机械课程设计二级减速器设计教程

课程1设、计画指A0导号书草图、装配图各一张，
课程设计A3图号册零件图一张。
机械2零、件设设计计论手文册（（说明含书齿）轮一、份带，、不轴少、于轴2承0、页键。的内容）
机械设计（教材）
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五、设计步骤
1、选择电动机 2、传动比分配 3、计算各轴的转速 4、齿轮传动设计 5、验算系统误差 6、计算轴类零件 7、绘制装配图和零件图
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4.设计中应注意的问题
1）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径 匹配。
2）润滑剂和润滑方式的选择
减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确定，
减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dn确 定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂， 此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，故应 在轴承处采用密封装置“挡油盘”。注意，并不是 每个轴承处都安挡油盘。
a低≤ 140， 7）检查浸油深度，当高速级大齿轮浸油1个齿高 时，低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的 六分之一到三分之一，以降低搅油功耗。
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5、验算传动系统速度误差
输送带速实际Vw在求解过程中与理论V 发生了变化，故应验算系统误差。
[（ V-Vw）/V]100%<±5% 若不满足应重新计算。
η 卷筒效率 2_________
η3_________低速级联轴器效率
η4_________ III轴轴承效率
η5_________低速级齿轮啮合效率
η6__________ II轴轴承效率
η7_________高速级齿轮啮合效率
η I轴轴承效率 8__________
η9_________高速级联轴器效率
(效率值查设计手册)
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2)电动机转速计算n
工作机转速nw ： 因：V= (πDn)/60*1000 (m/s) 故：nw=(V*60*1000)/ πD(rpm) 其中：V——输送机带速 (m/s)
D——卷筒直径 (mm) 电动机转速: nd= nwi总=(8~40) nw（rpm）
其中：i总=8~40 i总——减速器传动比(总传动比)
(内容和格式见书47页)
评分依据
1、草图、正式装配图、零件图 2、论文 3、答辩 以上均要求独立完成，如有雷同视为作弊。
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一、设计目的
机械设计课程设计是高等工科院校机械类 本科学生第一次较全面的机械设计训练，也是 机械设计课程的一个重要的实践性教学环节。
其目的是：
1、综合运用先修课理论，培养分析和解决工 程实际问题的能力。
2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。
3、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘 图、使用技术资料）
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正式装配图
1）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使 他人能拆图的目的）
2）符合制图国家标准，零件编号，标题栏， 明细表，技术要求等应齐全。
3）标注尺寸
a.特性尺寸:齿轮中心距及公差值。
b.外廓尺寸:长*宽*高 ，包括外伸端轴长。
c.安装尺寸:地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔 距、外伸端轴中心高。
d.配合尺寸:齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、 外伸端与联轴器。装配图上标注公差代号。
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3）选定电动机
根据求出的P、n查手册。
转速n：建议选用同步转速为1500、 1000（rpm）
功率P：为使传动可靠，额定功率应大于 计算功率即 P额>Pd=PW/ŋ总 选定电动机：型号（Y系列）、
同步转速n、满载转速nm、 额定功率P额、轴的中心高、 电动机轴径、
记下备用
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2、传动比分配
分配原则：各级传动尺 寸协调，承载能力接近， 两个大齿轮直径接近以 便润滑。（浸油深度）
5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺 等）
6）确定联接件结构尺寸及位置。
7）验算
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设计计算中需要验算的内容
1、各级齿轮传动的强度验算 2、中间轴的弯扭合成强度验算 3、中间轴键的强度验算（只验算一处） 4、中间轴上的滚动轴承寿命验算 5、两级传动大齿轮浸油深度验算 6、选择减速器内齿轮润滑方式验算V 7、选择滚动轴承的润滑（剂）方式验算dn
3）油底油面高度≧30~50，以保证足够的油量。
4）轴承盖选嵌入式结构。
5）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也 可以成齿轮轴。
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5.草图设计步骤
按中心距先画轴心线，再画轴及轴承， 先画箱内，后画箱外， 先粗画，后细画， 布图上下左右要适当匀称。
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箱体结构设计
机座壁厚 按二级齿轮减速器a选择壁厚 a__低速级中心距 轴承座旁螺栓扳手空间 扳手空间大操作方便，但h太大螺栓太长， 安装不便，且要合于螺栓长度系列 螺栓中心到机座外壁距离 螺栓中心到机座外凸边缘尺寸
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6、计算轴类零件
