机械设计课程设计二级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书2概要

南华大学机械工程学院课程设计1**《机械设计》**课程设计题目:二级圆柱齿轮减速器学生姓名专业_测控技术学号_20064600127班级2006级1班指导教师成绩南华大学机械工程学院课程设计2目录1前言…………………………………………………………………………………2传动装置的总体设计………………………………………………………………2.1比较和选择传动方案……………………………………………………………2.2选择电动机………………………………………………………………………2.3计算总传动比和分配各级传动比……………………………………………2.4计算传动装置运动和动力参数…………………………………………………3传动零件的设计计算………………………………………………………………3.1第一级齿轮传动设计计算………………………………………………………3.2第二级齿轮传动设计计算………………………………………………………4画装配草图…………………………………………………………………………4.1初估轴径…………………………………………………………………………4.2初选联轴器………………………………………………………………………4.3初选轴承…………………………………………………………………………4.4箱体尺寸计算……………………………………………………………………5轴的校核计算………………………………………………………………………5.1高速轴受力分析…………………………………………………………………5.2中速轴校核计算…………………………………………………………………5.3低速轴校核计算…………………………………………………………………6轴承验算…………………………………………………………………………6.1高速轴轴承验算…………………………………………………………………6.2中速轴轴承验算…………………………………………………………………6.3低速轴轴承验算…………………………………………………………………7键联接的选择和计算………………………………………………………………7.1高速轴与联轴器键联接的选择和计算…………………………………………7.2中间轴与大齿轮键联接的选择和计算…………………………………………7.3低速轴与齿轮键联接的选择和计算……………………………………………7.4低速轴与联轴器键联接的选择和计算…………………………………………南华大学机械工程学院课程设计38齿轮和轴承润滑方法的确定………………………………………………………8.1齿轮润滑方法的确定……………………………………………………………8.2轴承润滑方法的确定……………………………………………………………9密封装置的选择……………………………………………………………………10结论………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………南华大学机械工程学院课程设计4二级圆柱齿轮减速器南华大学机械工程学院，衡阳4210011前言机械设计课程设计是学生第一次较全面的在机械设计方面的训练，也是机械设计课程的一个重要教学环节，其目的是：第一、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关先修课程的理论和知识，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使学生知识得到巩固，深化和扩展。第二、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件部件、机械传动装置和简单机械的设计原理和过程，第三、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。机械设计课程设计的题目是带式运输机的传动装置的设计，设计内容包括：确定传动装置总体设计方案，选择电动机；计算传动装置运动和动力的参数；传动零件，轴的设计计算；轴承，联轴器，润滑，密封和联接件的选择与校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计说明书；毕业设计总结；最后完成答辩。2传动装置的总体设计2.1比较和选择传动方案2.2、选择电动机类型及功率2.2.1选择电动机类型:用Y系列电动机2.2.2确定电动机功率:南华大学机械工程学院课程设计5计算及说明结果工作机的效率0.96wj传动装置中各部分的效率,查手册中表1-77级精度的一般齿轮传动效率0.97齿弹性联轴器传动效率0.99联齿式联轴器传动效率0.99l滚子轴承传动效率0.98球电动机至工作机之间传动装置的总效率l联滚子齿滚子齿滚子0.990.980.970.980.970.990.980.960.833工作机所需功率8.121000wwFPkW所需电动机功率9.74wdPPkW0.8338.12wPkW9.74dPkW2.2.3确定电动机转速由所需电动机功率查手册中表12-1，可选Y160M-4型电机，额定功率11kW，满载转速1460r/min,电机级数：4级。由60000wVD,得600001.772.173/min3.14450wnr。2.3计算总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比要求为14602073mwnin式中：nm—电动机满载转速,r/min.一般推荐展开式二级圆柱齿轮减速器高速级传动比21i)5.1~3.1(i,取125,4ii.2.4计算传动装置运动和动力参数南华大学6该传动装置从电动机到工作机有三轴,依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴,则:1.各轴转速11460minmnnr1211460292min5nnri23227673min4nnri式中:nm—为电动机满载转速,r/min;n1、n2、n3—分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴转速,r/min;Ⅰ为高速轴,Ⅲ为低速轴.2.