《單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器課設(shè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器課設(shè)（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、江 蘇 大機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)（）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)的單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。 運(yùn)輸機(jī)連續(xù)兩班制工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)。減速器小批量生產(chǎn)，使用壽命 5 年，運(yùn)輸帶速度允許誤差為 5%。聯(lián)軸器、軸承、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等效率取常用值。已知工作條件：運(yùn)輸帶拉力 F(kN)運(yùn)輸帶速度 v(m/s)卷筒直徑 D(mm)詳見(jiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)表（學(xué)號(hào)與題號(hào)對(duì)應(yīng)）設(shè)計(jì)任務(wù)：1、減速器部件裝配圖1 張（比例 1:1 ）2、零件設(shè)計(jì)圖2 張（比例 1:1 ，箱蓋或箱座、齒輪軸）3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份班級(jí)學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：時(shí)間：年月日目錄第一章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算1.1減速器結(jié)構(gòu)1.
2、2電動(dòng)機(jī)選擇1.3傳動(dòng)比分配1.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1設(shè)計(jì) V帶第三章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ( 包括小齒輪和大齒輪)3.1選擇齒輪材料、精度等級(jí)和確定許用應(yīng)力：3.2計(jì)算3.3幾何尺寸計(jì)算3.4 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1高速軸的設(shè)計(jì)4.2低速軸設(shè)計(jì)第五章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇5.1軸承的選擇及校核5.2鍵的選擇計(jì)算及校核5.3聯(lián)軸器的選擇第六章減速器潤(rùn)滑 . 密封件的選擇以及箱體結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算6.1潤(rùn)滑的選擇確定6.2密封的選擇確定6.3 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算第七章總結(jié)參考文獻(xiàn)第一章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型：按工作要
3、求和工況條件，選用三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為 380V，Y 型。1.2 電動(dòng)機(jī)計(jì)算：（一）工作機(jī)的功率PwPw =FV/1000=28001.4/1000=3.92kw（二）總效率：電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率a3a123450.960 .9930 .99 0 .960.980.87式中：1 帶傳動(dòng)效率： 0.96 ；2 滾子軸承傳動(dòng)效率： 0.993 圓柱齒輪的傳動(dòng)效率： 0.98 ； 4 彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99 ;5 卷筒的傳動(dòng)效率： 0.96（三）所需電動(dòng)機(jī)功率 PdPdPw / 總3.92/0.874.51( KW )查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得P ed = 5.5
4、kw電動(dòng)機(jī)選用 Y/132M2-6n 滿(mǎn) = 960 r/min1.3 傳動(dòng)比分配卷筒的轉(zhuǎn)速 n=60 1000v/ （ D）=66.85r/min=6010001.4/( 400)i總n滿(mǎn) / n960 / 66.8514.36(r / min)取 i帶3.68則 i齒i總 / i帶14.36/3.68 3.9電動(dòng)機(jī)選用：Y132M2-6i帶3.68i 齒 =3.91.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為1 軸、 2 軸、3 軸、4 軸，011223依次為電機(jī)與軸 1，軸 1 與軸 2，軸 2 與軸 3，軸343 與軸 4 之間的傳動(dòng)效率。（1）各軸轉(zhuǎn)速：1軸：n0960n1
5、260.87 / mini03.68r2軸： n2n1260.8766.89r / mini13.9卷筒軸： nn66.89 / min32（2）各軸功率：功率：1軸：P1P d01P2軸：P 2P 112P14.20 KWd0.964 .33kw124 .510 .990.983卷筒軸：P 3P2 34 P34 .20 0 .99 0 .99244.12K（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩，輸出轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩： Td9550 Pd9550 4.5144.87N * mn09601 軸輸入轉(zhuǎn)矩： T19550P195504.33n1158.51N * m260.872軸輸入轉(zhuǎn)矩 : T29550P29
6、5504.20n2599.64 N * m66.89卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩： T 3 9550 P395504.12588.22N * mn366.89將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號(hào)功率NT /P/kW/( r.min-1 )i(Nm)04.5196044.873.680.9614.33260.87158.5124.2066.89599.643.90.9734.1266.89588.2210.98第二章傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算：2.1 設(shè)計(jì) V帶（1）確定 V 帶型號(hào)kA=1.2P C=KAP=1.1 3.92=4.312KW根據(jù) Pc =6.6KW n0 =960r/min,選 擇SPZ 型 窄V 帶， 取d1
7、100mm 。大輪的基準(zhǔn)直徑： d2i0d1368mm 。取 d2370mm 。驗(yàn)算帶速：Vd1 n13.141009601000600005.027m / s 25m/ s60帶速合適。（3）確定 V 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 和中心距 a0 ：根據(jù)： 0.7 (d1d2 )a0 2(d1 d2 )可得 a0 應(yīng)在 350 1000mm 之間，初選中心距a0 =600mm帶長(zhǎng)：L02a0(d1(d2d1 )d2 )24a02600(1002702370)1968mm24600取 Ld 2000mm 。計(jì)算實(shí)際中心距：LdL020001968616mm 。a a026002（4）驗(yàn)算小帶輪包角：180
8、d2 d160 180370100 60a616=164120合適。（5）求 V 帶根數(shù) Z：PcZPNK KL由 1 164 查表得包角修正系數(shù)： ，查表得長(zhǎng)度修正系數(shù)：KL1.02。由此可得：Pc3.92PNK KL2 .781.6 0.9 5 1.02取 Z=3 根。（6）求作用在帶輪軸上的壓力FQ ：查 表 得q=0.10kg/m ， 故 得 單 根 V帶的初拉力：F0500PC ( 2.51)qv2234.9NzvK作用在軸上壓力：F2zF sin 123 234.9sin 1641393.9N 。Q022（7）確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑 d1=100mm采用實(shí)
9、心式結(jié)構(gòu)。 大帶輪基準(zhǔn) d2 =370mm，采用腹板式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)圖見(jiàn)零件工作圖。第三章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ：3.1 選擇齒輪材料、精度等級(jí)和確定許用應(yīng)力：1）運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)器，速度不高，故選用7 級(jí)精度。2）用硬齒面齒輪設(shè)計(jì)此傳動(dòng)。大、小齒輪的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為4855HRC。3）選小齒輪齒數(shù) Z1=22,Z2=iZ 1=3.966 22=87.2522. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1） T19.55106 P19.551064.331.58105 Nmmn1260.872）初選 K =1.6, 初估0，由表 2-8-7 取齒寬系數(shù)0.8 。1
10、4dt3）由圖 2-8-18h查得FEFEMpa，由表2-8-8查得620SF min1.4。4）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1 jL h60 960 1 (28 365 5)4.570 108 ，N 2 N1 / i 1.171 108 。5）由圖 2-8-16 查得 K FN 10.89，K FN 20.916）計(jì)算齒根彎曲許用應(yīng)力：F 1K FN1FE 10.89 620394 Mpa,SF min1.4F 2 KFN2FE 20.91620403MpaSF min1.47）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：Z124Z295103.99Zv1cos3 1426.27 ， Zv2cos314cos3cos38）
