二级圆柱齿轮减速器设计报告

青岛理工大学琴岛学院设计报告课题名称：带式输送机传动装置设计学院：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化15-4班学号：20150251146学生：宫瑞兵指导老师：郇艳青岛理工大学琴岛学院教务处2017年12月27日学生宫瑞兵指导老师郇艳课题名称机械设计课程设计设计时间2017.12.11~2017.12.27设计地点实验楼工业图书馆设计目的通过机械设计课程设计，进一步巩固和加深所学的理论知识，可以把机械设计及其他课程(机械制图、工程力学、工程材料及机械制造基础)中所学的理论知识在设计中加以综合运用，使理论知识和生产实践密切地结合起来，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能，同时增强电脑绘图的能力。一、设计过程（一）传动方案的分析与拟定工作机轴圆周力F(KN)2.3运输带工作速度m/s1.1滚筒直径D/mm320传动方案：电动机通过高速轴输入到双级圆柱齿轮减速器，高速级齿轮与低速级齿轮都采用圆柱直齿轮。低速级通过联轴器与滚筒连接。（二）电动机的选择计算卷筒所需功率PW=Fv/1000=2.53KW,电动机输出功率为Pd=PW/η=2.91KW,根据Pd选择Y132M-4型三相异步电动机，电动机参数如下：额定功率满载转速同步转速电动机质量3kw960r/min1000r/min81kg（三）传动比的计算与分配和传动参数的计算1.计算总传动比卷筒轴转速nw=60000v/πd=60000×1.1/(π×320)=65.68r/min,总传动比i=nM/nW=960/65.68=14.622.分配传动比取高速级传动比i1=4.52,则低速级传动比i2=i/i1=3.23。3.各轴转速：轴Ⅰn1=nm=960r/min，轴Ⅱn2=nm/i1=212.39r/min,轴Ⅲn3=n2/i2=65.76r/min各轴输入功率：轴ⅠP1=2.88kw，轴ⅡP2=2.79kw，轴ⅢP3=2.71kw各轴输入转矩:轴ⅠT1=28.65N·m，轴ⅡT2=125.45N·m，轴ⅢT3=393.56N·m，（四）传动零件的设计计算高速级与低速级大小齿轮均选用软齿面渐开线斜齿轮，高速级与低速级大齿轮均选用45钢，硬度为240HBS，小齿轮均选用40Cr，调质处理后硬度为280HBS。二者材料硬度差为40HBS。采用斜齿圆柱齿轮传动，7级精度（GB10095-88）。高速级一对齿轮：Z1=23，Z2=102;d1=46,d2=204;B1=57,B2=50;m=2mm。低速级一对齿轮：Z1=20，Z2=65;d1=80,d2=260;B1=57,B2=68;m=4mm。（五）轴的设计计算三根轴的材料均为45,调质处理，硬度为217～255HBS。轴1、轴2分别选取6305C,6307C深沟球轴承，轴3选取6209C深沟球轴承。经校核，满足寿命要求。（六）键连接的选择和计算所有的键均采用45钢。轴Ⅰ：按轴径Φ=30选用A型平键，截面尺寸为b×h=6×6mm，键长34mm，轴Ⅱ：对齿轮处：按轴径Φ=40，选用A型平键，截面尺寸为b×h=10×8mm，键长71mm。轴Ⅲ：对左边联轴器处：按轴径Φ=55选用A型平键，截面尺寸为b×h=16×10mm，键长80mm。对右边齿轮处：按轴径Φ=764选用A型平键，截面尺寸为b×h=22×14mm，键长60mm。（七）联轴器的选择由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑装拆方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器。（八）减速器的润滑方式和密封类型的选择1.润滑1）.齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度小，所以浸油高度约为30～50㎜。2）.滚动轴承的润滑采用润滑脂润滑，增加挡封盘防止油脂混合变质，挡油盘还可以阻止润滑脂流失。2.密封形式轴与轴承盖之间用接触式毡圈密封，型号根据轴段选取。（九）减速器附件、箱体的设计减速器在工作时会有剧烈震动和冲击，铸铁材料具有良好的冲击减震性能，因此箱壳用HT200灰铸铁铸造而成，外表较美观且易于切削。为了保证箱壳有足够的刚度，在轴承凸台上下做出了刚性加固筋。