雙級(jí)斜齒輪圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

雙級(jí)斜齒輪圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì),雙級(jí)斜,齒輪,圓柱齒輪,減速器,設(shè)計(jì) 白城師范學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)雙級(jí)斜齒輪圓柱齒輪減速器專(zhuān) 業(yè)： 學(xué) 號(hào)：姓 名： 指導(dǎo)教師：日 期：設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)用單級(jí)圓柱齒輪減速器。已知輸送拉力F=2.6KN，帶速V=2.2m/s，傳動(dòng)卷筒直徑D=380mm。有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命八年（每年工作300天），兩班制，帶式輸送機(jī)工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。設(shè)計(jì)工作量：1、減速器裝配圖1張（l號(hào)圖紙）2、零件圖2張（輸出軸及輸出軸上的大齒輪）（按1：1比例繪制）3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份第二節(jié) 、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明傳動(dòng)方案如第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（a）圖所示，1為電動(dòng)機(jī)，2為V帶，3為機(jī)箱，4為聯(lián)軸器，5為帶，6為卷筒。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表21可知，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為24，斜齒輪的傳動(dòng)比為36，而且考慮到傳動(dòng)功率為 KW，屬于小功率，轉(zhuǎn)速較低，總傳動(dòng)比小，所以選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便的單級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)方式。 第三節(jié) 、電動(dòng)機(jī)的選擇1.傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算(1) 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型.選用三相異步電動(dòng)機(jī),它們的性能較好,價(jià)廉,易買(mǎi)到,同步轉(zhuǎn)有3000,1500,1000,750r/m四種,轉(zhuǎn)速低者尺寸大;為了估計(jì)動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算起驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速nw 經(jīng)過(guò)分析，任務(wù)書(shū)上的傳動(dòng)方案為結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、制造成本也比較低的方案。（2）選擇電動(dòng)機(jī) 1）卷筒軸的輸出功率2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率PP/傳動(dòng)裝置的總效率0.960.980.980.990.960.86故PP/=5.72/0.86=6.65KW3）電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第二十章表20-1選取電動(dòng)機(jī)功率Ped=7.5KW4）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選擇范圍。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2-1查得V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i24，單級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)比i36，則電動(dòng)機(jī)可選范圍為nnwii6662664r/min 故選擇1500r/min轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表20-1選定電動(dòng)機(jī)Y132M-45）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表20-1、表20-2可查出Y132M-4型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸第四節(jié) 、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（一）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比分配（1） 總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為in/nw1440/11112.97（2） 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配iii式中i，i分別為帶傳動(dòng)和單級(jí)圓柱減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步取i2.3，則單級(jí)圓柱減速器傳動(dòng)比為ii/ i12.97/2.35.64。（二）運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）各軸轉(zhuǎn)速 n0n1440r/min n1n0/ i11440/2.3626 r/min n2n0/ （ii）111 r/min（2）各軸輸入功率P0P6.65kW P1P06.650.966.38 kWP2P1滾齒6.380.980.986.13kW（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩0軸 T09550 P0/ n0=95506.65/1440=44.1 Nm軸 T19550 P1/ n1=95506.38/626=97.33 Nm軸 T29550 P2/ n2=95506.13/111=527.4 Nm 第五節(jié)、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)確定計(jì)算功率 工作情況系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-6 =1.1 =1.16.65=7.315選擇帶型號(hào)根據(jù)Pc =7.315，n1440r/min，查圖初步選用普通A型帶選取帶輪基準(zhǔn)直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-7選取小帶輪基準(zhǔn)直徑=112mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑1440626112（1-0.02）=252.5mm式中為帶的滑動(dòng)率，通常?。?%2%），查表后取=250驗(yàn)算帶速v=8.44m/s在5m/s范圍內(nèi)，帶充分發(fā)揮。（5）V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距aa0 =1.5（112+250）=543mm取a0 =550，符合0.7（ +） a0，合適（7）求確定v帶根數(shù)z因=112mm，n1440r/min，帶速v=8.44m/s，得實(shí)際傳動(dòng)比=2.28 查表得單根v帶功率增量=0.17KW，包角修正系數(shù)=0.96，帶長(zhǎng)修正系數(shù)=0.99，則由公式得故選5根帶。（8）確定帶的初拉力F0（單根帶）查表13-1得q=0.10kg/m，故可由式（13-17）得單根V帶的初拉力 =146.157N 作用在軸上的壓力=25146.157sin/2=1447N（9）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)GB-10412-89得帶輪緣寬度B=80mm2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（1）選擇材料與熱處理根據(jù)工作要求,采用齒面硬度=350HBS，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-1得 小齒輪選用40Cr,調(diào)質(zhì),硬度為250HBS 大齒輪選用ZG35SiMn,調(diào)質(zhì),硬度為220HBS 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-7C得680 MPa ，510MPa， 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-4得SH =1.1，所以680/1.1MPa618MPa 510/1.1MPa539MPa由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11-10C得240 Mpa，160Mpa。