11、由表 2-8-6差值計(jì)算得： YFa12.592,YSa11.592 ；YFa 2 2.18,YSa21.799）計(jì)算大小齒輪的 YFa YSaF YFa 1YSa12.5921.5920.01015 ， YFa 2YSa22.18 1.790.00968 F1394F 2 40310) 由圖 2-8-12查得，121.7011)b sin0.318 d Z1 tan0.318 0.824 tan141.5221 mn當(dāng)1 時(shí)，取=112) tantan ntan 200.375 ， t20.556；tcos14costan bdbtan cos t tan14 cos20.5560.2334
12、tandb 13.1382213） Y0.250.75cosb0.25 0.75 cos 0.1380.68111.63514） Y11 1140.8831201203.2計(jì)算1) 計(jì)算法向模數(shù)mn2KT1 cos2YFa YSaY Y32 F=d Z13 21.6 1.59 105cos2 140.01015 0.6635 0.8831.7980.8242取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2mm2）計(jì)算分度圓直徑：d1mn Z1 / cos2.524 / cos1449.47mm3）計(jì)算圓周速度： d1n1 49.47 260.87v1000600.673m / s6010004）計(jì)算齒寬：bd d10.84
13、9.4739.576mm5）計(jì)算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)KA=1.0 ；根據(jù) v=2.849m/s ， 7級(jí)精度，由圖 2-8-7 查得 K1.10 ; 假設(shè) K A Ft / b100N / mm, 由表2-8-3 查得 K HK F1.2 ；由表 2-8-4中硬齒面齒輪查得小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置、6級(jí)精度，KH1.34 時(shí) ，K H1.0520.1610 3 b1.224 ，考慮齒輪實(shí)際為 7 級(jí)精0.26 d度，取K FK H1.224,實(shí)際載荷KKAKVKF KF1.0 1.10 1.21.2241.616 ,K與 Kt 基本接近，無(wú)需矯正。3.3 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距：( Z
14、1 Z2 ) mn(2495)2a2 cos2cos14122.64mm ，取 a=125mm（2）修正螺旋角：arccos (Z1Z 2 )mnarccos (2495)217.822a2125因?yàn)橹蹈淖儾欢?，故參?shù) YFa ， YSa，Y ，Y 等不必修正（3）計(jì)算分度圓直徑：d1mn Z1 / cos220 / cos17.8250.41mmd2mnZ2 / cos295/ cos17.82199.57 mm（4）計(jì)算齒輪寬度：bd d10.850.440.328mm3.4 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度（1）由圖 2-8-17查得H lim 1H lim 2 1100Mpa ，由表 2-8-8查
15、得SH min 1.1（2）由圖 2-8-15查得 K HN10.90 , K HN 2 0.94（3）計(jì)算齒面接觸許用應(yīng)力：KHN1H lim 10.901100H 1 900MpaSH min1.1K HN2H lim 20.941100H 1 940MpaSH min1.1H(H 1H 2 ) / 2 920Mpa（4）查表 2-8-5得彈性系數(shù) ZE189.8（5）查圖 2-8-13得 ZH 2.430（6）取1.72，1.32，取1，則Z( 4)(1)130.7821.635（7） Zcoscos17.80.975（8） HZEZH Z Z2KT1 (u1)d d13 u=823.5
16、7Mpa顯然齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算123d4dddd4.1 高速軸的設(shè)計(jì)（1）計(jì)算齒輪受力（如圖 a）斜齒圓柱齒輪螺旋角arccos m n z1z2arccos 2(2495)17.822a2125小齒輪直徑m n zz50 .4mmd1cos大齒輪直徑m1z2199.55mmd 2cos小齒輪受力：轉(zhuǎn)矩T1158510N mm圓周力2T12158510Ft6290 Nd150.4徑向力Ft tann6290 tan 20Fr2404Ncoscos17.8軸向力 Fa Ft tan6290 tan17.8 2019 N作用在軸 1 帶輪上的外力： FFQ1394 N（
17、2）計(jì)算軸承支反力（如圖b）水平支反力FQ205Fad1Fr552FH24262N5555FQ95Fad1Fr552FH155464.4N55垂直支反力Fv1FV2Ft3145N2（3）畫(huà)出水平彎矩圖和垂直彎矩圖（如圖 c）。小齒輪中間斷面左側(cè)水平彎矩為M LHFH155 25542Nmm小齒輪中間斷面右側(cè)水平彎矩為M RHFH1d1-25336N mm55 - Fa2右軸頸中間斷面處水平彎矩為M BHFQ95 132430 N mm小齒輪中間斷面的垂直彎矩為M cvFv155172975 Nmm（4）繪制合彎矩圖（如圖d）小齒輪中間斷面左側(cè)彎矩為M CLM LH2M CV2174850Nmm
