求一级减速器设计范本一份,包括CAD图 (齿轮图，箱体图，装配图)

【专家解说】：单级斜齿圆柱减速器设计说明书 院(系) 机械与汽车工程学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 专业教研室、研究所负责人 指导教师 年 月 日 XXXXXXX 大 学 课 程 设 计 ( 论 文 ) 任 务 书 兹发给 车辆工程 班学生 课程设计(论文)任务书，内容如下: 1. 设计题目:V带--单级斜齿圆柱减速器 2. 应完成的项目: (1) 减速器的总装配图一张(A1) (2) 齿轮零件图 一张(A3) (3) 轴零件图一张(A3) (4) 设计说明书一份 3. 本设计(论文)任务书于2008 年 月 日发出，应于2008 年 月 日前完成，然后进行答辩。 专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日 指导教师 签发 年 月 日 程设计(论文)评语:课程设计(论文)总评成绩: 课程设计(论文)答辩负责人签字: 年 月 日 目 录 一. 传动方案的确定―――――――――――――――5 二. 原始数据――――――――――――――――――5 三. 确定电动机的型号――――――――――――――5 四. 确定传动装置的总传动比及分配――――――――6 五. 传动零件的设计计算―――――――――――――7 六. 减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计――――――13 七. 轴的设计――――――――――――――――――14 八. 滚动轴承的选择和计算――――――――――――19 九. 键联接的选择和强度校核―――――――――――22 十. 联轴器的选择和计算―――――――――――――22 十一. 减速器的润滑―――――――――――――――22 十二. 参考文献―――――――――――――――――2计算过程及计算说明 一、传动方案拟定二、原始数据: 带拉力:F=5700N, 带速度:v=2.28m/s, 滚筒直径:D=455mm 运输带的效率: 工作时载荷有轻微冲击;室内工作，水份和灰份为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差 4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制;轴承使用寿命不小于15000小时。 三、电动机选择 (1) 选择电动机类型: 选用Y系列三相异步电动机 (2) 选择电动机功率:: 运输机主轴上所需要的功率: 传动装置的总效率: ， ， ， ， 分别是:V带传动，齿轮传动(闭式，精度等级为8)，圆锥滚子轴承(滚子轴承一对)，联轴器(刚性联轴器)，运输带的效率。查《课程设计》表2-3， 取: 所以: 电动机所需功率: ， 查《课程设计》表16-1 取电动机Y200L1-6的额定功率 (3)选择电动机的转速 取V带传动比范围(表2-2) ≤2~4;单级齿轮减速器传动比 =3~6 滚筒的转速: 电动机的合理同步转速: 查表16-1得电动机得型号和主要数据如下(同步转速符合) 电动机型号 额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速nm (r/min) 堵载转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y200L1-6 18.5 1000 970 1.8 2.0 查表16-2得电动机得安装及有关尺寸 中心高 H 外形尺寸 底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 键公称尺寸 200 775×(0.5×400+310) ×310 318×305 19 55×110 16× 五、计算总传动比及分配各级的传动比 传动装置得总传动比 : 取V带传动比: ;单级圆柱齿轮减速器传动比: (1) 计算各轴得输入功率 电动机轴: 轴Ⅰ(减速器高速轴): 轴Ⅱ(减速器低速轴): (2) 计算各轴得转速 电动机轴: 轴Ⅰ : 轴Ⅱ : (3)计算各轴得转矩 电动机轴 轴Ⅰ : 轴Ⅱ : 上述数据制表如下: 参数 轴名 输入功率 ( ) 转速 ( ) 输入转矩 ( ) 传动比 效率 电动机轴 15.136 970 182.14 1.6893 0.95 轴Ⅰ(减速器高速轴) 14.379 574.20 239.15 6 0.97 轴Ⅱ(减速器低速轴) 13.669 95.70 1364.07 五、传动零件的设计计算 1. 普通V带传动得设计计算 ① 确定计算功率 则: ，式中，工作情况系数取 =1.3 ② 根据计算功率 与小带轮的转速 ，查《机械设计基础》图10-10，选择SPA型窄V带。 ③ 确定带轮的基准直径 取小带轮直径: ， 大带轮直径 : 根据国标:GB/T 13575.1-1992 取大带轮的直径 ④ 验证带速: 在 之间。故带的速度合适。 ⑤确定V带的基准直径和传动中心距 初选传动中心距范围为: ，初定 V带的基准长度: 查《机械设计》表2.3，选取带的基准直径长度 实际中心距: ⑥ 验算主动轮的最小包角 故主动轮上的包角合适。 ⑦ 计算V带的根数z ,由 ， ， 查《机械设计》表2.5a，得 ，由 ，查表2.5c，得额定功率的增量: ,查表2.8，得 ，查表2.9，得 ， 取 根。 ⑧ 计算V带的合适初拉力 查《机械设计》表2.2，取 得 ⑨ 计算作用在轴上的载荷 : ⑩ 带轮的结构设计 (单位)mm 带轮 尺寸 小带轮 槽型 C 基准宽度 11 基准线上槽深 2.75 基准线下槽深 11.0 槽间距 15.0 0.3 槽边距 9 轮缘厚 10 外径 内径 40 带轮宽度 带轮结构 腹板式 V带轮采用铸铁HT150或HT200制造，其允许的最大圆周速度为25m/s. 2. 齿轮传动设计计算 (1)择齿轮类型，材料，精度，及参数 ① 选用斜齿圆柱齿轮传动(外啮合); ② 选择齿轮材料:由课本附表1.1选大、小齿轮的材料均为45钢，并经调质后表面淬火，齿面硬度为HRC1=HRC2=45; ③ 选取齿轮为7级的精度(GB 10095-88); ④ 初选螺旋角 ⑤ 选 小齿轮的齿数 ;大齿轮的齿数 (2)按齿面接触疲劳强度设计 由设计计算公式进行试算，即 A. 确定公式内各个计算数值 ① 试选载荷系数Kt=1.5 ② 小齿轮传递的转矩: ③ 由《机械设计》表12.5得齿宽系数 (对硬齿面齿轮， 取值偏下极限) ④ 由《机械设计》表12.4弹性影响系数 ⑤ 节点区域系数 所以，得到 =2.4758 ⑥ 端面重合度 = = 代入上式可得: ⑦ 接触疲劳强度极限σHlim1=σHlim2=1000Mpa (图12.6) ⑧ 应力循环次数 N1=60 nⅠjLh=60x574.20x1x(2x8x300x10)=16.5x108 N2= N1/i2=16.5x108/6=2.75x108 ⑨ 接触疲劳寿命系数 根据图12.4 ⑩ 接触疲劳许用应力 取 =0.91 1000/1.2Mpa=758.33 MPa =0.96 1000/1.2Mpa=800 Mpa 因为 =779.165MPa<1.23 =984MPa, 故取 =779.165 Mpa B. 计算 ① 试算小齿轮分度圆 ② 计算圆周速度: = ③ 计算齿宽: = 1 57.24 = 57.24 mm ④ 齿宽与齿高之比: /(2.25 ) ⑤ 计算载荷系数K 根据v=2.28m/s，7级精度，由附图12.1查得动载系数 =1.07 由附表12.2查得 ; 由附表12.1查得 .25 参考课本附表12.3中6级精度公式，估计 <1.34,对称 1.313取 =1.313 由附图12.2查得径向载荷分布系数 =1.26 载荷系数 ⑥ 按实际的载荷系数修正分度圆直径 = ⑦ 计算模数 3、按齿根弯曲疲劳强度设计 A. 确定公式中的各参数 ① 载荷系数K: 则 ② 齿形系数 和应力校正系数 当量齿数 = =21.6252， = =112.2453 ③ 螺旋角影响系数 轴面重合度 = =0.9385 取 =1得 =0.9374 ④ 许用弯曲应力 查课本附图6.5得 ，取 =1.4，则 =0.86 500/1.4Mpa=307 Mpa =0.88 500/1.4Mpa=314 Mpa ⑤ 确定 =2.73 1.57/307=0.01396 =2.17 1.80/314=0.01244 以 代入公式计算 B. 计算模数mn 比较两种强度计算结果，确定 4、几何尺寸的计算 ① 中心距 =3 (21+126)/ (2cos80)=223mm 取中心距 ② 修正螺旋角: ③ 分度圆直径: ④ 齿宽 ，取B2=65 mm，B1=70 mm ⑤ 齿轮传动的几何尺寸，制表如下:(详细见零件图) 名称 代号 计算公式 结果 小齿轮 大齿轮 中心距 223 mm 传动比 6 法面模数 设计和校核得出 3 端面模数 3.034 法面压力角 螺旋角 一般为 齿顶高 3mm 齿根高 3.75mm 全齿高 6.75mm 顶隙 c 0.75mm 齿数 Z 21 126 分度圆直径 64.188mm 382.262 mm 齿顶圆直径 70.188 mm 388.262mm 齿根圆直径 57.188 mm 375.262 mm 齿轮宽 b 70mm 65mm 螺旋角方向 左旋 右旋 六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计 查《设计基础》表3-1经验公式，及结果列于下表。 