箱底有约8mm的斜度，以便放油时能将油放干净。为了观察箱内油面高度，保证箱内油亮适当，在箱体上便于观察和油面较稳定的地方装上了油标。为了加工时精确地镗制减速器的轴承座孔，安装时保证箱盖与箱体的相互位置，再分箱面凸缘两端装置两个圆锥销，以便定位。二、主要收获这次设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。此外，它还培养了我们机械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计。在设计过程中增强了我的综合运用机械设计课程及其他课程理论知识和利用生产时间知识来解决实际问题的能力，真正做到了学以致用。在此期间我们同学之间互相帮助，共同面对机械设计机械课程设计当中遇到的困难，培养了我们的团队精神。在这些过程当中我充分的认识到自己在知识理解和接受应用方面的不足，特别是自己的系统的自我学习能力的欠缺，将来要进一步加强，今后的学习还要更加的努力。二、存在问题1、齿轮设计中首先遇到的是齿数和模数的决定。为使工作机运转平稳，应尽量把模数取小，齿数增大，这样也便于加工，且运动过程中噪声、振动均小。2、轴的设计过程中，开始是按顺序先设计Ⅰ轴，但是在设计中Ⅰ轴的轴向尺寸定不下来，这是因为第Ⅰ轴的尺寸与Ⅱ轴和Ⅲ轴的尺寸和结构有关，故应先把第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的结构设计排列在一张纸上，综合考虑才能正确把握各轴的轴向定位。3、我们设计一个轴和齿轮,不可避免的要设计圆角和倒角,但是圆角和倒角我们应该取一个怎样的数值呢？轴肩的圆角半径一定要小于齿轮毂孔的圆角半径和与其相配合的零件的倒角的半径,那么轴肩处的圆角的半成品径应该是多少呢?4、电动机选择不合理会出现什么后果？5、轴的材料如何选取？6、联轴器的作用是什么？四、解决措施1、轴肩处的圆角半径在机械设计手册上有推荐。至于齿轮的倒角或倒圆是要根据齿轮的用途决定的，滑移齿轮的齿角一般需要倒圆角，称为“倒缘”。2、电机选择不合理，会导致传动比的不合理，进而使得整个减速器尺寸不合理以及整个传动装置的结构不合理。电动机一般用得最多的就是Y系列的三相异步电动机。选择时应充分考虑传动比与传动装置结构尺寸。3、轴有三类，传动轴，心轴，转轴。轴的材料，平常用得最多的是45钢调质，好一点的用40Cr调质。4、联轴器主要是用来联结两根轴，以传递运动和动力的。如果选择带弹性元件的挠性联轴器的话，有一定的减震和协调功能。五、建议1、在进行设计时，借一本机械手册是必要的。2、为了加工方便，部分总体尺寸需要圆整，如轴的总长，箱体的总高、总宽、总长等。3、这次的课程设计与考试临近，导致越往后越浮躁，虽然这是自身的问题，但每次做课程设计选的时间都不是很合理。学校有考虑整体大局的责任，但我们还是希望课程设计时是一心一意而不是忐忑不安，在慌乱的复习中结束可贵的学习课程设计的机会。六、小结这次关于两级展开式圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。在设计过程中，碰到了与以往完全不同的方法及概念；前一部分可能成立的结论用到下一部分内容却会产生致命的错误；我们往往在自认为已经没有问题的时候，却碰到了前面认为不是问题的问题。总结起来，我们最大的欠缺就是缺乏一个整体的观念，常常在不经意中，以偏概全，以局部代替整体。这次课程设计是大学里到现在为止过程最烦琐，设计更多元，要求最严格，时间最长，也最综合的一次。在这段时间里，我们充分运用了大学三年里所学的知识进行设计，每次遇到困难，经过研究以后才发现，那是我们学过的内容。这次设计内容涉及之广，连贯性之强，让我深深体会到课程设计的严谨。无论是在设计或是制图过程中，出现一点毛病就可能重新开始检查，这也对我们的能力有了锻炼。设计完毕后，还是感觉有点小漏洞，但经过思考，发现无论是设计的思路，还是设计各个过程的联系，我都对这些更加熟悉，在初次做一个体系较庞大的课程设计后，我积累了更多的经验，增加了熟练度、耐心、也更加细心。本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助.设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。指导老师评语系部教研室意见