1、 1 / 15东南大学精密机械课程设计说明书设计题目：链传动一级圆柱斜齿轮减速器学院：仪器科学与工程学院专业：测控技术与仪器学号： 姓名： 学号： 姓名：指导老师： 时间： 目录设计任务书3传动系统的总体设2 / 15计31 选择电动机类型32 确定电动机容量33 确定电动机转速比44 计算各级传动比和动力参数4链轮的计算5减速器齿轮传动的计算7箱体的设计8轴的设计计算101 高速轴的设计102 低速轴的设计12选用键连接13润滑与密封15设计总结153 / 15一、设计任务书。1.1 原始数据：传送 带工作拉力 /kN 传送 带速度 /m 1 卷筒直径 /mm8 0.75 3401.2 工作
2、条件带式传送机连续单向运转，载 荷变化不大，空 载启动，室内工作，有粉尘，采用交流 电，两班制工作。1.3 传动方案选择链传动的含有一级闭式斜齿轮减速器的传动系统。二、传动系统的总体设计2.1 选择电动机类型根据要求的工作条件，宜选择 Y 系列三相交流电动机。此种电动机具有高效、 节能、振动小、噪声小和运行安全可靠的特点。2.2 确定电动机的容量工作机所需功率 (Kw)由机器的工作阻力和运动参数确定，且：=1000=9550式中， 工作机的阻力（N）；工作机的线速度(m ； 1)工作机的阻力矩(Nm) ； 工作机的 转速(r ； 1)工作机的效率，对于带式传送机，一般取 =0.940.96，此
3、处取 =0.96 代入数据得:=80000.7510000.96=6.250从电动机到滚筒主轴之间的传动装置的总效率 为：=链 3轴 承 齿轮 联轴 器4 / 15其中，开式链传动效率 ，一 对滚动轴承效率 ，7 级精度（稀油润滑）链 =0.92 轴 承 =0.99的圆柱齿轮传动效率 ，联轴器的效率 ，代入：齿轮 =0.98 联轴 器 =0.99=0.92*0.9930.980.99=0.866电动机所需功率为：0=6.2500.866=7.217电动机的额定功率范围按下式计算： =(11.3)0=(7.2179.382)2.3 确定电动机的转速比工作机卷筒的转速 为：=601000 =601
4、0000.75340 1=42.131取开式链传动的传动比为 24，圆柱斜齿轮传动比为 35，则总传动比范围为 620，故电动机转速范围为：=(620)42.131=(252.78842.6)1符合这个转速范围的同步转速有 750 一种， 结合额定功率范围，只有一个可 选 1方案：电动机型号额定功率（kW）同步转速(1)满载转速(1) 质量（kg） 总传动比Y160L-8 7.5 750 720 150 17.092.4 计算各级传动比和动力参数总传动比为：=72042.13=17.09取链传动的传动比为 ，则两级齿轮减速器的传动比为：链 =3.0齿轮 =链 =17.093.0=5.70各轴转
5、速：电动 机 轴 =720.001=电动 机 轴链 =7203.01=240.001=齿轮 =240.005.701=42.111卷筒 轴 =42.111各轴功率： 电动 机 轴 =0=7.22=电动 机 轴 链 =7.220.92=6.645 / 15=齿轮 轴 承 =6.640.980.99=6.44卷筒 轴 =轴 承 联轴 器 =6.440.990.99=6.32各轴转矩：电动 机 轴 =95500电动 机 轴 =95507.22720=95.77=9550=95506.64240=264.22y=9550y=95506.4442.11=1460.51卷筒 轴 =9550卷筒 轴卷筒 轴
