减速机设计说明书1.

课程设计课程名称题目名称__ __学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2008 年 7月 11日目录机械设计基础课程设计任务书 (1)一、传动方案的拟定及说明 (3)二、电动机的选择 (3)三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)四、传动件的设计计算 (6)五、轴的设计计算 (15)六、滚动轴承的选择及计算 (23)七、键联接的选择及校核计算 (26)八、高速轴的疲劳强度校核 (27)九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (30)十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择 (31)参考资料目录题目名称 学生学院 专业班级 姓 名 学 号一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置（见 图1）。

设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。

图2为参考传动方案。

二、课程设计的要求与数据已知条件：1．运输带工作拉力： F = kN ； 2．运输带工作速度： v = 2.0 m/s ； 3．卷筒直径： D = 320 mm ； 4．使用寿命： 8年；动力及传动装置DvF 图1 带式运输机传动装置 图2 参考传动方案5．工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；6．制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量。

三、课程设计应完成的工作1．减速器装配图1张；2．零件工作图 2张（轴、齿轮各1张）；3．设计说明书 1份。

四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献1 孙桓, 陈作模. 机械原理[M]. 北京：高等教育出版社，2001.2 濮良贵, 纪名刚. 机械设计[M]. 北京：高等教育出版社，2001.3 王昆, 何小柏, 汪信远. 机械设计/机械设计基础课程设计[M]. 北京：高等教育出版社，1995.4 机械制图、机械设计手册等书籍。

(HB<=350HBS),8级精度,查表10-1得小齿轮 40Cr 调质处理 HB1=280HBS大齿轮 45钢调质处理 HB2=240HBS2)、按齿面接触强度计算:取小齿轮1z=20，则2z=2i1z，2z=⨯=，取2z=83并初步选定β＝15°确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择Kt=b.由图10-30选取区域系数Zh=c.由图10-26查得76.01=∂ε, 84.02=∂ε,则60.121=+=∂∂∂εεεd.计算小齿轮的转矩:m m10189.441⋅⨯=NT。

确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=f.由图10-2查得小齿轮的接触疲劳强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表9-5得齿轮接触应力[]1limσ=600MPa大齿轮的为[]2limσ=550MPah.由式10-13计算应力循环次数91110065.4)365828(114506060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==hjLnN89210866.912.410065.4⨯=⨯=Ni.由图10-19取接触疲劳寿命系数1HNK=2HNK=[]1Hσ =1HNK[]1limσ/S=540Mpa[]2Hσ=2HNK[]2limσ/S=528 Mpa60.1=∂ε9110065.4⨯=N8210866.9⨯=N[][]MPa52854021==HHMpaσσV=3.26m/s1）、选择材料热处理方式（与前一对齿轮相同）(HB<=350HBS),8级精度,查表10-1得小齿轮 40Cr 调质处理 HB1=280HBS大齿轮 45钢调质处理 HB2=240HBS2）、取小齿轮3z=20，则4z=3i2095.23⨯=⋅z=59 取4z=59，初步选定β＝15°3）、按齿面接触强度计算:确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择Kt=b.由图10-30选取区域系数425.2=Hzc.由图10-26查得,85.0,76.021==ααεε则61.121=+=αααεεεd.计算小齿轮的转矩: m m1064.152⋅⨯=NT确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=f.由图10-2查得小齿轮的接触疲劳强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表9-5得齿轮接触应力[]1limσ=600MPa大齿轮的为[]2limσ=550MPah.由式10-13计算应力循环系数81110867.9)365828(13526060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==hjLnN88210345.395.210867.9⨯=⨯=NV=1.21m/s1）按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr，调质处理，查表15-31，取100=A2）初算轴的最小直径mm869.16145036.6100d33min=⨯=⋅≥npA高速轴Ⅰ为输入轴，最小直径处跟V带轮轴孔直径。

因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大6%，mind=18.375mm。

由《机械设计手册》表22-1-17查得带轮轴孔有20，22，24，25，28等规格，故取mind=20mm高速轴工作简图如图(a)所示首先确定个段直径A段：1d=20mm 有轴最小直径算出）B段：2d=25mm，根据油封标准，选择毡圈孔径为25mm的C段：3d=30mm，与轴承（圆锥滚子承30206）配合，取轴承内径D段：4d=36mm，设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mmE段：5d=45.58mm，将高速级小齿轮设计为齿轮轴，考虑依据《课程设计指导书》p116G段，7d=30mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承内径F段：6d=36mm, 设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mm L=290mm首先，确定各段的直径A段:1d=30mm,与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合F段：6d=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合E段：5d=38mm，非定位轴肩B段：2d=48mm, 非定位轴肩，与齿轮配合C段：3d=64.94mm, 齿轮轴上齿轮的分度圆直径D段：4d=50mm, 定位轴肩然后确定各段距离：A段：1L=29mm, 考虑轴承（圆锥滚子轴承30207）宽度与挡油盘的长度B段：2L=8mm,根据轴齿轮到内壁的距离及其厚度C段：3L=75mm,根据齿轮轴上齿轮的齿宽E段：5L=43mm, 根据高速级大齿轮齿宽减去2mm（为了安装固定）F段：6L=41.5mm，考虑了轴承长度与箱体内壁到齿轮齿面的距离D段：4L=9.5mm,由轴Ⅰ得出的两轴承间距离（不包括轴承长度）S=174mm减去已知长度得出3、轴Ⅲ的设计计算mind=45mm输入功率P=,转速n =119r/min,T=460300Nmm轴的材料选用40Cr（调质），可由表15-3查得A=110所以轴的直径:mind30nPA=39.65mm。

