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单级斜齿圆柱齿轮减速器-课程设计
课 程 设 计 任 务 书
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任务书数据 (加粗者为补充数据)
学生应提交的材料:
草图（用坐标纸绘制减速器装配图中的主、俯视图）； 减速器装配图（A0图）；
零件工作图两张（轴、齿轮各一张，A3图，用CAD绘制）；
设计说明书一份（包括封面、目录、设计任务书、正文、参考资料）。 日程安排： 8月23日 开始 8月26日 审草图 9月2.3日 答辩 1. 特性尺寸 如传动零件中心距及其偏差； 2. 最大外形尺寸 如减速器总的长、宽、高；
3. 安装尺寸 如地脚螺栓孔，轴伸出端配合长度和直径；
4. 主要零件的配合尺寸 如齿轮和轴、轴承与轴和轴承座孔的配合等。 装配图上应标注的尺寸
装配图上应写有技术特性、技术要求。 装配图上零件编号应按顺时针方向排列。
明细表和标题栏见《机械设计课程设计手册》P8，但需 注意长度应为180mm（不是150mm）。
图纸幅面、图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。 图上粗细线型要分明。 零件图上应标注出:
尺寸公差；表面粗糙度； 形位公差；技术要求；传动件的啮合参数表。
标题栏按《机械设计课程设计手册》P8要求，但需注意长度应为180mm（不是150mm）。图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。 图上粗细线型要分明。
设计说明书的内容：（见P239）
1. 目录
2. 传动方案的分析和拟定 3. 电动机的选择
4. 传动装置运动及动力参数计算 5. 传动零件的设计计算 6. 轴的计算
7. 滚动轴承的选择和计算 8. 键连接的选择和计算 9. 联轴器的选择
10. 润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 11. 参考资料
设计说明书应加封面。 设计任务书 注意事项：
1. 通常选用转速为1000rpm和1500rpm的电动机；
2. 设计传动装置时，应按工作机实际需要的电动机输出功率Pd计算，不能按
电动机的额定功率计算；转速取满载转速。
3. 一级减速器传动比范围i=3～6，一级开式传动i=3～7（均指圆柱齿轮）。 4. 带传动
开口平带传动 i=2～4（i≤6）； 有张紧轮的平带传动 i=3～5（i≤8）； 三角带传动 i=2～4（i≤7）。 5.圆锥齿轮传动
一级开式传动 i=2～4 （i≤8）； 一级闭式传动 i=2～3 （i≤6）。
5前言
分析和拟定传动方案
机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了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、传动效率高和使用维护方便。
所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。
众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。
三．运动学与动力学的计算
第一节 选择电动机
电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。 （1） 选择电动机的类型：
按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
（2） 选择电动机的容量：
工作所需的功率：
P= P/η
d
w
w
P = F*V/（1000η
所以：
d =
w）
P F*V/（1000η*η）
w
w =
由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为
η*η
式中
η*η*η*η*η*η*η
1
2
2
3
4
5
6
η
1、
η
2、
η
3、
η
4、
η
5、
ηη
6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷
筒轴的轴承及卷筒的效率。 取
η
1 = 0.96、
η
２= 0.99、
η
3 =0.97、4 = 0.97、
η
5 = 0.98、
η
6 = 0.96 ，
则： 所以：
η*η
d =
w = 0.96?0.99?0.99?0.97?0.97?0.98?0.96 =0.832
PF*V/η*η
1000
w
w
= 2600?1.5/(1000?0.832) kW = 4.68 kW
m
d
根据Pd选取电动机的额定功率由查表得电动机的额定功率
P使P = (1∽1.3)P = 4.68∽6.09 kW
w = 7.5 kW
P
（3） 确定电动机的转速： 卷筒轴的工作转速为：
nw = 60?1000V/πD = 60?1000?1.5/(3.14?400) r/min = 71.66r/min
按推荐的合理传动比范围，取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5 则合理总传动比的范围为: i = 6 ∽ 25
故电动机的转速范围为：nd = i*nw = (6∽25)?71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min
符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根据计算出的容量，由附表5.1查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。
适合。因此选定电动机型号为Y160M-6,所选电动机的额定功率Ped = 7.5 kW，满载转速nm = 970 r/min ，总传动比适中，传动装置结构紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。 第二节 计算总传动比并分配各级传动比
电动机确定后，根据电动机的满载转速和工作装置的转速就可以计算传动装置的总传动比。 （1） 计算总传动比：