6、 =95506.3242.11=1433.30将各参数整理列表：参数 电动机轴 x 轴 （高速轴） y 轴(低速轴) 卷筒轴转速1720.00 240.00 42.11 42.11功率 kW 7.22 6.64 6.44 6.32转矩 95.77 264.22 1460.51 1433.30传动比 3.00 5.70 1.00效率 0.92 0.97 0.98三、链轮的计算3.1 选择链传动的齿数 1、2由经验公式： 1=292=2923=232=1=323=693.2 计算功率（kW）=传递功率, 7.44kW工作情况系数， 查表 4.3 得 =1.0小链轮系数，查表 4.4 得 =1.23
7、链排数系数，单排链 =1代入： Kw=9.153.3 确定链节距、链号由 和小链轮转速 ,查图 4.10 得为 12A 滚子链，链节距：p=19.05mm 1=720 13.4 计算链节数 和中心距 a6 / 15初定中心距为 0=40=20+1+22 +0(1+22)2代入： ，取 。=131.36=132节修正中心距：=4(1+22 )+(1+22 )2+8(1+22)2代入： 864mm=3.5 验算链速= 11601000=2319.05720601000m1=5.26m1为了控制链传动的动载荷和噪声不致过大，限制 v15 m ,此处满足要求。13.6 润滑方式和标记由 v 和链号查图
8、 4.12，应该采取油浴或 飞溅润滑单排 12A 滚子链，节距 p=19.05mm，节数 132，标记为：121132 1243.1833.7 链轮的主要尺寸分度圆直径：= 180代入: 1=139.90,2=418.55齿顶圆直径（采用三圆弧一直线齿形）：=(0.54+180 )代入： 1=148.89,2=428.40齿根圆直径： =滚子外径， 查表 4.1 得 =11.91代入： 1=127.99,2=406.64四、减速器齿轮传动的计算4.1. 选择材料及许用应力为使结构紧凑，采用硬齿面，小齿轮用 20CrMnTi，渗碳淬火，HRC59,；大齿轮用 45 钢，表面淬火，HRC48.由图
9、 5.33 齿轮的接触疲劳强度曲线和图 5.34 齿轮的弯曲疲劳极限曲线，, ，1=15002 1=43027 / 15,2=11502 2=3402.许用接触应力：1=0.91=0.91500 2=135022=0.92=0.91150 2=10352许用弯曲应力：1=0.71=0.7430 2=30122=0.72=0.7340 2=23824.2 按齿根弯曲强度初估模数初选：= ，由表 5.18，取中心距系数 =12.4.15 硬齿面闭式传动，取 , .1=20 2=1=205.7=114由表 5.19，平稳工作，中等冲击，取载荷系数 K=1.4；由表 5.21，不对称布置，硬齿面，取齿
10、宽系数 .=0.7当量齿数：1=13= 20315=222=23= 114315=127由图 5.35， , ,1=4.30, 2=3.96,11=4.30301=0.014322=3.96238=0.0166以上取较大值 0.0166.初估模数：3121=12.431.4264.220.7202 0.0166=3.47取： =3.5mm。4.3 确定参数计算主要尺寸中心距：=2(1+2)= 3.5215(20+114)=260.20取： ,求螺旋角：=2608 / 15=(1+2)2 =3.5(20+114)2260 =0.90=25.59分度圆直径：1=1=3.52014.07=77.78
11、2=2=3.511414.07=443.33齿顶圆直径：1=(1+2)=3.5( 2014.07+21)=84.782=(2+2)=3.5( 11414.07+21)=450.33齿根园直径：1=(122)=3.5( 2014.072120.25)=69.032=(222)=3.5( 11414.072120.25)=434.58齿宽： =1=0.777.78=54.45取： ,2=54 1=2+(35)=(5759)取： .1=584.4 校核齿面接触强度由表 5.18， 查得：=25.59 =447齿面接触应力：=3 (+1)312 =4473 (5.7+1)31.4264.225.754