18、小齒輪中間斷面左側(cè)彎矩為M CRM RH2M CV2174820Nmm（5）繪制扭矩圖（如圖e） T1158510N mm（6）繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f ）取0.6 則 T 95106N mm截面 B 處和 C 處的當(dāng)量彎矩：2（2M CM cRT） 199041N mm22M BM BH （T）163042 Nmm(7) 校核危險(xiǎn)截面 C 的強(qiáng)度因?yàn)椴牧线x擇 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，得許用彎曲應(yīng)力1b60MPa ，則：c 處的強(qiáng)度條件M BM B22.0Wb0.1d 3B 處的強(qiáng)度條件M cM c317.9Wb0.1d f-1-1結(jié)論：按彎合成強(qiáng)度校核小齒輪軸的強(qiáng)度足夠安全。計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果4.2
19、低速軸設(shè)計(jì)圓周力 Ft2T22599640d25996 N200徑向力 FrFt tan n5996 tan 20cos2292 Ncos17.8軸向力 FaFt tan5996 tan17.8 1925 N水平支反力Fad1Fr55FH22604N5555Fad1Fr55FH122896N5555垂直支反力Fv1 FV2Ft2998N2由高速軸校核同理可得M CLM LH2M CV2168203NmmM CRM RH2M CV2229257Nmm取0.6 則 T 359784N mm截面 B 處和 C 處的當(dāng)量彎矩：M C2（2397160 NmmM cRT）M B2（2359784 Nmm
20、M BHT）因?yàn)椴牧线x擇45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，得許用彎曲應(yīng)力1b60MPa ，則：c 處的強(qiáng)度條件MBMBWb0.1d 3 2.16-1B 處的強(qiáng)度條件M cM c2.38-1Wb0.1df3結(jié)論：按彎合成強(qiáng)度校核大齒輪所在軸的強(qiáng)度足夠安全。第五章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇5.1軸承的選擇及校核高速軸選用圓錐滾子軸承， 軸承根據(jù)軸頸值查 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇 30208 軸承 2 個(gè)（GB/T276-1993）低速軸選用 7210AC軸承 2 個(gè) GB/T276-1993）高速軸 30208 軸承校核：由軸校核可知：FaFttan6290tan17.82019N ；查表得 Y=1.6； C=6300
21、0N；Fv1Fv23145N ，F(xiàn)H1464.4N ， FH24262N ，F(xiàn)r1FH21Fv124642314523179N ；同理可得： Fr2=5210.8N;S1Fr 131792Y2993.4N ;1.6S2Fr 252102Y21628.1N ;1.6S2Fa16282019 3647 S1;所以軸承 1 被壓緊，軸承2 被放松，F(xiàn) a2S21628.1N;Fa1FaS23647.1N;e0.37; Fa13647.1 1.14 e;Fr13179所以 X=0.4，X2=1.6；P1 f p ( X1Fr 1Y1Fa1 )0.431791.636477048N ;Fa 216280
22、.312e;所以 Fr 25210.8X 21,Y20;P2f p ( X 2Fr 2Y2Fa 2)1 5210.8 5210.8N ;取 P1；計(jì)算軸承壽命 L10h106(C)106(63000)60nP60 260.87704894697.8h10年103滿(mǎn)足軸承壽命要求；預(yù)期壽命為： 8 年，兩班制L=8300 16=38400L10h ；軸承壽命合格低速軸 7210AC軸承校核：Fv1Fv22998N；FH12896N，F(xiàn)H2604N；Fr1H12Fv1222；F289629984168NFr 2H222223058.2N；FFv22998604S10.68Fr10.68416828
23、34.2N ;S20.68Fr20.6830582079.4N ;S1Fa2834.2 19254759.2N ;軸承 1 被放松，軸承 2 被壓緊；Fa1 = s1 = 2834.2N; Fa2S1Fa 4759.2N ;e0.68; f p1.0;Fa128340.59;Fr 14759X11, Y1；0P1（X1Fr1Y1Fa1)f p12834.22834.2N;Fa24759.21.53e;Fr 23058X20.41，Y20.87；（X2Fr2Y2Fa2 )P2 f p0.4130580.874759.2；5394.2N由軸承查表的 C=40800N；L10 h106 ( C )1
