一級(jí)減速器

安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  1 頁(yè)  共  21 頁(yè)  目錄  一、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 、 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 、 電動(dòng)機(jī)的選擇 、 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 、 帶輪設(shè)計(jì) 、 傳動(dòng)零件齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 、 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 、 鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算 、 軸承的選擇及壽命計(jì)算 、 箱體 設(shè)計(jì)： 一、潤(rùn)滑設(shè)計(jì) 二、附件設(shè)計(jì) 三、設(shè)計(jì)小結(jié) 四、參考文獻(xiàn) 安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  2 頁(yè)  共  21 頁(yè)  一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)  1、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：  2、原始數(shù)據(jù)：  題號(hào)  參數(shù)  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 直徑（  320 300 300 280 300 260 250 250 200 200 350 拉力（    度（ m/s）  用年限  10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10  安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  3 頁(yè)  共  21 頁(yè)  3、已知條件：  1、 工作情況 ：?jiǎn)雾?xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn) ，載荷平穩(wěn)， 空載啟動(dòng)，工作軸轉(zhuǎn)速誤差為 +5%；  2、 使用 10年（每年 300 個(gè)工作日） ; 3、小批量生產(chǎn)，兩班制工作；  4、設(shè)計(jì)工作量：   1、減速器裝配圖 1張（   2、零件工作圖 2張；  3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份。  二、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 : 1、組成：  傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。  2、 確定傳動(dòng)方案：  3、 其傳動(dòng)方案如下 ：   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  4 頁(yè)  共  21 頁(yè)  三、電動(dòng)機(jī)的選擇：  1、選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型：  按工作要求和條件，選用三機(jī)籠 型電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V，  選擇 開(kāi)式）。  傳動(dòng)裝置的總效率 a   a ；  根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1 1 為 2 閉式齒輪傳動(dòng)效率 = 聯(lián)軸器的效率 = 滾動(dòng)球軸承的效率 = 5 運(yùn)輸機(jī)的效率 = 2、電動(dòng)機(jī)的選擇  負(fù)載功率 :  w 0 0 0 01 00 0   折算到電動(dòng)機(jī)的功率為 : 8 6 74  3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：  卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為：  m i n/rD   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  5 頁(yè)  共  21 頁(yè)  根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 1，可選擇 2'i ，一級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)比 63'' i ，則總傳動(dòng)比合理范圍為 246電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為   n（ 6 24）  根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 12供選擇電機(jī)有：  序號(hào)  電動(dòng)機(jī)型號(hào)  同步轉(zhuǎn)速/(r/額定功率/載轉(zhuǎn)/(r/堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩  最大轉(zhuǎn)矩  額定轉(zhuǎn)矩  額定轉(zhuǎn)矩  1 000 900  500 440  000 60 合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和減速 器的傳動(dòng)比，可以選擇的電機(jī)型號(hào)為 主要性能如上表。   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  6 頁(yè)  共  21 頁(yè)  四、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比  1、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比：  （ 1）減速器 總傳動(dòng)比  由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n ， 0 （ 2）分配 傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比  i 1i  式中10, 為使 V 帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步取0i 3，則減速器傳動(dòng)比為 1i 0/ 、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：  （ 1）各軸轉(zhuǎn)速  0號(hào)軸轉(zhuǎn)速 9600 號(hào)軸轉(zhuǎn)速 m  2 039 6 001 m 2號(hào)軸轉(zhuǎn)速 m  0112 安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  