12、2602 2=691.062因 ,所以齿面接触强度满足要求。min1,2=10352五、箱体的设计5.1 箱体壁厚箱座 ,取 8mm=0.025+1=(0.025260+1)=7.5箱盖 ，取 8mm1=0.02+1=(0.02260+1)=6.25.2 凸缘：箱盖凸缘厚度 ，箱座凸 缘厚度 ，箱座底凸 缘厚度1.52bm.51bm。2.50b5.3 螺钉及螺栓：地脚螺钉直径 ；地脚螺钉数目： ；轴承旁连=0.036+12=21.36 4(250)na9 / 15接螺栓直径 ；盖与座连接螺栓直径1=0.75=16.02；连接螺栓 的间距 ；轴承端2=(0.50.6)=11.748 2d10(5
13、20)lml盖螺钉直径 ；视孔盖螺钉直径3=(0.40.5)=9.612；定位销直径 (取整得 9)4=(0.30.4)=7.476 =(0.70.8)2=8.8115.4 螺钉螺栓到箱体外避距离：查表得： 至箱体外壁距离为： ；1fd2、 、 1, 1, 1,266fCCm到凸缘边缘距离： ；轴承旁凸台f、 、 2, 2, 2,404fm半径： ；箱体外壁至轴承端面距离：1,2, 1,4ffRCR。,(50)85l:5.5 箱体内部尺寸：大齿轮齿顶圆与箱体内壁距离 ；齿轮端面到箱体内壁的距离110(.2)m（增加散热）；箱盖、箱座肋厚2210()m。.856.,.856.5.6 视孔盖由于单
14、级减速器中心距为 231mm，故查表得：视孔盖长 ，横向螺栓分布距120lm离 ，视孔盖宽 ，纵向螺栓分布距离 ，螺栓孔直径2105lm190bm75b，孔数 4 个。7d5.7 其中吊耳和吊钩吊耳环的结构设计：根据表 11-3 中的推荐设计公式知：吊耳肋厚度为，吊耳 环孔径为 ，倒角 为1(.825).820bm: 20db，吊耳 环空心到箱体外壁距离 为4RdR。(0.)e吊钩的结构设计：吊钩长 ，吊钩高 ，126430KCm0.824HKm吊钩内深 ，吊 钩内圆半径 ，吊 钩厚度.5hHm.257.rK。(1.82)80b:六 轴的设计6.1 高速轴的设计10 / 156.1.1 选择轴
15、的材料、热处理方式：由于无特殊要求，选择最常用材料 45 钢， 调制处理。查【1】表 14-1 得知：硬度： ；强度极限： ；屈服极限： ；弯曲疲2175HBS:650BMPa360sMPa劳极限： 。30MPa查表得：弯曲需用应力（静） 。1b6.1.2 按转矩初步估算轴伸直径，取 C=110=3=11036.64240=33.27考虑键连接，应加大 4%，取 1=356.1.3 轴的结构设计根据高速轴上所需安装的零件，可将其分为 7 段，以 表1234567dd、 、 、 、 、 、示各段的直径，以 表示各段的 长度（ 处安装大带轮，123456xxx、 、 、 、 、 、 1处安装轴承端
16、盖， 处安装一号 轴承与套筒， 处安装小 齿轮， 处安装二号轴承）2dd471) 径向尺寸根据常用结构，取 ；取倒角倒圆 1mm，故取1=35，此先 选轴承为 6208 型号轴承（无 轴向力，故 选深沟球轴承，2=1+1.52=38直径系列选 2 号 轻 系列；为便于安装及轴上尺寸基准，选 08 号内径）， 查【3】表 16-1知所选轴承内径为 40mm，且轴承宽度 ，故取 ；为方便加工测量，18Bm340dm11 / 15取 （此也为小齿轮内孔直径）；查表得安装直径 ，故45dm 4752.8amd查表选取“ ”，故 ；对齿轮内孔倒角025/0918GBT套 筒 50ad1.6mm，故取 （