1）初估I 、II、 III轴径，注意第I 根轴是否 设计成齿轮轴，对 II轴进行弯扭合成强度验算。 2）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号 相同。对II轴上的轴承进行寿命计算。 3）键的选择，对 II轴上的键进行强度校核。 提示： 力的结果取整数，
齿轮几何参数精确到小数点后两位， 传动比精确到小数点后两位， 螺旋角精确到秒。
1、准备工作 （1）A4图纸一张，比例自订，手绘 （2）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺
寸、轴径估算） 2、要求 （1） 草图设计正确，主要结构要表达清楚。各
主要零件尺寸应标注在图纸上。 （2）草图不要求线型，同样零件可只画一个，
其它简画。
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3、任务（以设计手册为参考资料）
1）通过草图设计检查传动比分配是否合理，
……
计算出参数列表备用。
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4、齿轮传动设计
1）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动； 2）选用中碳钢，传动用模数m≥1.5-2mm； 3) β角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消； 4）β=8-15°，Z1=20-40 ，Z2=iZ1求出后圆整； 5）因圆整Z2时i变化了故须验算传动比误差：
Δi=[（i-Z2/Z1）/i]100%≤±5% 6）为使图面匀称，中心距：a高≤ 120，
4）减速器的技术特性，以表格的形式布置在 装配图的空白处。
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零件图
1、 中间轴和齿轮（低速级大齿轮） 2、要求：标出全部尺寸、公差值、形 位置公差、粗糙度、材料及热处理方法 技术要求等。
轴的键槽处要有移出剖面， 齿轮轴列出参数表。
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编写设计计算说明书
1、包括封面，目录，内容，参考文献。 2、轴的弯扭矩图在同一张纸上。
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二、课程设计任务书
名称：带式输送机传动装置（二级圆柱齿轮减速器）。
要求：有轻微冲击,工作经常满载,原动机为电动机,齿轮 单向传动,单班制工作（每班8小时）,运输带速度误差为 ±5%,减速器使用寿命5年,每年按300天计,小批量生产,启 动载荷为名义载荷的1.5倍。
三、设计任务量 四、参考资料
传动系统简图 原始数据
nI =nm
II轴:
n II =nI/i高
……
2)各轴输入功率
电动机轴: I轴: II轴:
Pd=Pw/ŋ总 P I = Pd ŋ （ŋ联轴器效率）
P I I= P I * ŋ12 ŋ12——I轴至 II轴效率
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3)各轴扭矩T 电动机轴： Td=9550*Pd/nm（Nm） I轴： TI= Td II轴：TII=动系统简图
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原始数据
方
案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
运输带拉
力F(N)
1800 1800 1900 1900 2000 2000 2100 2100 2200 2200
运输带速 度V(m/s) 1.1 1.2 1.1 1.2 0.9 1.0 0.9 1.0 0.9 1.0 卷筒直径
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起盖螺钉作用：起盖用 ，两个对角线 布置。
定位销作用：镗轴承孔定位用，锥度 1：50 两个， 对角线布置。
观察窗作用：注油、观察两对齿轮啮 合情况，以能进手为宜。
通气器作用：平衡机体内外压力。
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吊钩作用：起吊整机用，与底座铸出。 起盖吊耳作用：起吊盖，与上盖一同铸 出。 油标尺作用：测量油面深度，要有最高 液面，最低液面刻度。位置设计要防止 拔不出油标或油外溢。 放油塞作用：更换润滑油的出口，设计 在箱体底座最低位置处。
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1、选择电动机
选择电动机依据：功率P，转速n
1）电动机功率计算P
工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kw） 其 中 已 知： F——输送带拉力 （N）
V___输送带速度 （m/s）
电动机需要功率： Pd= P w /η (kw) 总 效 率 ： η=η1. η2. η3…… ηn
η1_________卷筒轴承效率
低速轴与高速大齿轮是否干涉，
两大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深1个齿高 时低速大轮浸油深度<半径的1/3~1/6。
2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算） 定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。
3）轴承的组合设计
确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装 置，对中间轴上的轴承进行寿命计算。
4）确定箱体的结构及各部分尺寸。
300 300 300 300 300 300 300 300 300 300
D(mm)
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第二阶段设计的主要内容:
1、草图设计（手绘） 2、装配图（CAD ） 3、撰写说明书 草图设计是装配图设计的规划和准备阶段 装配图设计是对草图的进一步细化和完善 特点：边画边算边改“三边”设计法
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草图设计
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i总=i减=i高*i低=nm/nw i减——减速器传动比 i高——减速器内高速级传动比 i低——减速器内低速级传动比 nm——电动机满载转速 nw——工作机转速 i高=（1.2~1.3)i低 i减= （1.2~1.3) i低2
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3、计算各轴的n，P，T
1）各轴转速
电动机轴:nm（满载转速）
I轴: