机械设计之单级圆柱齿轮减速器

计算压轴力FQ: FQ?2z F0sin(?1/2)=2?3?248.05?sin(142.49?/2)N=1409.27N 带轮设计: FQ?1409.27N 对带轮的主要要求是重量轻、加工工艺性好、质量分布均匀、与普通 V带接触的槽面应光洁，以减轻带的磨损。对于铸造和焊接带轮、内 应力要小。 带轮由轮缘、轮幅和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘， 装在轴上的筒形部分称为轮毂，中间部分称为轮幅。 P型腹板带轮 材料 V带轮的结构 HT200 带轮结构形式按直径大小常用的有S型实心带轮（用于尺寸较小的带 轮）、P型腹板带轮（用于中小尺寸的带轮）、H型孔板带轮（用于B=63mm 尺寸较大的带轮）及E型椭圆轮幅带轮（用于大尺寸的带轮）。根据D1=42mm d=140mm,故小轮选取P型腹板带轮 大轮取H型孔板带轮 材料D2=60mm HT200 L=50mm 轮缘部分的轮槽尺寸按V带型号查《设计》P219表21-2。查得，小轮f为34° 缘宽度B=63mm，孔径D1=42mm，轮毂长L=50mm.大轮轮缘宽度B=63mm，孔径D2=60mm由于普通V带两侧面间的夹角是40°，为了适应V带在bd=14mm 带轮上弯曲时截面变形，楔角减小，故规定普通V带轮槽角f为34° 查课本P144表10-3 槽宽bd=14mm 45钢， 六：轴的设计： 正火处理 硬度 选择轴的材料 170～ 选轴的材料为45钢，正火处理，查[1]（P291表16-1），硬度170～217HBS 217HBS. 按扭转强度估算轴的最小直径 3轴径d的设计计算公式为 d?AP? n? A=118 d1=40mm 查[1]（P291表16-2），取A=118，代入上面公式，有 d>=38.34mm 考虑键槽影响以及联轴器孔径系列标准，查课本P292表16-3，则 取最细的轴径d1=40mm 轴的结构设计: 轴上零件的定位，固定和装配: 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固 定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则 采用过渡配合固定. 确定轴各段直径和长度: d1=40mm，考虑前面所述决定径向尺寸的各种因素，其他各段 直径可确定为： 考虑在d2处联轴器用轴肩实现轴向定位，所以，d2=d1+2(0.07～ d2=47mm 0.1)d1=45.6～48mm 取 d2=47mm 齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求， 装轴处d3应大于d2，所以， d3=50mm d3=d2+(1～3)=48～50mm 取 d3=50mm d7=50mm 满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承 型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取 d7=50mm d6=60mm d6与d7用轴肩实现轴向定位，齿轮在左端用轴环定位,轴环直径 d6，所以 取 d6=60mm L1=65mm 确定各轴的长度： 工段：d1=40mm 轮缘宽度B=63mm， 长度取L=65mm 选用6210型 深沟球轴承，其内径为d=50mm, 宽度B=20mm. 考虑齿轮端面和箱 体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。 6210 B=20mm 选择轴承型号: damin=57m 由于d7和d3两处都安装轴承，初选深沟球轴承，查《设计》P149m 表15-4，可知，轴承代号为6210，轴承宽度B=20mm，安装尺寸为damin=57mm. 七：键连接的选择和校核: 轴径d1=40mm,L1=65mm 查课本P231表13-10得，选用A型平键，得： 键 16×10 GB1096-79 l=L1-b=65-16=49mm T=146.32N?;m h=10mm 根据课本P234（13-22）式得 σp=4T/dhl=4×146320/40×10×49 =29.86Mpa<[σR](50~60Mpa) 故该键合适。 八：课程设计总结和参考文献： 从整体上来说通过详细的计算和仔细的校核并且结合了实际情况，设计的过程基本正确. 课程设计使我们对所学的知识得到了一次系统，完整的复习，让我们初步了解到机械的选择、设计与加工基本知识.课程设计的过程中，进一步增强了数据的处理和一些细节处理的能力. 在设计过程中的经验教训总结： 1.设计的过程中必须严肃认真，刻苦专研，一丝不苟，精益求精，才能在设计思想，方法和技能各方面获得较好的锻炼与提高. 2.机械设计课程设计是在老师的指导下独立完成的.必须发挥设计的主动性，主动思考问题分析问题和解决问题. 3.设计中要正确处理参考已有资料和创新的关系。熟悉和利用已有的资料，既可避免许多重复的工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的重要保证.善于掌握和使用各种资料，如参考和分析已有的结构方案，合理选用已有的经验设计数据，也是设计工作能力的重要方面. 4.整个设计过程中要注意随时整理计算结果，并在设计草稿本上记下重要的论据，结果，参考资料的来源以及需要进一步探讨的问题，使设计的各方面都做到有理有据.这对设计正常进行，阶段自我检查和编写计算说明书都是必要的. 5.课程设计达到了专业学习的预期目的.在几个星期的课程设计之后，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习. 6.在设计的过程中，还有一些小的问题还未能处理的很好，我会努力找的到不足，多加注意，以便以后能做的更好. 参考文献 [1] 刘扬、王洪等，机械设计基础(第1版)，北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2010年8月 [2] 王洪、刘扬，机械设计课程设计，北京，北京交通大学出版社，2010年3月 [3] 闻邦椿，机械设计手册1(第5版)，北京，机械工业出版社，2010年1月