17、取 52mm）;由于对称分布故54(1.6).2d， 。73dmam2) 轴向尺寸：根据大带轮的内孔宽 ，为防止由于加1(1.52)(.).5204sLdm:工误差造成的带轮晃动，取 ；为防止箱体内部润 滑油渐到轴承上冲走润滑脂，4x将轴承与箱体内壁距离取大于 8mm（由于所选套筒长度 25mm，故轴承断面到箱体内壁的距离取 15mm），为适宜齿轮传动时散热，取齿轮距箱体内壁为 （此取810:10mm）,故有 ；套筒档齿轮时 ，为保证31053xBm4=13=55精度取，故同时将 修正为 ；轴环取 ，故取 ；由于安装4x5m:5x时齿轮箱体轴承均对称分布，取 ， （包括越程61020x78B槽
18、尺寸）；轴承到端盖内壁的距离 ，前所选轴承端盖螺钉xl知：由【2】11-10 中公式得 轴承端盖厚度 ，查【2】表 3-9 可38dM 31.9.6edm取 A 级 M8 非全螺线 的螺栓（即 ）此时取端盖到大带轮40lm/578240GBTM的扳手空间为 ，此 时取 (35)4xK:。29.682xe6.2 低速轴的设计12 / 156.2.1 选择轴的材料、热处理方式：由于无特殊要求，选择最常用材料 45 钢， 调制处理。查【1】表 14-1 得知：硬度： ；强度极限： ；屈服极限： ；弯曲疲2175HBS:650BMPa360sMPa劳极限： 。30MPa弯曲需用应力（静） 。1b6.2
19、.2 按转矩初步估算轴伸直径=3=11036.4442.11=58.82，考虑键连接以及与十字键槽相匹配，取 160dm6.2.3 轴的结构设计：根据低速轴上所需安装的零件，可将其分为 7 段，以 表1234567dd、 、 、 、 、 、示各段的直径，以 表示各段的 长度。 （ 处安装联轴器，123456xxx、 、 、 、 、 、 1处安装轴承端盖， 处安装三号 轴承与套筒， 处安装大 齿轮， 处安装四号轴承）2dd471) 径向尺寸：联轴器的初步选择：根据低速轴的计算转矩与转速查表可选用凸缘联轴器，其轴孔直径为 ，深孔长度为 。5012Lm根据上所选联轴器，取 ；根据密封毡圈的标准，取
20、；根据此处尺寸1=60 2=6513 / 15选择 6212 型号轴承（查表知所选轴承内径为 70mm，外径为 110mm，且 轴承宽度），故取 ；为方便测量取 ；查表得安装直径2Bm3=70 4=75，故查表 选取“ ”，故6976ad607/250918GBT套 筒；查 【2】1-27 知倒角倒圆推荐值为： ，故 70 孔=75183,.650,2RCm:（大齿轮）倒角推荐值为 2mm，故取 ；为对称分布，故取5=4+3.52=82， 。6=757=3=702) 轴向尺寸：根据上定箱体两内壁间的宽度可算得大齿轮到箱体内壁的距离为 12.5mm, 为防止箱体内部润滑油渐到轴承上冲走润滑脂，将
21、 轴承与箱体内壁距离取大于 8mm（为套筒尺寸此取 27.5mm），故有 ；套筒档齿轮时，为保证精度取312.5762xBm，故同时将 修正为 ；轴环取 ，故取4=2(23)=55 3x3458m:；由于安装时齿轮箱体轴承均对称分布，取 ，5xm 612.73xx（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距离7B，由于 轴承外径为 110mm 故，选端盖螺钉为 ，由12.58.xlm 10M【2】11-10 中公式得轴承端盖厚度 ，查【2】表 3-9 可取 A 级 M8 非全螺31.2edm线 的螺栓（即 ）此时取端盖到大带轮的扳手空间为40l/5704GBTM，故此取 (3)xKm:，由上 选联轴