7 頁(yè)  共  21 頁(yè)  3號(hào)軸轉(zhuǎn)速 m （ 2） 各軸輸入功率  0號(hào)軸 1號(hào)軸 2號(hào)軸  3號(hào)軸 各軸輸出功率  0號(hào)軸  2號(hào)軸  3號(hào)軸 （ 3）  各軸轉(zhuǎn)矩  0軸 ：  5 09 5 5 001軸：  33 2  5 09 5 5 0 1112軸：   5 09 5 5 0 2223軸 ：   5 09 5 5 0 3333、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理表：  軸名  功率  P/距 T/N*M 轉(zhuǎn)速 n r/動(dòng)比i 效率  輸入  輸出  0軸  60 1 1 1軸  20 3 軸  安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  8 頁(yè)  共  21 頁(yè)  五 、帶輪設(shè)計(jì)  1、確定計(jì)算功率 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 12K =   c    2、選取 V 帶型號(hào)：  根據(jù)功率 1n 960r/ 機(jī)械設(shè)計(jì) 圖 7取 V 帶型號(hào)為 A 型。  3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑 2：  根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)表 7 1D =132 9 63 2 09 6 01 3 2212 據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 7取 2D =400 4、驗(yàn)算帶速 v：   0 060/9 6 01 3  0 060/11 ）（）（  在 5速合適。  3軸   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  9 頁(yè)  共  21 頁(yè)  5、確定帶長(zhǎng)和中心距：  由 1D + 2D ） 0a 2（ 1D + 2D ）初步確定 0a =600據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第 246頁(yè)得到  400132()(2220212210）由 機(jī)械設(shè)計(jì)表 7000計(jì)算實(shí)際中心距 ：  0  6、驗(yàn)算小帶輪包角 1 ：  1 2   71 3 24 0 01 8  0 121、確定 V 帶根數(shù) Z：   根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)表 7 7 7 7單根普通 0 ，額定功率的增量   ，帶長(zhǎng)修正系數(shù)包角修正系數(shù) 根數(shù)  根）（）（根。   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  10 頁(yè)  共  21 頁(yè)  8、求作用在帶輪軸上的壓力：  由 機(jī)械設(shè)計(jì)表 7q=m 單根 ）（）（小帶輪軸上壓力為    312 i i 0 9、帶輪主要參數(shù)：  小輪直徑 1D（  大輪直徑 2D（  中心距 a（  基準(zhǔn)長(zhǎng)度（  帶速（ m/s）  帶的根數(shù) z 132 400 000  六、傳動(dòng)零件齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算  1、材料選擇：  假設(shè)工作壽命為 10年，每年工作 300天，每天工作 16小時(shí)，帶式輸送 機(jī)載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn) 。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 9 齒輪材料為 4040 260  齒輪材料 為 640經(jīng)正火處理 其硬度為 180 210 輪等級(jí)精度為 9級(jí)。  由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 10 7 7002H   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  11 頁(yè)  共  21 頁(yè)  由表 10 4，安全系數(shù)       M P  l i l i 由圖 10 10， ，  由表 10 4     M P  l i M P  l i  2、按齒面接 觸疲勞 強(qiáng)度設(shè)計(jì)：  根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 10= 199頁(yè)取齒寬系數(shù) a=齒輪的轉(zhuǎn)矩為  106 P1/106 4 47/320 = 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式（ 10算中心距（已知減速器傳動(dòng)比 1i =u=z1/ 35）   3 4 0 335)1(2）（通常取 20 40，取 31取 1，則 1  04 故實(shí)際傳動(dòng)比為i=104/31= 模數(shù)為 ：  m=2a/(z1+2*32+108)=據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 4 m=3心距為   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  12 頁(yè)  共  21 頁(yè)  a=0.5 m(z1+寬為  b= a a=1 16補(bǔ)償安裝誤差，保證接觸齒寬，通常小齒輪齒寬應(yīng)比大齒輪齒寬大 5齒輪分度圓直徑 d1=*31=93mm d2=*104=312、驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 （齒寬應(yīng)取接觸齒寬 b=81  由 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖 10形系數(shù)   2 81 9 31)=   故彎曲強(qiáng)度足夠。  4、齒輪的圓周速度為：  v=60 1000) = 60 1000) =3 31 320/(60 1000) =s 對(duì)照機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 10級(jí)精度等級(jí)。   名稱(chēng)  符號(hào)  公式  齒 1 齒 2 齒數(shù)  z  z  31 104  安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  13 頁(yè)  共  21 頁(yè)  分度圓直徑  d   93 312 分度圓齒距  P P= m  頂高    m 3 3 齒根高  ( *  頂圓 直徑  aa  99 318 齒根圓直徑  ff  心距  a  2/)( 21  寬  b  1db d  86 81 七、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)  1、 選擇軸 的材料：  選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其機(jī)械性能由機(jī)械設(shè)計(jì)表 14得50 ,  2、輸出軸（ ）上的功率 速 矩  已知   是 、初步確定軸的最小直徑：  先按機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式（ 13步估算軸的最小直徑。