1、 课程课程设计设计论文论文 论文题目论文题目 基于基于 solidworks 的一级直齿轮减速器设计的一级直齿轮减速器设计 一一 前言前言 本次机械设计方向课程设计是利用 solidworks 进行一级直齿轮减速器的设 计仿真。Solidworks 是一款三维 CAD 软件。Solidworks 功能强大、易学易 用和技术创新是其三大特点，使得 SolidWorks 成为领先的、主流的三维 CAD 解决方案。减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转 矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用 减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。本次课程设
2、计的目的在 于培养机械制造学生理论联系实际的设计思想，巩固、加深和扩展有关机械设计 方面的知识；训练机械设计的基本技能，例如计算、熟悉和运用设计资料以及使 用经验数据的能力；熟悉应用 solidworks，以便更好的理解机械设计，学会独 立的进行一些简单的机械设计。 二二 参数参数设计设计及及计算计算 选择电机以及传动比选择电机以及传动比 本次课程设计选用同步转速为 1000r/min，额定功率为 7.5KW 的电动机，电 动机满载转速为 960r/min,减速器与电动机之间用带传动连接。查机械设计知带 传动的效率为 0.96，齿轮传动效率为 0.97，滚动轴承的传动效率为 0.98。 总传动
3、比 i=960/86.5=11.1。 设带传动的传动比为：3。 则齿轮的传动比为：11.1/3=3.7。 计算各轴转速：n 电机=960r/min 主动轴转速 nI= n 电机/i带=960/3=320r/min 从动轴转速 nII=nI/i齿轮=320/3.7=86.48r/min 计算各轴的功率：P=P带= 7.50.96=7.2KW P= P轴承齿轮=7.20.980.97=6.84KW 计算各轴扭矩：T=9550P / nI=95507.2/320=214.9Nm T= 9550P/nII=95506.84/86.48=755.3N.m 齿轮传动的设计计算齿轮传动的设计计算 机器为一般
4、工作机器，速度不高，故选用 7 级精度（GB 10095-88） 。 材料选择。由机械设计表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调制） ，硬度为 280HBS， 大齿轮材料为 45 钢（调质）硬度为 240HBS。 选小齿轮齿数 z1=15，大齿轮齿数 z2=153.7=55。 1）按齿面接触疲劳强度设计 由设计计算公式 d12.32(KT1(u+1)ZE 2/ duH 2)1/3 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数 Kt=1.3 计算小齿轮传递的转矩：T1=95.510 5P/n I=95.510 57.5/320=22382Nmm 由机械设计表 10-7 选取齿款系数 d=1 由机械
5、设计表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8MPa 1/2 由机械设计图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim 1=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim 2=550MPa； 由课本式 10-13 计算应力循环次数 NL N1=60nIjLh=60320136000=6.9110 8 N2=NL1/i齿=6.9110 8/3.7=1.86108 查表取接触疲劳寿命系数 KHN1=0.92 KHN2=0.97。 2）计算解除疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1.0 则：H1= KHN1Hlim1/S=0.92600/1.0Mpa=5
6、52Mpa H2= KHN2Hlim2/S=0.97550/1.0Mpa=533.5Mpa 试算小齿轮分度圆直径 dd1，代入H较小的值 dd12.32(KtT1(u+1)ZE 2/ duH 2)1/3=2.321.33.2828104(6+1)189.82 /(6533.5 2) 1/3=31.25mm 3）计算圆周速度 v v=dd1 nI/（601000）=3.1431.25320/（601000） =0.53m/s 因为m/s，故取级精度合适。 4）计算齿宽 b。 b=dd1t=131.25mm=31.25mm 计算齿宽与齿高之比 b/h。 模数：m t =d1t/Z1=31.25/15=2.08mm 齿高：h=2.25m t =2.252.05=4.61mm b/h=31.25/4.61=6.78。 5）计算载荷系数。 根据 v=0.65m/s，8
