【机械制造业】华南理工汽车理论机械设计说明书

（机械制造行业）华南理工汽车理论机械设计说

明书

机械课程设计

目录

一课程设计书2

二设计要求2

三设计步骤2

1.传动装置总体设计方案3

2.电动机的选择4

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比5

4.计算传动装置的运动和动力参数5

5.设计V带和带轮6

6.齿轮的设计8

7.滚动轴承和传动轴的设计19

8.键联接设计26

9.箱体结构的设计27

10.润滑密封设计30

11.联轴器设计30

四设计小结31

五参考资料32

一.课程设计书

设计课题:

设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V

二.设计要求

1.减速器装配图一张(A1)。

2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。

3.设计说明书一份。

三.设计步骤

1.传动装置总体设计方案

2.电动机的选择

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比

4.计算传动装置的运动和动力参数

5.设计V带和带轮

6.齿轮的设计

7.滚动轴承和传动轴的设计

8.键联接设计

9.箱体结构设计

10.润滑密封设计

11.联轴器设计

1.传动装置总体设计方案:

1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，

要求轴有较大的刚度。

3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速

级。

其传动方案如下：

图一:(传动装置总体设计图)

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。

选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。

传动装置的总效率

＝0.96×××0.97×0.96＝0.759；

为V带的效率,为第一对轴承的效率，

为第二对轴承的效率，为第三对轴承的效率，

为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑.

因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。

2.电动机的选择

电动机所需工作功率为：P＝P/η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW,执行机构的曲柄转速为n＝=82.76r/min，

经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i＝8～40，

则总传动比合理范围为i＝16～160，电动机转速的可选范围为n＝i×n＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，

选定型号为Y112M—4的三相异步电动机，额定功率为4.0

额定电流8.8A，满载转速1440r/min，同步转速1500r/min。

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比

由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为＝n/n＝1440/82.76＝17.40

（2）分配传动装置传动比

＝×

式中分别为带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取＝2.3，则减速器传动比为＝＝17.40/2.3＝7.57

根据各原则，查图得高速级传动比为＝3.24，则＝＝2.33

4.计算传动装置的运动和动力参数

（1）各轴转速

＝＝1440/2.3＝626.09r/min

＝＝626.09/3.24＝193.24r/min

＝/＝193.24/2.33=82.93r/min

==82.93r/min

（2）各轴输入功率

＝×＝3.25×0.96＝3.12kW

＝×η2×＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW

＝×η2×＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW

＝×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW

则各轴的输出功率：

＝×0.98=3.06kW

＝×0.98=2.84kW

＝×0.98=2.65kW

＝×0.98=2.52kW

（3）各轴输入转矩

=××N·m

电动机轴的输出转矩=9550=9550×3.25/1440=21.55N·

所以:＝××=21.55×2.3×0.96=47.58N·m

＝×××=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53N·m

＝×××=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m

=××=311.35×0.95×0.97=286.91N·m

输出转矩：＝×0.98=46.63N·m

＝×0.98=140.66N·m

＝×0.98=305.12N·m

＝×0.98=281.17N·m

运动和动力参数结果如下表

6.齿轮的设计

（一）高速级齿轮传动的设计计算

１．齿轮材料，热处理及精度

考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮

（1）齿轮材料及热处理

①材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为小齿轮280HBS取小齿

齿数=24

高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为大齿轮240HBSZ=i×Z=3.24×24=77.76取Z=78.

②齿轮精度

按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。

２．初步设计齿轮传动的主要尺寸

按齿面接触强度设计

确定各参数的值:

①试选=1.6

查课本图10-30选取区域系数Z=2.433