圓錐圓柱齒輪二級減速器

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1、機械設(shè)計課程設(shè)計 2011-2012第2學期姓 名： 班 級：指導教師：成 績：日期：2012年 6月目 錄設(shè)計目的 3第一部分 傳動方案的總體設(shè)計 4第二部分 各齒輪的設(shè)計計算 6第三部分 軸的設(shè)計 10第四部分 校核 25參考文獻 29心得體會 301. 設(shè)計目的設(shè)計題目6 帶式運輸機圓錐圓柱齒輪減速器1）系統(tǒng)簡圖2）工作條件工作經(jīng)常滿載，空載起動，工作有輕振，不反轉(zhuǎn)；雙班制工作；運輸帶容許速度誤差為5%，減速器為小批量生產(chǎn)，使用期限為十年，每年按300天計；3）原始數(shù)據(jù)輸送帶拉力F（N）1300輸送帶速度v（m/s）2.1滾筒直徑D(mm)3004）設(shè)計工作量（1）設(shè)計說明書（2）減速器

2、裝配圖（3）減速器零件圖第一部分 傳動方案的總體設(shè)計設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié) 果一、傳動方案（已給定）二、該方案的優(yōu)缺點：三、原動機的選擇（Y系列三相交流異步電動機）四、傳動裝置總體傳動比的確定及各級傳動比的分配五、各傳動軸的轉(zhuǎn)速；輸出功率；輸入轉(zhuǎn)矩；（1）外傳動為電動機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動。（2）減速器為兩級展開式圓錐圓柱齒輪減速器。（3）方案簡圖如下：減速器結(jié)構(gòu)緊湊，為兩級展開式圓錐圓柱齒輪減速器。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。錐齒輪布置在高速級，減小錐齒輪尺寸，容易加工，改變了軸的方向，但限制了傳動比，錐齒輪傳動比在23之間。低速軸齒輪在遠離聯(lián)軸器處，減小了彎曲變形所引起的載荷分

3、布不均的現(xiàn)象。工作機所需功率： 傳動裝置總效率：其中，（彈性聯(lián)軸器效率）=0.99，（滾動軸承效率）=0.98，（卷筒效率）=0.96，（低速齒輪傳動效率）=0.96，（高速齒輪傳動效率）=0.94， 所需電動機功率：選擇電動機型號為 Y112M-4額定轉(zhuǎn)速：1440rmin；額定功率：4 kw；滿載轉(zhuǎn)矩：；額定轉(zhuǎn)矩：；最大轉(zhuǎn)矩：； 同步轉(zhuǎn)速：1500r/min1、總傳動比：2、各級傳動比的分配：； 3、各軸的轉(zhuǎn)速：4、各軸的輸出功率：5、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動機為Y112M-4i=10.77第二部分 各齒輪的設(shè)計計算一、高速級減速齒輪設(shè)計設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié) 果1.齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇2

4、.設(shè)計計算3、校核齒根彎曲疲勞強度因傳遞功率不大轉(zhuǎn)速不高，選小齒輪為40Gr（280HBS），大齒輪45鋼（240HBS），調(diào)質(zhì)處理，均采用軟齒面。初選齒輪精度為8級，取小齒輪齒數(shù)；（1）設(shè)計準則 按齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計初步估計小齒輪V=5m/s，精度8級；查表10-2，圖10-8可得： 使用系數(shù)KA=1.25; 動載系數(shù)Kv=1.25； 齒向載荷分配系數(shù) 齒向載荷分配系數(shù)載荷系數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：齒寬系數(shù)：當量齒數(shù)（為分度圓錐角） 參考圖10-19，得：接觸疲勞壽命系數(shù)： 參考圖10-21，得齒面接觸硬度： S=SH=1故，分度圓直徑d