i = nm/nw = 1440/115=12.52
（2） 分配各级传动比：
为使链传动的尺寸不至过大，满足b
iii
ig = i/ib =12.52/3=4.17
（3） 计算传动装置的运动和动力参数：
各轴的转速
nΙ= nm/ib =1440/3=480 r/min nΠ= nΙ/ig =480/115=4.17 r/min nw = nΠ = r/min
各轴的功率
PΙ= Pm*η
1 = 7.5?0.96 = 7.2 kW
PΠ=PΙ*η2 *η Pw = PΠ*η2*η
(4 ) 各轴的转矩
电动机的输出轴转矩
3 = 7.2?0.99?0.97 =6.914 kW 4 = 6.914?0.99?0.97 = 6.64 kW
Td
Td = 9550?Pm/nm =9550?7.5/970 = 73.84 Nm
其他轴转矩
TΙ= 9550?PΙ/nΙ =9550*6.84*0.96/480=130.644 Nm TΠ= 9550?PΠ/nΠ =9550*6.06/115=503.24 Nm Tw = 9550?Pw/nw = Nm
第三节 各轴的转速，功率及转矩，列成表格
五．齿轮的设计计算
六.轴与轴承的设计计算及校核
轴的设计及键联接的选择与校核
轴主要用来支承作旋转运动的零件，如齿轮、带轮，以传递运动和动力。本减速器有两根轴，根据设计要求，设计的具体步骤、内容如下：
根据上述设计结果设计第二轴，
七、键等相关标准键的选择
标准键的选择包括键的选择，联轴器的选择，螺栓、螺母、螺钉的选择，销的选择、垫圈、垫片的选择。 （1） 键的选择
查表4-1（机械设计基础课程设计）
Ι轴与带轮相配合的键：b = 8mm, h = 7mm, t = 7.0mm, t1 = 4.4mm l=18-90 Π轴与相联轴器配合的键：b = 14 mm, h = 9 mm, t = 5.0mm, t1=3.3mm l=36-60 Π轴与齿轮相配合的键：b = 18mm, h = 11mm, t = 5.5mm, t 1= 3.8mm l=50-200 （2） 联轴器的选择
根据轴设计中的相关数据，查表4-1（机械设计基础课程设计），选用联轴器的型号为GICL2 45D, 112/84 0.02kg每平方米
螺栓、螺母、螺钉的选择
考虑到减速器的工作条件，后续想体的附件的结构，以及其他因素的影响 选用螺栓GB5782 – 86, M6*25和GB5782 – 86, M10*35 ，GB5782 – 86, M10*25三种。 选用螺母GB6170 – 86, M10和GB6170 – 86, M12两种。 选用螺钉GB5782 – 86, M6*25和GB5782 – 86, M6*30两种。
八、减速器的润滑与密封
1、 传动件的润滑
浸油润滑：浸油润滑适用于齿轮圆周速度V≤12m/s的减速器。为了减小齿轮的阻力和油的升温，齿轮浸入油中的深度以1∽2个齿高为宜，速度高时还应浅些，在0.7个齿高上下，但至少要有10mm,速度低时，允许浸入深度达1/6∽1/3的大齿轮顶圆半径。油池保持一定深度，一般大齿轮齿顶圆到油池底面的距离不应小于30∽50mm。以免太浅会激起沉积在箱底的油泥，油池中应保持一定的油量，油量可按每千瓦约350∽700cm3来确定，在大功率时用较小值。
2、 滚动轴承的润滑：减速器中滚动轴承的润滑应尽可能利用传动件的润滑油来实现，通常
根据齿轮的圆周速度来选择润滑方式，本设计采用润滑脂润滑，并在轴承内侧设置挡油环，以免油池中的稀油进入舟车功能而使润滑脂稀释。
3、 润滑剂的选择：润滑剂的选择与传动类型、载荷性质、工作条件、转动速度等多种因素
有关。轴承负荷大、温度高、应选用粘度较大的润滑油。而轴承负荷较小、温度低、转速高时，应选用粘度较小的润滑油，一般减速器常采用HT-40,HT-50号机械油，也可采用HL-20,HL-30齿轮油。当采用润滑脂润滑时，轴承中润滑脂装入量可占轴承室空间的1/3~1/2。
4、 减速器的密封：减速器的密封是为了防止漏油和外界灰尘和水等进入常见的漏油部位有
分箱面、轴头、盖端及视孔盖等。
分箱面的密封，可在箱体剖分面上开回油槽，轴伸出处密封的装置有垫圈，O型橡胶圈和唇形密封圈。
在老师的耐心指导下，以及各位同学的讨论中，经过两周多时间的设计，本课题——单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动。其说明书的编写终于完成。本设计虽然较简单，但通过这一设计实践，我感到自己在这方面仍存在许多不足之处，对于我的本次设计，我觉得设计计算部分非常认真，该方案结构简单，易于加工，装配。且经济实用，可适用于精度要求不高的场所。同时也存在有一些尺寸设计方面的误差，对材料的选择也并非完全合理。希望指导老
师能批正。通过此设计，使我加深了对机械设计基础及有关课程和知识，提高了综合运用这些知识的能力。并为在今后学习本专业打下了 必须的基础，并提高了运用设计资料，及国家标准的能力。
九、箱体结构设计
一、 小型圆柱齿轮，为了使结构紧凑，重量较轻，采用整体式箱体，它的材料为HL150。
十、设计小结
在老师的耐心指导下，以及各位同学的讨论中，经过两周多时间的设计，
本课题——单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动。其说明书的编写终于完成。本设计虽然较简单，但通过这一设计实践，我感到自己在这方面仍存在许多不足之处，对于我的本次设计，我觉得设计计算部分非常认真，该方案结构简单，易于加工，装配。且经济实用，可适用于精度要求不高的场所。同时也存在有一些尺寸设计方面的误差，对材料的选择也并非完全合理。希望指导老师能批正。通过此设计，使我加深了对机械设计基础及有关课程和知识，提高了综合运用这些知识的能力。并为在今后学习本专业打下了 必须的基础，并提高了运用设计资料，及国家标准的能力。
十一、参考文献
[1]孙桓、陈作模主编.《机械原理》.高等教育出版社出版.2000.8
[2] 席伟光、杨光、李波主编.《机械设计基础课程设计》. 高等教育出版社出版.2002.9
[3]吴宗泽、罗圣国主编.《机械设计课程设计手册》.高等教育出版社出版.1998.12
[4]吴宗泽主编.《机械设计》.高等教育出版社出版.2003.5
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