机械设计课程设计 计算说明书
设计题目: 单极硬齿面齿轮减速箱
机自卓越 专业 1101班
设 计 者 袁伟亮
指导教师 刘峰 2014 年 7 月 15 日
目录
第一章 绪论 ....................................................................................................................... 1 1.1 设计背景 ............................................................................................................................ 1 1.2 基本目的 ............................................................................................................................ 1 1.3 基本方案拟定 .................................................................................................................... 1 第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算 ................................................................... 4 2.1 电动机类型及结构选择 .................................................................................................... 4 2.2 电动机的选择 .................................................................................................................... 4 2.3 确定电动机转速 ................................................................................................................ 4 2.4 确定传动装置的总传动比和分配级传动比 .................................................................... 5 2.5 动力运动参数计算 ............................................................................................................ 6 第三章 传动零件的设计计算 ............................................................................................. 7 3.1 普通V带传动设计 ............................................................................................................ 7 3.2 齿轮传动设计计算 .......................................................................................................... 10 第四章 轴系零件设计及相关参数计算 ............................................................................ 18 4.1 轴系零件相关参数 .......................................................................................................... 18 4.2 齿轮轴结构设计及相关参数计算 .................................................................................. 18 4.3 低速轴齿轮轴结构设计及相关参数计算 ...................................................................... 22 第五章 轴承的选择及校核 .............................................................................................. 26 5.1 轴承的选择 ...................................................................................................................... 26 5.2 齿轮轴使用寿命计算 ...................................................................................................... 26 5.3 低速轴轴承使用寿命计算 .............................................................................................. 28 第六章 键与联轴器的选择与计算 ................................................................................... 29 6.1 联轴器的选择 .................................................................................................................. 29 6.2 键的选择与计算 .............................................................................................................. 30 第七章 减速箱的润滑与密封 ........................................................................................... 31
7.1 齿轮的润滑 ...................................................................................................................... 31 7.2 润滑油的选择 .................................................................................................................. 31 7.3 密封的选择与确定 .......................................................................................................... 31 第八章 箱体主要结构尺寸计算说明 ................................................................................ 32 第九章 设计小结 ............................................................................................................. 34 第十章 实践感言 ............................................................................................................. 35
第一章 绪论
1.1 设计背景
齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着,是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大,或者传动比大而机械效率过低的问题。随着生产技术的不断发展和科学技术的不断进步, 机械传动装置向着大型、精密、高速、成套和自动化方向发展, 生产过程向自动化和智能化发展,对齿轮传动的承载能力、传动效率、使用寿命、运转平稳性、噪音、尺寸重量及成本等,都提出了更高的要求。为满足这些要求而采取的主要措施和发展趋势是提高齿面硬度、加工精度,以及寻求结构更先进的传动装置,这为高精度硬齿面减速机的应用提供广阔的发展前景。高精度硬齿面减速机体积小、重量轻、承载能力大、抗磨损能力强、使用寿命长、运行平稳、噪音小的优点,是齿轮传动技术发展的主流。
1.2 基本目的
1) 运用和巩固本课程及有关选课程所学理论知识,通过课程设计培养机械设计的
初步能力;
2) 掌握机械传动装置的设计方法、设计步骤,并通过它了解机械设计的基本原则
和一般方法,为以后的专业课程设计及毕业设计打下基础;
3) 进行机械设计基础技能的训练,如计算、绘图、使用资料(手册、图册、标准
和规范等)以及正确使用经验数据、公式等。
1.3 传动方案拟定
1、传动系统的作用及传动方案的特点:
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换器运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用
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维护方便。
本设计中原动机为电动机, 工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级硬齿面斜齿轮传动,所谓硬齿面齿轮, 就是采用特种钢材, 应用多种方法使齿轮表面硬度达到 45 HRC 以上的齿轮。
减速器的箱体采用水平剖分式结构,用 HT200 灰铸铁铸造而成。 2、传动方案的分析与拟定
工作条件:连续单向运转,工作平稳无过载,空载启动,使用期限10年,小批量生产,两班制工作。运输带速度允许误差5%
图1 传动示意图
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