5、1=61.772mm（3）按齒面彎曲疲勞強度校核（按中等要求）查圖10-20c，得小齒輪彎曲疲勞極限： 大齒輪彎曲疲勞極限： 計算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： 參考圖10-18，得彎曲疲勞壽命系數(shù)：計算彎曲疲勞許用應(yīng)力（取安全系數(shù)S=1.5）； 則模數(shù)可求得：參考表10-6，可??；綜合（2）（3），根據(jù)m的大小主要取決于齒根彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的能力僅與齒面直徑有關(guān)。故選?。?對齒數(shù)進行修整： 該設(shè)計的齒輪傳動，既滿足齒面接觸疲勞強度，又滿足齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。（4）幾何尺寸計算小齒輪40Gr,大齒輪45鋼,均調(diào)質(zhì)處理，8級精度Z1=24Z2=72初

6、定V=5m/s K=2.930T1=22.95N.md1=61.772mm二、低速級減速齒輪設(shè)計設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié) 果1.齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇2.設(shè)計計算3、校核齒根彎曲疲勞強度因傳遞功率不大轉(zhuǎn)速不高，小齒輪和大齒輪均選45鋼，小齒輪220HBS，大齒輪250HBS調(diào)質(zhì)處理，軟齒面。初選齒輪精度為8級，取大小齒輪齒數(shù)為：故實際傳動比為：（1）設(shè)計準則 按齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計試選載荷系數(shù)Kt=1.3參考表10-7，得齒寬系數(shù)參考表10-6，得材料的彈性影響系數(shù)：參考圖10-21d，查得小齒輪的接觸疲勞強度極限： 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：

7、參考圖10-19，得接觸疲勞壽命系數(shù)：計算疲勞接觸許用應(yīng)力：取安全系數(shù)S=1；計算小齒輪分度圓直徑d1t（取疲勞接觸許用應(yīng)力較小值）計算圓周速度計算齒寬計算齒寬與齒厚之比計算載荷系數(shù)：根據(jù)v=1.36m/s，8級精度；參考圖10-8，得動載系數(shù)Kv=1.1圓柱直齒輪齒面載荷分配系數(shù)： 參考表10-2，得使用系數(shù)；參考表10-4，得齒向載荷分配系數(shù)：；由，參考圖10-13，得： 故載荷系數(shù)：；按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： 計算模數(shù)m：；（3）按齒根彎曲疲勞強度校核；參考圖10-20c，得：參考圖10-18，得： 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力（取S=1.5），得：計算載荷系數(shù)K：；參考表10-

8、5，得齒形系數(shù)：參考表10-5，得應(yīng)力校正系數(shù)：計算大小齒輪的，并加以比較：故取小齒輪計算齒輪模數(shù)：圓整后，取m=2.0mm；綜合（2）（3），根據(jù)m的大小主要取決于齒根彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的能力僅與齒面直徑有關(guān)。故取對齒數(shù)進行修正：計算圓周速度：，故所選8級精度合格。幾何尺寸計算： ??；45鋼均調(diào)質(zhì)處理8級精度Z1=31Z2=111所選8級精度合格第三部分 軸的設(shè)計高速軸的設(shè)計設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié) 果1、選擇軸的材料及熱處理2、初估軸徑3、初選軸承4、結(jié)構(gòu)設(shè)計5、軸的受力分析6、判斷危險截面7、軸的彎扭合成強度校核因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求

9、，選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（1）各軸段直徑大小及長度參考表15-3，得 A0 =126103，取較大值，A0=120，則 因軸與聯(lián)軸器之間有鍵槽，軸頸應(yīng)增大3%5%。所以軸最細端處直徑由聯(lián)軸器的參數(shù)可設(shè)計： 根據(jù)軸肩定位特性： 故選 依據(jù)端蓋、套杯等相關(guān)幾何參數(shù)，可設(shè)計：選用軸承7008AC；參考小錐齒的相關(guān)參數(shù)設(shè)計： 為了使懸臂軸系有較大的剛度，齒寬中點與軸承中心的軸向距離為懸臂長度為L2，與軸承和支點距離的關(guān)系是：（2）低速軸上配件的選擇；小錐齒周向固定的選用的鍵：聯(lián)軸器安裝選用的鍵： 套杯：（參考機械設(shè)計課程設(shè)計表4.8） 端蓋：毛氈圈：考慮到軸的強度和聯(lián)軸器的選擇，且要承受軸向力，初選軸