因为轴上有两个键槽，故最小直径加大12%，mind=44.408mm。

由表(机械设计课程设计指导书)选联轴器型号为LH3轴孔的直径1d=45mm长度L=84mm轴Ⅲ设计图如下：首先，确定各轴段直径A段:1d=45mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合B段:2d=60mm,非定位轴肩,h取2.5mmC段:3d=72mm,定位轴肩，取h=6mmD段:4d=68mm, 非定位轴肩，h=6.5mmE段:5d=55mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30211）配合F段:6d=60mm,按照齿轮的安装尺寸确定G段:7d=45mm, 联轴器的孔径然后、确定各段轴的长度A段:1L=46.5mm,由轴承长度，△3，△2，挡油盘尺寸B 段: 2L =68mm ，齿轮齿宽减去2mm ，便于安装C 段: 3L =10mm, 轴环宽度，取圆整值 根据轴承（圆锥滚子轴承30211）宽度需要D 段: 4L =57.5mm,由两轴承间距减去已知长度确定E 段: 5L =33mm, 由轴承长度，△3，△2，挡油盘尺寸F 段: 6L =65mm, 考虑轴承盖及其螺钉长度，圆整得到G 段: 7L =84mm,联轴器孔长度轴的校核计算, 第一根轴: 求轴上载荷 已知：N F N F N F N F p a t 754,496,693,1839r ====设该齿轮轴齿向是右 旋，受力如右图：mm 25.48L mm 25.132mm 75.81321===L L ， 由材料力学知识可求得 水平支反力:mm 65013113670321⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:NF N F mm N M N F F NV NV a NV 87,1360,11304,49621a 1'==⋅===mm 65013113670321⋅===N M N F N F H NH NHca σ=mm 1069171182261640321⋅-=⋅-=⋅=N M mm N M mm N M V V V ，合成弯矩mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=125132,134918m m ,61640321由图可知,危险截面在C 右边 W=3d =9469ca σ=ca M /W=<70MPa轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件! 第二根轴 求轴上载荷 已知：NF N F N F NF N F N F a t 11341675,4461496693,1839a 'r 't 'r ======设该齿轮轴齿向两个都是左旋，受力如右图：mm 25.48L mm 5.69mm 75.60321===L L ， 由材料力学知识可求得 水平支反力:mm8552mm,148595176,24462121⋅-=⋅===N M N M N F N F H H NH NH垂直支反力:mm8552mm,148595176,24462121⋅-=⋅===N M N M NF N F H H NH NHmmN M mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=⋅=1217443365176472mm,158944321，ca σ =mm 1864901513294821⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:N F N F mm N M NV NV a 568,1107,11700021==⋅=mm N M mm N M V V ⋅=⋅=1859026889721，合成弯矩mmN M N M ⋅=⋅=263321mm,19981021由图可知,危险截面在B 右边 算得W=19300ca σ=ca M /W=<70MPa轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件!六、滚动轴承的选择及计算1.Ⅰ轴轴承 型号为30206的圆锥滚子轴承 1）计算轴承的径向载荷：NFFF N FFF rNV rNH r NV rNH r 113987211361531136070322222222221r 211=+=+==+=+=2）计算轴承的轴向载荷 (查指导书p125) 30206圆锥滚子轴承的基本额定动载荷Cr=,基本额定静载荷Cor=，e=，Y= 两轴承派生轴向力为：N YFF N Y F F r r 3562,478222d 11d ====因为N F N N N F F d d a 35685235649612=>=+=+ 轴左移，左端轴承压紧，右端轴承放松N P P 29632==h L h 87700=NF NF r r 188261221==N F a 13122=150钢铸铁．Ⅰ轴上与带轮相联处键的校核满足设计要求 3．Ⅲ轴上 １）联轴器处采用键A ，b ×h ×L=14×9×70 单键[]MPa 12594.647094510603.4445=<=⨯⨯⨯⨯==P P Mpa dhl T σσ满足设计要求2）联接齿轮处采用A 型键A 561118⨯⨯=⨯⨯L h b 单键[]<=⨯⨯⨯⨯=≤=Mpa dhl T P P 42.6656114510603.4445σσ[]P σ＝125Mpa满足设计要求八、高速轴的疲劳强度校核 第一根轴结构如下：（1）判断危险截面在A-B 轴段内只受到扭矩的作用，又因为e<2m 高速轴是齿轮轴，轴的最小直径是按照扭转强度较为宽裕是确定的，所以A-B 内均无需疲劳强度校核。