1、机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 1 页 共 19 页展开式二级圆柱齿轮减速器设计学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机制 111 学 号 1110110020 学生姓名 沈张军 指导教师 沙毅 完成日期 2013 年 9 月 12 日 机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 2 页 共 19 页展开式二级圆柱齿轮减速器设计学生姓名：沈张军 指导教师：沙毅浙江科技学院机械与汽车工程学院摘要经过本课题中的一系列计算，最终获得本减速器选用的各零件的主要参数：应选用型号为 Y160M - 4的三相交流异
2、步电动机，其额定功率为11KW，额定转速为1460r/min，同步转速为 1500r/min。装置的总传动比为22.41； v 带选用 B 型带；选用 9级精度的直齿圆柱齿轮，小齿轮材料为40MnB ，大齿轮材料为45 钢；3个轴承分别选用深沟球轴承6308、6309、6313；6个键均选用45钢质 A 型普通平键；选用 HL5Y 型号的弹性柱销联轴器。关键词：减速器 传动比 齿轮AbstractAfter a series of calculation in this subject, finally get the parts of the main parameters of this
3、reducer selection: should choose the model of Y160M - 4 of the three-phase ac asynchronous motor, its power rating is 11 kw, rated speed of 1460 r/min, the synchronous speed of 1500 r/min. The total transmission ratio for the device is 22.41; V belt with type B; Choose 9 accuracy of spur gears, pini
4、on is 40 MNB material, big gear materials for 45 steel; Three bearings are deep groove ball bearings 6308, 6309, 6313; Six key selects the 45 steel type A common key; Choose HL5Y models of elastic dowel pin shaft coupling.机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 3 页 共 19 页目 录 摘 要.第 2 页Abstract.第 2 页目 录.第
5、4 页第一章 绪论.第 6 页1.1 展开式二级圆柱齿轮减速器的概述.第 6 页1.2 本课题中的原始数据和技术要求.第 7 页1.3 设计任务及具体作业.第 7 页第二章 电动机型号的选择.第 7 页2.1 确定电动机类型.第 7 页2.2 确定电动机的容量.第 7 页2.3 传动装置的运动和动力参数的选择和计算.第 8 页第三章 传动零件的设计计算.第 9 页3.1 v 带传动的设计计算.第 9 页3.2 齿轮的设计.第 10 页3.3 轴的设计计算.第 12 页3.4 轴承的设计计算.第 14 页3.5 键的设计计算.第 16 页3.6 联轴器的设计.第 17 页3.7 减速器附件的选择
6、和密封类型的选择.第 17 页机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 4 页 共 19 页3.8 减速器箱体的设计.第 18 页第四章 设计小结.第 19 页参考文献.第 19 页机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 5 页 共 19 页第一章 绪论1.1 展开式二级圆柱齿轮减速器的概述减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。减速机的作用主要有：1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。2）速同时降低了负载的惯量，惯量的减
7、少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。1） 展开式二级圆柱齿轮减速器的工作原理展开式二级圆柱齿轮减速器的工作原理如图所示1.2 本课题中的原始数据和技术要求(1)工作条件单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为5%。(2)使用期限工作期限为十年，检修期间隔为三年。机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 6 页 共 19 页(3)生产批量及加工条件小批量生产。（4）数据要求1.3 设计任务及具体作业（1)减速器装配图一张；（2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴） ；（3)设计说明书一份；(4)设计草图一份。第
8、 2 章 电动机型号的选择2.1 确定电动机类型按工作要求和条件,选用 y 系列三相交流异步电动机。2.2 确定电动机的容量(1）运输带工作的拉力N82.561/4.02/DTF（2）运输机所需的功率KW5.0.1VPw（3）电动机所需的输出功率设 1、 2、 3、 4、 5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级），滚动轴承、v带、滚筒的效率，查得 1= 0.99， 2= 0.98， 3= 0.99，运输机工作轴转矩T/(Nm) 1250运输带工作速度v/(m/s) 1.5运输带滚筒直径D/mm 440机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 7 页 共
