畢業(yè)設計：斜齒圓柱齒輪單級減速器

1、目錄一、設計任務書3二、傳動方案說明4三、電動機選擇4四、傳動裝置的運動和動力參數計算5五、傳動零件的設計計算6 六、軸的設計計算11七、滾動軸承的選擇及壽命校核計算18八、鍵連接的選擇及校核計算21九、聯軸器的選擇22十、減速器箱體及附件23十一、潤滑與密封選擇24十二、設計小結24十三、參考文獻24一、機械畢業(yè)設計說明書設計題目：斜齒圓柱齒輪單級減速器設計帶式運輸機的傳動裝置，雙班制工作，單向運轉，有輕微振動。設計內容：（1） 減速器裝配圖一張；（2） 從動齒輪、從動軸零件圖各一張；（3） 設計說明書一份。已知運輸帶輸送拉力f=2kn，帶速v=1.2m/s，傳動滾筒直徑d=500mm，預定

2、使用壽命10年。圖1 帶式輸送機的傳動裝置簡圖1. 帶傳動；2.電動機；3.減速器；4.聯軸器；5.卷筒；6.傳送帶設 計 計 算 及 說 明結 果二、傳動方案的分析經過分析，確定了傳送帶的轉向，并確定了斜齒圓柱齒輪的旋向，如圖一所示。三、電動機選擇1.電動機類型選擇根據電源及工作機工作條件，選用臥式封閉型y（ip444）系列三相交流異步電動機。2.電動機功率的選擇1）工作機所需功率由本書p7式（2-2） 2）電動機的輸出功率pd 由表2-4查得：v帶傳動 滾動軸承3對（減速箱2+卷筒1對）圓柱齒輪 彈性聯軸器 總效率：則查表20-1， 選用額定功率的電動機。3.電動機轉速的選擇查表2-1得v

3、帶傳動比范圍i1=2-4，單級圓柱齒輪傳動比范圍i2=3-6，則電動機轉速可選范圍為：考慮傳動比不宜過大，電動機質量不宜過大，選用同步轉速為750r/min的電動機。4.電動機型號的確定由表20-1確定電動機型號為y132m-8。額定功率：滿載轉速：nm=710 r/min電動機質量：79 kg四、計算傳動裝置的運動和動力參數1、總傳動比：2、分配各級傳動比： 因i= i1 * i2，根據有關資料，v帶傳動取i=2-4合理，這里取i1 =3，i2=15.49/3 = 5.16。3.運動參數及動力參數計算 1)、各軸轉速（r/min） 0軸 n0=nm=710 r/min軸 ni= n0/ i1

4、 = 236.67 r/min 軸 n= ni/ i2= nw = 45.84 r/min2)、計算各軸的輸入功率（kw） 電動機的輸出功率po=2.73kw 軸 軸3)、計算各軸轉矩（nmm） 0軸軸 軸 將運動和動力參數計算結果整理后列于下表：表1 運動和動力參數表參數0軸軸軸轉速n/rmin-1710 236.6745.84功率p/kw2.732.592.49轉矩t/nm36.72104.51518.75五、傳動零件的設計計算1、設計v帶傳動1)確定計算功率工作情況系數查文獻2表13-8知： =1.2。2)選擇帶型號根據pc =3.28kw，n0710r/min，查文獻2圖13-15，初

5、步選用普通a型帶。3)選取帶輪基準直徑查文獻2表13-9選取小帶輪基準直徑=160mm，則大帶輪基準直徑 =3*(1-0.02)=470.4mm。式中，為帶的滑動率，通常?。?%2%），查表后取。大帶輪轉速r/min4)驗算帶速v在525m/s范圍內，v帶充分發(fā)揮。5)v帶基準長度和中心距初選中心距=1.5(d0+di)=952.5mm由文獻2中式（13-2）帶長由文獻2中表13-2定相近的基準長度ld=3150mm，再由式（13-16）計算實際中心距6）驗算包角，由式（13-1）得，合適7)確定v帶根數z由式（13-15）得n0 = 710 r/min，查表13-3得p0=1.69kw查表1