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-4得SF =1.4，所以240/1.4MPa171MPa 160/1.4MPa114.3MPa（2）按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1.2（表11-3），齒換系數(shù)=0.4。 小齒輪上的扭距T19550 P1/ n1=95506.38/626=97.33 Nm按式（11-5）計(jì)算中心距=188.6mm取a=190mm齒數(shù) 取z36，z5.96136205，則取z =205，實(shí)際傳動(dòng)比i=5.69mn=2acos /(Z1+Z2)=2190cos/（36+205）=1.25mm按表4-1，取mn=1.5，去定螺旋角 = arccos mn (Z1+Z2) / 2a= 齒寬b=a=0.4190=76mm，取b2=76mm，b1=84mm（3）驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù):Zv1=Z1/cos3 =41.8 ，Zv2=Z2/cos3 =238.1查圖11-9得YF1=2.44 , YF2=2.13，所以F2= F1 YF2/ YF1 = 61.5Mpa8箱蓋壁厚1100.858凸緣厚度箱座b151.5箱蓋b1151.51底座b2252.5箱座肋厚m8.50.85箱蓋肋厚m18.50.851地腳螺釘型號(hào)df18取M20單級(jí)齒輪減速器，0.036a+12數(shù)目n4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d114.13取M160.75 df箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑尺寸d211.3取M12（0.5-0.6）df觀察孔蓋螺釘C2d4（0.3-0.4）df凸臺(tái)高度h結(jié)構(gòu)而定凸臺(tái)半徑R1= C2箱體外壁至軸承蓋座端面的距離l140C1+ C2+(510)注釋?zhuān)篴：中心距之和，a190mm 2、附件為了保證減速器的正常工作，除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。 名稱(chēng)規(guī)格或參數(shù)作用窺視孔視孔蓋145112為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔。圖中檢查孔設(shè)在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時(shí)，檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。材料為鑄鐵通氣器通氣螺塞M121.25減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。材料為Q235軸承蓋凸緣式軸承蓋六角螺栓（M8）固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。圖中采用的是凸緣式軸承蓋，利用六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔，其中裝有密封裝置。材料為HT150定位銷(xiāo)M635為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷(xiāo)。中采用的兩個(gè)定位圓錐銷(xiāo)，安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對(duì)稱(chēng)箱體應(yīng)呈對(duì)稱(chēng)布置，以免錯(cuò)裝。材料為45號(hào)鋼油面指示器油標(biāo)尺M(jìn)12檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器，采用2型 油塞M141.5換油時(shí)，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部，油池的最低位置處開(kāi)設(shè)放油孔，平時(shí)用螺塞將放油孔堵住，油塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈（耐油橡膠）。材料為Q235起蓋螺釘M830為加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開(kāi)蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出1個(gè)螺孔，旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動(dòng)啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。起吊裝置箱座吊耳+吊環(huán)螺釘M12經(jīng)過(guò)估算減速器重量約為1.05-2.1kN，為了便于搬運(yùn)，在箱體設(shè)置起吊裝置，采用箱座吊耳+吊環(huán)螺釘M12，材料20鋼正火。 第十一節(jié)、 潤(rùn)滑與密封一、潤(rùn)滑1，本設(shè)計(jì)采用油潤(rùn)滑原因：潤(rùn)滑冷卻效果較好，f較小，但供油系統(tǒng)和密封裝置均較復(fù)雜，適于高速場(chǎng)合。潤(rùn)滑方式：飛濺潤(rùn)滑，由于轉(zhuǎn)速2m/s,不容易形成油霧，通過(guò)適當(dāng)?shù)挠蜏蟻?lái)把油引入各個(gè)軸承中。1）齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為，所以浸油高度約為50+1020。取為60。（2）滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為，所以宜開(kāi)設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。（3）潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤(rùn)滑油。2， 滾動(dòng)軸承內(nèi)側(cè)的擋油盤(pán)由于輸入軸的齒輪直徑小，設(shè)計(jì)為齒輪軸，齒頂圓小于軸承的外徑，為防止嚙合時(shí)所擠出的熱油大量沖向軸承內(nèi)部，增加軸承阻力，設(shè)置擋油盤(pán)（沖壓件）二、密封選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。在軸承蓋的軸孔內(nèi)設(shè)置密封件。本設(shè)計(jì)采用接觸式氈圈密封第十二節(jié)、設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過(guò)十幾天的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次作業(yè)過(guò)程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計(jì)算,一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足，計(jì)算出現(xiàn)了很多小問(wèn)題，令我非?？鄲?后來(lái)在吳老師的指導(dǎo)下,我找到了問(wèn)題所在之處,并將之解決.同時(shí)我還對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解.在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),面對(duì)功率大,傳動(dòng)比也大的情況,我一時(shí)不知道到底該如何分配傳動(dòng)比.后來(lái)經(jīng)過(guò)幾次計(jì)算,才找到比較好的方案.這次我吸取了盲目計(jì)算的教訓(xùn),在動(dòng)筆之前,先征求了吳老師的意見(jiàn),終于確定了我最終的設(shè)計(jì)方案.至于畫(huà)裝配圖和零件圖,由于前期計(jì)算比較充分而且充分利用休息時(shí)間,整個(gè)過(guò)程用時(shí)不到一周。在此期間,我還得到了許多同學(xué)和老師的幫助.在此我要向他們表示最誠(chéng)摯的謝意.整個(gè)作業(yè)過(guò)程中,我遇到的最大,最痛苦的事是最后的文檔.一來(lái)自己電腦知識(shí)不夠扎實(shí),用起來(lái)很不方便。 盡管這次作業(yè)的時(shí)間是漫長(zhǎng)的,過(guò)程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了帶傳動(dòng)以及齒輪的設(shè)計(jì)步驟與方法;也對(duì)制圖有了更進(jìn)一步的掌握。對(duì)我來(lái)說(shuō),收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問(wèn)題的方法與能力.在整個(gè)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié).總體來(lái)說(shuō),我覺(jué)得做這種類(lèi)型的作業(yè)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái),從中暴露出自身的不足,以待改進(jìn).有時(shí)候,一個(gè)人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會(huì)更完美! 第十三節(jié)、參考資料目錄1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)楊可楨、程光蘊(yùn)主編（第四版）高等教育出版社2、機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王昆等主編 高等教育出版社