9、19 页 4= 0.96， 5= 0.96，则传动装置的总效率为 总 = 1 22 33 4 5 =0.99 0.982 0.993 0.96 0.96=0.85则输出功率 KW0.18.Pwd总查机械设计手册，得本课题应选用Y160M-4型号的电动机，其额定功率为11KW，额定转速为1460r/min，同步转速为1500r/min。2.3 传动装置的运动和动力参数的选择和计算2.3.1 总传动比运输机的转速min/r14.65.0143DV6nm则总传动比 1.2i/r.nim额 定总2.3.2 分配各装置传动比展开式二级圆柱齿轮减速器 ，查表可得 V 带传动单级传动比常用值24，本课题中取
10、 iv=2.49；则 349.21iiv32总2.3.3 各轴的转速min/r1.653i/r4.195in4.9n.8in/r.86i/r60in232v1额 定2.3.4 各轴输入功率KW94.08K25.10P2516.W32341 2.3.5 各轴输入转矩mN2.1458.6/9.50n/P950T.73././332211 机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 8 页 共 19 页由以上数据，得到传动装置各轴运动参数和动力参数表如下:第三章 传动零件的设计计算3.1 v 带传动的设计计算1、确定计算功率查机械设计P230 表 9-6 的，取带轮的工作情
11、况系数 。2.1Ak则 KW024.1.2PKAc 2、选择 V 带型号根据 Pc 及额定转速 n，查机械设计P229 图 9-11 得，本课题中应选用 B 型带。3、确定带轮的基准直径并验算带速查机械设计P230 表 9-7 得，取 V 小带轮基准直径 dd1=125mm，计算大带轮基准直径 dd2=idd1=2.49180=311.25mm，由表 9-7 基准直径系列选dd2=315mm。取 =0.015，则实际传动比 ，传动比偏差小 56.201.2531di ）（）（ 于 5。带速 ，在 525m/s 范围内。s/m6.90625140ndv4、确定 V 带的中心距 和基准带长 Ld。
12、初选中心距 0. 根据 0.7（d d1+dd2） 02（d d1+dd2） ，得 3080880，故选中心距 0=dd2=315mm，符合取值范围。计算初定的带长 Ld0.m8.13495423125314d2L0212d10d ）（）（）（）（ 基准带长 Ld。由机械设计表 9-2 选用 Ld=1400mm实际中心距 。由机械设计式 9-19，轴号项目功率P（KW）转速n（r/min） 转矩T（Nm）传动比轴 10.56 586.3 172.0 2.49轴 10.25 195.4 501.0 3轴 9.94 65.1 1458.2 3机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设
13、计课程设计第 9 页 共 19 页，留出适当的中心距调整量。m1.34028.1940352L0d0 5、计算小轮包角 1。，合适。 120.48.25a18d 6、根据式 9-20， ，由 x 小带轮转速 n1 和 dd1 值查L0A0cKPz）（ 表 9-3 的 P0=2.19KW由表 9-5 查得 P 0=0.46KW查表 9-4 的 K=0.929；查表 9-2 的 KL=0.90计算得 ，选用 B 型普通 V 带 6 根。43.5902.46.192z）（7、确定带的预拉力 F0。由式 9-21， ，2cqv1.zvP5）（ 查表 9-1，B 型普通 V 带每米质量为 q=0.17k
14、g/m。所以 N4.96.7092.6.041F20 ）（8、计算作用在轴上的力 FQ。由式 9-22， 4.2190.8sin.1sinz109、计算带轮的轮宽。大带轮的带轮宽 ，fez2B）（查表 9-1，得 B 型普通 V 型带轮的 e=19mm,f=12.5mm，则 mfez 105.19521）（10、带轮结构设计。 （见后续）3.2 齿轮的设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料（1）选用直齿圆柱齿轮，且速度不高，故选用 9 级精度。（2）传动无特殊要求，为便于制造，才用软齿面齿轮；查机械设计表 6-5，取两个小齿轮材质为 40MnB 钢调制，齿面硬度为 241286HBS；两个大齿轮
15、材质为 45 钢正火，齿面硬度为 169217HBS2、按齿面接触强度设计。一对钢制外啮合齿轮设计公式用式（机械设计P149 公式 6-32）机械设计课程设计浙江科技学院 1110110020机械设计课程设计第 10 页 共 19 页)()1(67321 mKTuddH小齿轮的转矩与轴的转矩相等；大齿轮和小齿轮与轴的转矩相等；大齿轮与轴的转矩相等。选择小齿轮的齿数为 26，则大齿轮齿数为 263=78轻微震动，对称布置，轴的刚度较大，根据表 6-6，取载荷综合系数 K=1.7查表 6-9，齿宽系数取 =0.8d确定许用接触应力由图 6-28 查得 =720MPa， =460MPa，由表 6-8 查得1Hlim2Hlim=1，故由式 6-33 得 =720MPa， =460MPa，所以 = =460MPaHminSH2计算小齿轮分度圆直径小齿轮的分度圆直径为 md2.108.713)(4607321 小齿轮的分度圆直径为d6.148.05713)(460732计算模数 ， 。由表 6-mzdm89.3261 mzd56.321 分别取 m1=4，m 3=5.5计算齿轮主要尺寸及圆周速度分度圆直径 mzdzd 4295.78;1435.2631043 21 中心距zma286)7(2.20643211