6、3-5，p0=0.09kw，查表13-7包角系數=0.96，查表13-2帶長度系數=1.13，查表由公式得故選2根v帶。8)求作用在帶輪軸上的壓力fq查表13-1得q=0.1kg/m，故可由式（13-17）得單根v帶的初拉力軸上載荷：9)帶輪的結構及其尺寸由文獻1表9-1 大帶輪的結構形式為橢圓輪輻式（e），輪槽槽型a型根據輪槽數2，帶輪基準直徑475mm，查得輪轂長度l=60mm，在系列選得孔徑32mm，查得輪緣寬度35mm，fq作用點距離軸肩17.5mm。2、齒輪傳動的設計計算 1)選擇齒輪材料及精度等級 根據工作要求，考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪：45鋼，表面淬火，

7、齒面硬度40-50hrc，；大齒輪：45鋼，表面淬火，齒面硬度40-50hrc，。（文獻2表11-1）查文獻2表11-5，得=1，=1.25。查文獻2表11-5，得=2.5，=189.8。故：由于硬度小于350hbs，屬軟齒面，所以按接觸強度設計，再驗算彎曲強度。2）按齒面接觸強度計算設齒輪按8級精度制造。查文獻1表12.10，12.13，取載荷系數k=1.2（表11-3），齒寬系數=0.8（表11-6）。初選螺旋角=15齒數z1=25，則z2=25 * i2 = 25 * 5.16=129實際傳動比齒形系數，查圖11-8得yfa1=2.65，yfa2=2.22。查圖11-9得ysa1=1.6

8、1，ysa2=1.83。應對小齒輪進行彎曲強度計算法向模數：由表4-1取mn=2mm。中心距取確定螺旋角齒輪分度圓直徑齒寬取，3)驗算齒面接觸強度安全。 4)齒輪圓周速度對照表11-2，選9級精度即可。5)大齒輪尺寸設計 根據文獻1p66 表9-2，采用腹板式齒輪，批量較小，故用自由鍛（圖在文獻1p66）。取孔徑d=62mm，d1=1.6d=99.2mm，圓整為100l=1.21.5d=74.493mmb，取l=76mm，取暫取10mm，圓整為244mm。故，在810mm范圍內合適。，d0=0.5（d1+d1）=0.5*(244+100)=172mmc=0.3b=12.6mm，圓整為13mm。

9、r=5，n=0.5mn=1，鍵選用：鍵18x56 gb1096-79歸納如下表所示：法向模數mn2齒數z2129齒形角20螺旋角154426”螺旋方向右旋精度等級9hk（gb10095-88）齒輪中心距及其極限偏差afa1600.050配對齒輪齒數25分度圓直徑268.052齒頂圓直徑da272.052齒根圓直徑df263.052輪緣厚度9.526輪緣內徑d1244輪轂外徑d1100腹板孔中心線直徑d172腹板孔直徑d036輪齒倒角n1腹板圓角r5腹板厚度c13六、軸的設計計算1.軸系部件尺寸設計為方便軸的設計，先設計軸承蓋、聯軸器的尺寸，再據此設計軸的尺寸。1)軸承蓋（根據文獻1p77表9-

10、9） i軸： i軸選用30208圓錐滾子軸承，外徑d=80mm，螺釘直徑d3=8mm，螺釘數：4,d0=d3+1=9mm,d0=d+2.5d3=100mm,d2= d0+2.5d3=120mm,e=1.2d3=9.6mm,e1e,取e1=16mm,m取37mm，d4=d-12mm=68mm,d5=d0-3d3=76mm,d6=d-4mm=76mm.兩軸承蓋尺寸相同，但有一軸承蓋為透蓋，由文獻1p158表16-9： d0=38mm， d1=51mm, d1=39mm， b1=4mm， b2=5.5mm。ii軸： ii軸選用7212角接觸球軸承，外徑d=110mm，螺釘直徑d3=10mm，螺釘數：

11、6,d0=d3+1=11mm,d0=d+2.5d3=135mm,d2= d0+2.5d3=160mm,e=1.2d3=12mm,e1e,取e1=18mm,m取35mm，可令箱體軸承孔凸臺端面平齊。d4=d-12mm=96mm,d5=d0-3d3=105mm,d6=d-4mm=108mm.兩軸承蓋尺寸相同，但有一軸承蓋為透蓋，由文獻1p158表16-9： d0=55mm， d1=72mm, d1=56mm， b1=5mm， b2=7.1mm。 2.軸的尺寸設計選用脂潤滑，軸承端面與箱體內壁距離為12mmi軸：（齒輪軸）材料：45號鋼，輪齒部分表面淬火。由文獻2p245表14-2取c=110，估算

