机械设计课程设计计算说明书

机械设计课程设计计算说明书

设计题目： 两级圆柱齿轮减速器

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设计者 ：

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指导老师：

机械工程学院 机械设计制造及其自动化

2012年12月18日

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目录

设计任务书……………………………………………………3 传动方案的拟定及说明………………………………………3 电动机选择，传动系统运动学和动力学计算………………5 齿轮设计计算…………………………………………………8 轴的设计计算及校核…………………………………………16 键联接的选择和校核…………………………………………27 轴承寿命校核…………………………………………………29 联轴器的选择和校核…………………………………………39 箱体的设计……………………………………………………39 润滑和密封的选择，润滑剂的牌号及装油量计算…………41 设计小结………………………………………………………41 参考资料………………………………………………………43

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设计任务书

1. 原始条件和数据：铸工车间碾砂机。单班工作，每班工作8小时。连续单向运

转，载荷平稳，空载启动，室外工作，有粉尘；工作期限寿命10年（每年工作300天）。立轴的速度允许误差为±5%。开式锥齿轮的传动比i锥=4，小批生产。

其载荷变化图如下：

2. 立轴工作所需转矩：950N2m，立轴转速：36r/min 3. 方案

4.传动方案的拟定和说明

由题目所知传动机构类型为：两级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。

本传动机构的特点是：共三根轴，每根轴直径依次增大，利用圆柱齿轮进行传动，载荷变动很小。

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设计内容 1.电机类型 2.确定电动机容量

计算及说明 （二）电动机的选择 结果 轴轴齿轮轴齿轮齿轮齿轮轴轴轴图1 轴与齿轮的编号 选用Y系笼型三相异步交流电动机（IP44） （1）立轴输出功率pw pw?TWnw950?36??3.58kw95509550 pw=3.58KW （2）电动机输出功率pd pd?pwη=0.79104 ? 242????234=0.79104 1传动装置的总效率η=　 ?1—圆柱齿轮传动0.97 ?2—开式圆锥齿轮传动0.93 ?3— 滚动轴承0.98 ?4—弹性联轴器0.99 各轴间传递效率： ?01=?4=0.99 ?12=?1?3=0.9506 ?23=?1?3=0.9506 ?34=?3?4=0.9702 ?45=?2?3=0.9114 pd?4.44kw 4

1传动装置总传动比 2分配各级传动比 1. 各轴转速

3,.58pd???4.44kw?0.791045电动机输出功率 pw ped?4.5kw （3）电动机额定功率选择 查机械设计手册，选ped?4.5kw （4）.确定电动机转速 查课程设计手册表2-1得两级圆柱齿轮传动比范围为i=9~36 电机的转速范围nd=i*iz*nw=1296~5184r/min 可选同步转速为1500r/min或1000r/min的电机，现就两种电机方案进行比较，列表如下： 表1 电机转速额定电动传动装置传动比 r/min 电动机型功率机 号 iz ij kw 同步 满载 质量 总 Y132S1-2 5.5 Y132S-4 5.5 3000 2900 64 1500 1440 68 80.56 4 40 4 20.14 10 方案 1 2 nm=1440r/min i=40 由表中的数据可知两个方案均可行，但方案2动比比较小，传动装置结 构尺寸较小，因此采用方案2。选用同步转速1500r/min的Y系列电动机Y132S-4,其满载转速nm=1440r/min 二 、计算传动装置总传动比和分配各级传动比 nm1440i???40nw36 高速级传动比i1，低速级传动比i2 通常取i1=（1.1～1.5）i2 开式圆锥齿轮iz=4 减速器传动比j=10 取高速级传动比 i1?3.3 ii1?3.3 i2?3 i2?3 实际转速为：36?4?3?3.3?1425.6r/min 立轴的速度误差：1440?1425.6?0.01?1%?5% 因此，数据选择1440合理。 三 、计算传动装置的运动参数 nI=1440r/min 5

油孔螺塞的直径可按箱座壁厚的倍选取。排油孔应设在便于排油 的一侧，必要时可在不同位置两个排油孔以适应总体布局之需。 6. 检查孔盖板 为了检查传动件啮合情况，润滑状态以及向箱内注油，在箱盖上部便于观 察传动件啮合区的位置开足够大的检查孔，平时则将检查孔盖板盖上并用 螺钉予以固定，盖板与箱盖凸台接合面间加装防渗漏的纸质封油垫片。 7. 通气器 为沟通箱体内外的气流使箱体内的气压不会因减速器运转时的温升而增 大，从而造成减速器密封处渗漏，在箱盖顶部或检查孔盖板上安装通气器。 8. 起吊装置 吊环螺钉装在箱盖上，用来拆卸和吊运箱盖，也可用来吊运轻型减速器。 9. 定位销 为确定箱座与箱盖的相互位置，保证轴承座孔的镗孔精度与装配精度，应 在箱体的联接凸缘上距离尽量远处安置两个定位销，并尽量设置在不对称 位置。常用定位销为圆锥销，其公称直径（小端直径）可取 ，为箱座，箱盖凸缘联接螺栓的直径；取长度应稍大 于箱体联接凸缘的总厚度，以利装拆。 10. 起盖螺钉 箱盖，箱座装配时在剖分面上涂密封胶给拆卸箱盖带来不便，为此常在箱 盖的联接凸缘上加工出螺孔，拆卸时，拧动装与其中的起盖螺钉便可方便 地顶起箱盖。起盖螺钉材料为35号钢并通过热处理使硬度达HRC28~38。 九，设计小结 1. 通过这次课程设计，我学到了很多，更好地将以前学过的知识和实际应结合 起来，比如《机械原理》，《机械设计》，《材料力学》，《互换性与技术测量》，《图 学》等专业知识。 2. 同时我也了解到一个零件的设计要考虑很多东西，最基本的是它能实现你想 要的功能，还有它的经济性也很重要，同时要考虑具体加工一个零件时的加工方 2. 轴承套杯 套杯可用作固定轴承的轴向位置，同一轴线上两端轴承外径不相等时使座孔可一次镗出，调整支承的轴向位置。 3. 调整垫片组 调整垫片组的作用是调整轴承游隙及支承的轴向位置。垫片组材料为冲压铜片或08F钢抛光。 4. 油标 采用杆式油标，对于多级传动则需安置在低速级传动件附近。长期连续工作的减速器，在杆式油标的外面常装有油标尺套，可以减轻油的搅动干扰，以便在不停车的情况下随时检测油面。 5. 排油孔螺塞 为了换油及清洗箱体时排出油污，排油孔螺塞材料一般采用Q235，排

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法的不同，材料的选择等因素。 3. 通过这次课程设计也让我深刻意识到了设计的需要严谨的精神和精确的计 算。同时也知道了设计一个零件需要做些什么，需要准备哪些方面的东西。 4.由于第一次设计减速器，在设计中也存在一些不足之处，比如刚开始设计时未 考虑到很多因素，导致在设计过程出现很多错误，针对这些错误，在老师的指导 下，很多错误都已经纠正了。 参考资料 ［1］《机械设计》，高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2006年5月第8版； ［2］《机械设计课程设计》，浙江大学出版社，陈秀宁，施高义主编，2004年12 月第2版； ［3］《材料力学》，高等教育出版社，刘鸿文主编，2004年1月第4版； ［4］《互换性与技术测量》，中国计量出版社，廖念钊，古莹菴，莫雨松，李硕根，杨兴骏主编；2007年6月第5版； ［5］《机械设计手册第3卷》，机械工业出版社，机械设计手册编委会编著，2004年8月第3版；

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