名称 代号 尺寸计算 结果(mm) 底座壁厚 8 箱盖壁厚 8 底座上部凸圆厚度 12 箱盖凸圆厚度 12 底座下部凸圆厚度 20 底座加强筋厚度 e 8 底盖加强筋厚度 7 地脚螺栓直径 d 或表3.4 16 地脚螺栓数目 n 表3--4 6 轴承座联接螺栓直径 0.75d 12 箱座与箱盖联接螺栓直径 (0.5-0.6)d 8 轴承盖固定螺钉直径 (0.4-0.5)d 8 视孔盖固定螺钉直径 (0.3-0.4)d 5 轴承盖螺钉分布圆直径 155/140 轴承座凸缘端面直径 185/170 螺栓孔凸缘的配置尺寸 表3--2 22，18，30 地脚螺栓孔凸缘配置尺寸 表3--3 25，23，45 箱体内壁与齿轮距离 12 箱体内壁与齿轮端面距离 10 底座深度 H 244 外箱壁至轴承端面距离 45 七、轴的设计计算 1. 高速轴的设计 ① 选择轴的材料:选取45号钢，调质，HBS=230 ② 初步估算轴的最小直径 根据教材公式，取 =110，则: =32.182mm 因为与V带联接处有一键槽,所以直径应增大5% ③ 轴的结构设计: 考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径 ，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为: 两轴承支点间的距离: ， 式中: ―――――小齿轮齿宽， ―――――― 箱体内壁与小齿轮端面的间隙， ――――――― 箱体内壁与轴承端面的距离， ――――― 轴承宽度，选取30310圆锥滚子轴承，查表13-1，得到 得到: 带轮对称线到轴承支点的距离 式中: ------------轴承盖高度， t ――――轴承盖的凸缘厚度， ,故， ―――――螺栓头端面至带轮端面的距离， ―――――轴承盖M8螺栓头的高度，查表可得 mm ――――带轮宽度， 得到: 2.按弯扭合成应力校核轴的强度。 ①计算作用在轴上的力 小齿轮受力分析 圆周力: 径向力: 轴向力: ②计算支反力 水平面: 垂直面: 所以: ③ 作弯矩图 水平面弯矩: 垂直面弯矩: 合成弯矩: ④ 作转矩图 (见P22页) T1=239.15Nm 当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数 ， 则: ⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度 轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限 ，对称循环变应力时的许用应力 。 由弯矩图可以知道，A剖面的计算弯矩最大 ，该处的计算应力为: D 剖面的轴径最小，该处的计算应力为: (安全) ⑥ 轴的结构图见零件图所示 2.低速轴的设计 (1).选择轴的材料:选择45号钢,调质,HBS=230 (2). 初步估算轴的最小直径:取A=110, 两个键，所以 mm 考虑联轴器的机构要求和轴的刚度，取装联轴器处轴径 ，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为: 选30214 轴承 T=26.25 (3).轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸:考虑 ---螺栓头端面至带轮端面的距离, k ----轴承盖M12螺栓头的高度,查表可得k=7.5mm ，选用6个 L---轴联轴器长度,L=125mm 得到: (4).按弯曲合成应力校核轴的强度 ①计算作用的轴上的力 齿轮受力分析:圆周力: N 径向力: 轴向力: ③ 计算支反力: 水平面: 垂直面: ， ， ③ 作弯矩图 水平面弯矩: 垂直面弯矩: 合成弯矩: ④ 作转矩图 T2=1364.07Nm 当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数 , 则: ⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度 轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限 ，对称循环变应力时的许用应力 。 由弯矩图可以知道，C剖面的计算弯矩最大 ，该处的计算应力为: D 剖面的轴径最小，该处的计算应力为: (安全) (5)轴的结构图见零件图所示: 八、滚动轴承的选择和计算 1.高速轴滚动轴承的选择和寿命计算 ① 选取的轴承:型号为30310圆锥滚子轴承(每根轴上安装一对) ②轴承A的径向载荷 轴承B的径向载荷: 对于30310型圆锥滚子轴承，其内部派生轴向力 所以轴承A被“放松”，而轴承B被“压紧”，则 计算当量动载荷 对于轴承1 对于轴承2 (根据《机械设计》表9.1) 轴向载荷: 因为 ,按照轴承 A验算寿命 (由表13-1可查C=122kN) 故满足寿命要求 2. 低速轴滚动轴承的选择和寿命计算 ①选取的轴承:型号为30214圆锥滚子轴承