10、承7208AC；聯(lián)軸器的選擇：；軸伸長E=60mm；高速軸外伸端軸徑：依聯(lián)軸器，確定減速器外伸端軸徑，根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用TL型彈性套柱銷聯(lián)軸器：轉(zhuǎn)矩； 參考機械工程手冊第二版：表6.1-23，選取TL5聯(lián)軸器能滿足要求； 確定鍵：參考機械設(shè)計課程設(shè)計，表16.2，得：（3）各軸段的強度校核：（圖手繪）45鋼調(diào)質(zhì)處理中間軸的設(shè)計計算設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié) 果1、選擇軸的材料及熱處理2、初估軸徑3、初選軸承4、結(jié)構(gòu)設(shè)計5、軸的受力分析因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（1）各軸段的直徑及長度 考慮軸端不承受轉(zhuǎn)矩，只承受少量彎矩取較大值120，則參考機械設(shè)計

11、課程設(shè)計，得：有兩個鍵槽時，軸直徑應(yīng)增大10%15%； 故根據(jù)尺寸計算，小圓柱直齒輪B=68mm，故取依據(jù)輪轂長度則可取得為3445.3mm，考慮軸的位置，剛度，安裝要求等因素，取 ；參考資料得，定位軸肩；則可取取整數(shù)；便于軸的加工，軸對稱布置，參考機械設(shè)計課程設(shè)計，取；為保證大小錐齒良好嚙合，由幾何關(guān)系，得： 由軸承標準件的類型，可選擇：為保證軸承的正確安裝，齒輪端面與箱體的間距等因素，選取 （2）中速軸上配件選擇；根據(jù)軸段直徑大小及長度，參考表6-1，得：齒輪的軸向定位：鍵的選擇；小圓柱直齒輪軸段：大錐齒軸段： 軸承初選用：兩端悶蓋選擇：參考機械設(shè)計課程設(shè)計，得：（3）軸的強度計算（圖手繪

12、）45鋼調(diào)制處理 低速軸的設(shè)計與計算設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié) 果1、選擇軸的材料及熱處理2、初估軸徑3、初選軸承4、結(jié)構(gòu)設(shè)計5、軸的受力分析 因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理?？紤]軸端不承受轉(zhuǎn)矩，只承受少量彎矩取較大值120，則依傳遞扭矩，T=213.88Nm則：參考機械設(shè)計手冊，選用十字滑塊聯(lián)軸器；相關(guān)尺寸如下： 即可選；根據(jù)軸承標準件類型，可選?。焊鶕?jù)大圓柱齒輪部分尺寸： 參考機械設(shè)計手冊：依定位軸肩特性，為保證軸承對稱安裝以及擋油環(huán)相同的設(shè)計原則：取為保證齒輪端面與箱體間距，取由端蓋相關(guān)尺寸以及安裝要求：?。焊鶕?jù)聯(lián)軸器的相關(guān)尺寸，?。海?）低速軸上配件選擇；選取軸承7209AC；悶蓋：透蓋：毛氈圈：（3）軸的強度計算（圖手繪） 45鋼調(diào)制處理 第四部分 校核設(shè)計內(nèi)容計算及說明結(jié) 果1、高速軸承及鍵的校核2、減速器的潤滑一、高速軸承的校核2、鍵的校核綜上校核：鍵強度符合；1、 齒輪的潤滑因為齒輪的圓周速度小于12m/s，所以采用浸油潤滑。高速齒輪浸入油里0.7個齒高，但不小于10mm，低速級齒輪浸入高度約為1個齒高（不小于10mm）。2、 滾動軸承的潤滑因潤滑油中傳動零件的圓周速度大于或等于1.52m/s,所以采用飛濺潤滑。二、中速軸承的校核3、 鍵的校核三、低速軸承的校核 故軸承滿足要求鍵連接強度足夠參考文獻心得體會- 30 -