各轴功率1019.64779dPPkW21129.17119PPkW32238.71813PPkW式中:Pd—为电动机输出功率,KW;PⅠ、PⅡ、PⅢ—分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴输入功率,KW；231201，，—依次为电动机与Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴的传动效率。3.各轴转矩111955063.107TPnNm2229550299.94816TPnNm33395501094.907495501062.273传动零件的设计计算用《机械设计课程设计手册》所附光盘工具配合AutoCAD2006设计各级啮合齿轮过程及结果如下：3.1第一级齿轮传动设计计算输入数据如图：南华大学7工作模式设定如图：校核如图：南华大学8第一级齿轮设计最终结果如下：计算及说明结果设计传递功率/kW:9.74523小轮最高转速/(r/min):1460.00小轮最大扭矩/(N.mm):63744.50预期工作寿命/h:38400第Ⅰ公差组精度(运动精度):7第Ⅱ公差组精度(运动平稳性):7第Ⅲ公差组精度(接触精度):7名义传动比:5.00实际传动比:5.00使用系数:1.10动载系数:1.12接触强度齿间载荷分配系数:1.29接触强度齿向载荷分布系数:1.49弯曲强度齿间载荷分配系数:1.43弯曲强度齿向载荷分布系数:1.415i西南大学工程技术学院课程设计9支承方式:非对称支承传动方式:闭式传动齿面粗糙度Rz/μm:3.20润滑油运动粘度V40/(mm^2/s):22.00小轮齿数z1:17小轮齿宽b1/mm:68.00小轮变位系数x1/mm:0.0000小轮分度圆直径/mm:68.00齿轮法向模数mn/mm:4.00小轮计算接触应力/MPa:448.47小轮接触疲劳许用应力/MPa:605.36小轮接触疲劳极限应力/MPa:730.00小轮计算弯曲应力/MPa:50.57小轮弯曲疲劳许用应力/MPa:295.18小轮弯曲疲劳极限应力/MPa:275.00小轮材料及热处理方式:合金钢调质小轮齿面硬度/HV10:280.00大轮齿数z2:85中心距/mm:204.000大轮齿宽b2/mm:68.00大轮变位系数x2/mm:0.0000大轮分度圆直径/mm:340.00大轮计算接触应力/MPa:448.47大轮接触疲劳许用应力/MPa:473.78大轮接触疲劳极限应力/MPa:485.00大轮计算弯曲应力/MPa:46.71大轮弯曲疲劳许用应力/MPa:210.44大轮弯曲疲劳极限应力/MPa:195.00大轮齿面硬度/HBW:210.00z1=17b1=68d1=68mn=440Crz2=85b2=68d2=340西南大学工程技术学院课程设计10大轮材料及热处理方式:结构钢正火极限传递功率(kW):10.8761345钢3.2第二级齿轮传动设计计算:输入数据如图：工作模式设定如图：校核如图：西南大学工程技术学院课程设计11第二级齿轮设计最终结果如下：计算及说明结果设计传递功率/kW:9.17119小轮最高转速/(r/min):292.00小轮最大扭矩/(N.mm):299948.18预期工作寿命/h:38400第Ⅰ公差组精度(运动精度):7第Ⅱ公差组精度(运动平稳性):7第Ⅲ公差组精度(接触精度):7名义传动比:4.00实际传动比:4.00使用系数:1.10动载系数:1.07接触强度齿间载荷分配系数:1.28接触强度齿向载荷分布系数:1.51弯曲强度齿间载荷分配系数:1.42弯曲强度齿向载荷分布系数:1.434i西南大学工程技术学院课程设计12支承方式:非对称支承传动方式:闭式传动齿面粗糙度Rz/μm:3.20润滑油运动粘度V40/(mm^2/s):22.00小轮齿数z1:17小轮齿宽b1/mm:110.00小轮变位系数x1/mm:0.0000小轮分度圆直径/mm:110.50齿轮法向模数mn/mm:6.50小轮计算接触应力/MPa:471.33小轮接触疲劳许用应力/MPa:595.63小轮接触疲劳极限应力/MPa:730.00小轮计算弯曲应力/MPa:53.70小轮弯曲疲劳许用应力/MPa:258.79小轮弯曲疲劳极限应力/MPa:275.00小轮材料及热处理方式:合金钢调质小轮齿面硬度/HV10:280.00大轮齿数z2:68中心距/mm:276.250大轮齿宽b2/mm:110.00大轮变位系数x2/mm:0.0000大轮分度圆直径/mm:442.00大轮计算接触应力/MPa:471.33大轮接触疲劳许用应力/MPa:490.75大轮接触疲劳极限应力/MPa:485.00大轮计算弯曲应力/MPa:49.26大轮弯曲疲劳许用应力/MPa:183.62大轮弯曲疲劳极限应力/MPa:195.00大轮齿面硬度/HBW:210.00z1=17b1=110d3=110.50mn=6.540Crz2=68b2=110d4=442西南大学工程技术学院课程设计13大轮材料及热处理方式:结构钢正火极限传递功率(kW):9.9424245钢4画装配草图4.1初估轴径在画装配草图前需初估轴径,从而提高设计效率,减少重复设计的工作量,并尽可能的降低生产成本。由机械设计式16.2,得各轴的最小直径分别为:133119.6410219.14331460PdCmmn339.1710232.213292PdCmmn333338.18211250.3552.52PdCmmn式中:C为轴强度计算系数,40Cr和45钢所对应的系数分别为102和112。考虑到实际情况,可将这三轴的最小轴径定为22mm,35mm和52mm。4.2初选联轴器联轴器除联接两轴并传递转矩外,有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能,以及具有缓冲、吸振、安全保护等功能。电动机轴和减速器高速轴联接用的联轴器,由于轴的转速较高,为减小启动载荷,缓和冲击,应选用具有较小转动惯量和具有弹性的联轴器,该设计选用弹性柱销联轴器。减