（根據(jù)表 11 C=110）  22m i n 3  輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 ,為了使所選的軸與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。  由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無(wú)特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 ;計(jì)算轉(zhuǎn)矩2c ，查 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 16慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 5.1：   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  14 頁(yè)  共  21 頁(yè)     按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì)手冊(cè)表 8取 型號(hào)彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 500聯(lián)軸器的孔徑 d ，故取 451 d 聯(lián)軸器長(zhǎng)度 12聯(lián)軸器與軸配合的孔長(zhǎng)度 841 L  4、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：  1、 與聯(lián)軸器配合，已知聯(lián)軸器為  5了保證軸端擋圈只壓 在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上取 1L =82 2、按結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求做成階梯軸，為使聯(lián)軸器能軸向定位，在軸的外端做一軸肩，所以通過(guò)軸軸承透蓋、右軸承和套筒的軸段去 55 。按題意選用兩個(gè) 6211 型滾動(dòng)軸承，故軸承處的軸徑也是 55 。安裝齒輪的軸頭直徑取 60 ，軸環(huán)外徑取 70 ，考慮軸環(huán)的左側(cè)面與軸承內(nèi)圈的端面相接，軸肩高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈，故軸環(huán)左側(cè)呈錐形，左軸承處軸肩直徑為 62 ，軸肩圓半徑為 1輪與聯(lián)軸器處的軸環(huán)、軸肩的圓角半徑為 2 3、齒輪輪轂長(zhǎng)度是 85安裝齒輪的軸頭長(zhǎng)度取 83軸承標(biāo)準(zhǔn)查得 6211 軸承的軸承寬度是 21此去左端軸徑長(zhǎng)度為 21 據(jù)齒輪端面、軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)保持一定的距離，取軸環(huán)和軸套的寬度為 20結(jié)構(gòu)草圖可知跨距 146852022212 邊的 55  軸段長(zhǎng)度為 2+20+21+60=103中 60裝聯(lián)軸器的軸頭長(zhǎng)度根據(jù)聯(lián)軸器尺寸取 82  安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  15 頁(yè)  共  21 頁(yè)  4、聯(lián)軸器及齒輪均采用普通 A 型平鍵連接，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知鍵的尺寸為寬度 *高度 *長(zhǎng)度，聯(lián) 軸器（ 140齒輪處（ 1810  5、危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核 :  因已知大齒輪的分度圓直徑為 d=312的轉(zhuǎn)矩 2T =441091周力 000 2T /d=2000 12= 徑向力 t = 由于為直齒輪，軸向力 其受力方向如下圖所示  L=146t/2= 146/(2 1000)=m  r/2=m 146/(2 1000)=m, 扭矩 T=核   22M = 22  =e = 22 )(= 22 )  8 = b 3 1 考慮到鍵槽 d= 12 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離  2  2 >  12 機(jī)蓋，機(jī)座肋厚     1 1m 7    m 7 軸承端蓋外徑  2D  2 +（ 53d  112（ 1軸） 140（ 2軸）  軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離  S  2 100（ 1軸） 100（ 2軸）   安徽文達(dá)信息工程學(xué)院  機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  第  20 頁(yè)  共  21 頁(yè)  十一、潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)  對(duì)于一級(jí)圓柱齒輪減速器， 因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度 s v12m/s，采用浸油潤(rùn)滑，箱體 內(nèi)選用 0號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度 . 油的深度為  H + h ：  H=40 h=10以 H + h =40+10=50中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤(rùn)滑效果好。  密封性來(lái)講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為      ,密封的表面要經(jīng)過(guò)刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大并均勻布置，  保證部分面處的密封性。  十二、  附件設(shè)計(jì)：  A  視孔蓋和窺視孔  在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有 足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用 B  油螺塞：  放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。  C  油標(biāo)：  油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。  油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出 . D  通氣孔：  由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便 于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改