續(xù)想體

22、的附件的結(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響選用螺栓GB5782 86, M6*25 和 GB5782 86, M10*35，GB5782 86, M10*25 三種。選用螺母GB6170 86, M10 和 GB6170 86, M12 兩種。選用螺釘GB5782 86, M6*25 和 GB5782 86, M6*30 兩種。3.7 減速器的潤滑與密封1、 傳動件的潤滑浸油潤滑：浸油潤滑適用于齒輪圓周速度V 12m/s 的減速器。為了減小齒輪的阻力和油的升溫，齒輪浸入油中的深度以 12 個齒高為宜， 速度高時還應淺些， 在 0.7 個齒高上下，但至少要有 10mm,速度低時， 允許浸入深度達 1/61

23、/3 的大齒輪頂圓半徑。 油池保持一定深度，一般大齒輪齒頂圓到油池底面的距離不應小于30 50mm。以免太淺會激起沉積在箱底的油泥， 油池中應保持一定的油量， 油量可按每千瓦約 350 700cm3 來確定， 在大功率時用較小值。2、 滾動軸承的潤滑：減速器中滾動軸承的潤滑應盡可能利用傳動件的潤滑油來實現(xiàn)，通常根據(jù)齒輪的圓周速度來選擇潤滑方式，本設計采用潤滑脂潤滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進入舟車功能而使?jié)櫥♂尅?、 潤滑劑的選擇：潤滑劑的選擇與傳動類型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)動速度等多種因素有關。軸承負荷大、溫度高、應選用粘度較大的潤滑油。而軸承負荷較小、溫度低、轉(zhuǎn)速高時

24、，應選用粘度較小的潤滑油，一般減速器常采用HT-40,HT-50號機械油，也可采用一、。HL-20,HL-30齒輪油。當采用潤滑脂潤滑時，軸承中潤滑脂裝入量可占軸承室空間的1/31/2 。4、 減速器的密封： 減速器的密封是為了防止漏油和外界灰塵和水等進入常見的漏油部位有分18減速器齒輪傳動箱面、軸頭、蓋端及視孔蓋等。分箱面的密封，可在箱體剖分面上開回油槽，軸伸出處密封的裝置有墊圈， O 型橡膠圈和唇形密封圈。3.8 箱體結(jié)構(gòu)設計名稱符號箱體壁厚1減速器形式及尺寸關系 /mm本 次 設 計 取 值齒輪/mm0.025a18=80.02a18=81箱蓋凸緣厚度b1箱座凸緣厚度b箱座底凸緣厚度b2

25、地腳螺栓直徑及數(shù)d f 、 n目軸承旁聯(lián)接螺栓直d1徑蓋與座聯(lián)接螺栓直d2徑聯(lián)接螺栓 d2 的間距l(xiāng)檢查孔蓋螺釘直徑d4定位銷直徑dd f 、d1 、d2 至外箱C1壁距離d2 、 d2 至凸緣距離C2軸承旁凸臺半徑R1凸臺高度h外箱壁至軸承座端l1面的距離齒輪頂圓與內(nèi)箱壁1.511.52.50.036a12a250 時， n=40.75 d f0.50.6 d f1502000.30.4 d f0.70.8 d2由螺栓 d2 確定由螺栓 d2 確定C2根據(jù)低速級軸承座外徑確定C1C2510b1 =12b =12b2 =20d f =18,n=4d1 =13d2 =10l =180d4 =6d

26、 =7C1 =16C2 =14R1 =14h =30l1 =50間的距離11.21 =2019減速器齒輪傳動齒輪端面與內(nèi)箱壁 2 =10間的距離2箱蓋、箱座肋厚m 、 m1m10.851, m 0.85m =7 m1 =7軸承座外徑D2D5 5.5 d3D2 =125/90軸承端蓋螺釘直徑d30.40.5d fd3 =6軸承旁聯(lián)接螺栓距S一般取 SD 2S=150離4 小結(jié)在隋冬杰老師的耐心指導下，以及各位同學的討論中，經(jīng)過兩周多時間的設計，本課題單級斜齒圓柱齒輪傳動設計 +鏈傳動。其說明書的編寫終于完成。本設計雖然較簡單，但通過這一設計實踐，我感到自己在這方面仍存在許多不足之處，對于我的本次

27、設計，我覺得設計計算部分非常認真，該方案結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，裝配。且經(jīng)濟實用，可適用于精度要求不高的場所。同時也存在有一些尺寸設計方面的誤差，對材料的選擇也并非完全合理。希望指導老師能批正。通過此設計，使我加深了對機械設計基礎及有關課程和知識，提高了綜合運用這些知識的能力。并為在今后學習本專業(yè)打下了 必須的基礎，并提高了運用設計資料，及國家標準的能力。5 參考文獻1 孫桓、陳作模主編 .機械原理 .高等教育出版社出版 .2000.82 席偉光、楊光、李波主編 .機械設計基礎課程設計 . 高等教育出版社出版.2002.93 吳宗澤、羅圣國主編.機械設計課程設計手冊 .高等教育出版社出版 .199

28、8.124 吳宗澤主編 .機械設計 .高等教育出版社出版 .2003.55 岳優(yōu)蘭，馬文鎖 .機械設計基礎 .開封：河南大學出版社， 2009.56 隋冬杰 . 機械基礎 . 上海：復旦大學出版社， 2010.77 胡宴費 . 機械設計基礎 . 北京：高等教育出版社 2005.108 吳晗 . 機械設計教程 . 北京 : 北京理工大學出版社 .2007.320減速器齒輪傳動9 黃鶴汀 . 機械制造技術 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 .1997.1210 成大先 . 機械設計手冊 ( 第五版 ). 北京：化學工業(yè)出版社， 2008.0411 黃祖德 . 機械設計 . 北京：北京理工大學出版社， 2007.9河南質(zhì)量職業(yè)學院機電工程系課程設計綜合成績評定表姓名景東方學號0208110436班級機電設備 4 班課程名稱機械基礎設計設計題目齒輪減速器傳動設計指導教師評語指導教師簽字：年月日設計報告成績綜合評定項目標準成績1、計算和繪圖能力102、綜合運用專業(yè)知識能力203、運用計算機能力和外語能力104、查閱資料、運用工具書的能力105、獨立完成設計能力106、書寫情況（文字能力、整潔度）1021減速器齒輪傳動7、表述能力（邏輯性、條理性）10平時考核成績（ 20）設計考核成績（ 80）綜合成績教研室主任簽名：年月22