22、 器可知 。28.12exm12xLm七、键的设计根据工程经验，此处无特殊要求，故均选用 A 型平键连接。7.1 带轮处键连接：由于此处轴径为 30mm，查【1】表 10-9 得：选用 ， ，8,7bmh1890Lm:由于此处转矩不大，选取铸铁为 材料，故由表下的 L 系列选取 ，即36。836/0923GBT键对平键进行强度校核：查【1】表 10-10 得其许用挤压应力为 （轻微冲50pMPa:击），根据【1】式 10-26 得：14 / 15，故符合要求。44137.50.138(2)0p pTMPadhLb （ 6-2）7.2 小齿轮处键连接：由于此处轴径为 45mm，查【1】表 10-
23、9 得：选用 ，4,9bmh，由于此处转 矩不大， 选取铸铁为材料，故由表下的 L 系列选取3610m:，即 。9L49/0623GBT键对平键进行强度校核：查【1】表 10-10 得其许用挤压应力为 （轻微冲506pMPa:击），根据【1】式 10-26 得：，故符合要求。44137.50.219(2)9p pTPadhLb （ -）7.3 大齿轮处键连接：由于此处轴径为 65mm，查【1】表 10-9 得：选用 ，8,1bmh，由于此处转 矩不大， 选取铸铁为材料，故由表下的 L 系列选取502m:，即 。8L80/96203GBT键对平键进行强度校核：查【1】表 10-10 得其许用挤压
24、应力为 （轻微冲506pMPa:击），根据【1】式 10-26 得：，故符合要求。I44516.290.65(2)8p pTPadhLb（ -）7.4 联轴器处键连接：由于此处轴径为 50mm，查【1】表 10-9 得：选用 ，14,9bmh，由于此处转 矩不大， 选取铸铁为材料，故由表下的 L 系列选取3610m:，即 。L40/96203GBT键对平键进行强度校核：查【1】表 10-10 得其许用挤压应力为 （轻微冲506pMPa:击），根据【1】式 10-26 得：，故符合要求。I44516.290.637(2)0p pTPadhLb（ -）八、润滑与密封8.1润滑方式的选择（1）因为此
25、减速器为闭式齿轮传动，且 为斜齿圆柱齿轮传动 ，又因 为齿轮的圆周速度，所以采用将大齿轮 的轮齿浸入油池中进行浸油 润滑。两大 齿轮直径相差2vms15 / 15很小，都可以浸到油，所以不需要用到带油轮。 轴承利用大齿轮的转动把油溅到箱壁的油槽里输送到轴承机型润滑，即 轴承采用油润滑。（2）确定润滑高度齿轮大齿轮浸入油中的深度约为 12 个齿高，但不 应少于 10mm。8.2密封方式的选择由于 I，II，III轴与轴承接触处的线速度 ，所以采用毡圈密封。smv108.3润滑油的选择选取齿轮传动润滑油粘度可根据 计算，因为该减速器属于一般减7(5)cStC速器，由所选润滑油粘度查机械 设计 第八
26、版 表 10-11，可选用工业齿轮油N200(SH0357-92)。九.设计总结学习这门课我最大的感触是仅仅靠课堂上的学习是很有限的，我们更需要的是学与做结合起来，这样才能学得更好，做得更好。以前我学一门课都是直接把课本内容弄懂就算学完了，但现在想想那样是不够的，因 为那样我们很难将学到的知识用于实践，而且 认识也不深，其实这也是我们学到知识过后就忘记了的原因，因为我们根本不知道学了又没用，学了又怎么去应用。自从做了课程设计后，我发觉我对这门课的认识是很肤浅的， 实际动手设计的时 候才发现自己学得知识太少，很多东西不懂，许多东西不是课堂上能得到的 ，同 时我也希望老师在教这门课的时候能多引导我们去学书本以外的知识。尽管我的设计中存在很多不完美、缺憾甚至是错误的地方，但我已经很努力去做了，而且整个过程学到了许许多多东西。另外我的 对 cad 的运用，word 的使用还有打字速度都有很大的提高。通过这次的课程设计,极大的提高了我们对机械设计这门课程的掌握和运用，让我们熟悉了手册和国家标准的使用，并把我 们所学的知识和将来的生 产实际相结合，提高了我 们分析问题并自己去解决问题的能力，也提高了我 们各个方面的素 质，有利于我 们今后更顺利地走上工作岗位。