24、0 6( 40800 )360n P6066.89 5394.2107974h12年滿(mǎn)足軸承壽命要求；5.2 鍵的選擇計(jì)算及校核（一）低速軸外伸端106mm，直徑 47mm,考慮鍵在軸中部安裝故選鍵 149 90 GB/T10962003，b=14，L=90，h=9，選 45 號(hào)鋼，其許用擠壓力 p =140MPa2T1032599.64103p =4.5 7674.5MPa pkld47lL - b90 -1476;k0.5h0.594.5;則強(qiáng)度足夠，合格（二）與齒輪聯(lián)接處d=56mm，考慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵 16 60GB/T10962003，b=16mm，L=60
25、mm， h=10mm，選 45 號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力p=140MPap = 2T1032599.6710397.3MPa pkld5 4456lL - b60-1644;k0.5h0.5105;則強(qiáng)度足夠，合格（三）齒輪軸外伸 36mm,直徑 31mm，所以選用鍵 830GB/T1096 2003， b=10mm， L=33mm，h=8mm，選 45 號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力 p =140MPa2T1032158.51103p =4 23111.15 MPa pkld31lL - b33-1022;k0.5h0.584;則強(qiáng)度足夠，合格5.3 聯(lián)軸器的選擇由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無(wú)特殊要求，
26、考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用彈性凸緣聯(lián)軸器。根據(jù)外伸軸直徑選用 GY6型彈性凸緣聯(lián)軸器，公稱(chēng)尺寸轉(zhuǎn)矩 T n =900Nm，TC T n 。采用 Y 型軸孔， A 型鍵軸孔直徑 d=47，聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm。第六章減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算6.1 潤(rùn)滑的選擇確定潤(rùn)滑方式1. 齒輪 V=1.2 12 m/s 應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤(rùn)滑2.軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量1. 齒輪潤(rùn)滑選用 150 號(hào)機(jī)械油，最低最高油面距 1020mm，需油量為 1.5L 左右2. 軸承潤(rùn)滑選用 2L3 型潤(rùn)滑脂，用油量為軸承間隙的1/3 1/2 為宜6.
27、2 密封形式1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由于V3（m/s ），故選用半粗羊毛氈加以密封4.軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部6.3 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算第七章 總結(jié)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)， 使自己對(duì)所學(xué)的各門(mén)課程進(jìn)一步加深了理解，對(duì)于各方面知識(shí)之間的聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。本設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊張，在設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有許多欠缺，若想把它變成實(shí)際產(chǎn)品的話(huà)還需要反復(fù)的考慮和探討。 但作為一次練習(xí)，確實(shí)給我們帶來(lái)了很大的收獲，設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械方面的內(nèi)容，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、認(rèn)證、畫(huà)圖，提高了我對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用等方面的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。總之，本次設(shè)計(jì)讓我受益非淺，各方面的能力得到了一定的提高。參考文獻(xiàn)1、機(jī)械原理與設(shè)計(jì)，馬履中，謝俊等主編，機(jī)械工業(yè)出版社；2、機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) ，王之櫟，王大康等主編，機(jī)械工業(yè)出版社；機(jī)械制圖教材3、工程制圖戴立玲，黃娟，機(jī)械工業(yè)出版社；4、材料力學(xué)劉鴻文主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社；6、其它機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教材；
單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器課設(shè)