12、最小直徑，由文獻1p148表15-6，初選一對30208圓錐滾子軸承，d=40mm，d=80mm，b=18mm，t=19.75mm，擋油盤x2：擋油盤到輪齒端面：23mm，d=46mm，由比齒根圓略小取得。齒寬：50mm齒端面到另一擋油盤：23mm（根據對稱性設計）與軸承配合段：18mm，與軸承蓋配合段長度：d”=38mm（根據文獻1p158表16-9選得），長度67mm（超出軸承蓋20mm左右）帶輪輪轂長度為60mm，考慮用軸端擋圈，要比輪轂長度短1mm總長度l=18+14+23+50+23+14+18+67+59=286mm，如下圖所示：ii軸：（齒輪軸）材料：45號鋼。由文獻2p245表

13、14-2取c=110，估算最小直徑，由文獻1p148表15-6，初選一對7212ac角接觸球軸承，d=60mm，d=110mm，b=22mm 擋油盤：定位軸肩左端長度：22（軸承）+14（擋油盤）=36mm定位軸肩：直徑72mm，長10mm（根據軸承內圈查表后設計）與齒輪孔配合部分長度：76（輪轂）-2=74mm，d=62mm，與擋油盤、軸承配合段長度：22+24+2=48mm，d=60mm，與軸承蓋配合段長度：d”=55mm（根據文獻1p158表16-9選得），長度67mm（超出軸承蓋20mm）與聯軸器配合段長度l=112mm（根據文獻1p160表17-1）總長度l=22+14+10+74+

14、48+67+112=347mm，如下圖所示：3.軸的強度校核i軸：，圓周力：徑向力：軸向力： 軸承30208，查文獻1p149表15-7并根據軸各段長度算得受力位置尺寸1)垂直面支承反力2)水平面支承反力3)在支點產生反力4)垂直彎矩5)水平彎矩 6) 產生的彎矩各彎矩圖如下：在a處為危險截面考慮最壞情況8)該軸的轉矩9)求危險截面的當量彎矩根據文獻2p246，該機器單項運轉，對不變的轉矩，取10)計算危險截面處的直徑軸的材料選用45號鋼，調質處理，由表14-1查得，由表14-3查得，所以安全。軸：，圓周力：徑向力：軸向力： 軸承7012ac，查文獻1p148表15-6并根據軸各段長度算得受力

15、位置尺寸1)垂直面支承反力2)水平面支承反力3)f在支點產生反力4)垂直彎矩5)水平彎矩 6) 產生的彎矩各彎矩圖如下：在a處為危險截面考慮最壞情況8)該軸的轉矩轉矩圖：（比例為上面彎矩的1/4）9)求危險截面的當量彎矩根據文獻2p246，該機器單項運轉，對不變的轉矩，取10)計算危險截面處的直徑軸的材料選用45號鋼，調質處理，由表14-1查得，由表14-3查得，所以安全。七、滾動軸承的選擇及壽命校核計算i軸：轉速選用圓錐滾子軸承30208查表16-11得：e=1.5tan=0.375考慮最壞情況：查表16-12得軸承內部軸向力：因為，所以2為壓緊端，1為放松端。計算當量動載荷：查表16-11

16、可得x1=1，y1=0，x2=0.4，y2=0.4cot=1.6，當量動載荷：因為，所以 。根據文獻2p323附表3查得當量動載荷cr=63.0kn。結構要求輕微振動，查表16-9得fp=1.2，ft=1題目要求使用十年，即：，所以滿足要求。 軸：選用角接觸球軸承7212ac轉速查表16-11得：e=0.68考慮最壞情況：查表16-12得軸承內部軸向力：因為，所以2為壓緊端，1為放松端。計算當量動載荷：查表16-11可得x1=1，y1=0，x2=0.41，y2=0.87，當量動載荷：因為，所以 。根據文獻2p322附表2查得當量動載荷cr=58.2kn。結構要求輕微振動，查表16-9得fp=1

17、.2，ft=1題目要求使用十年，即：，所以滿足要求。八、鍵連接的選擇及校核計算根據文獻2p158式（10-26）,表10-10校核t為轉矩，d為軸徑，h為鍵高度，l為鍵工作長度。1)大齒輪傳動：鍵18x56t=518.75 nm，d=62mm,h=11mm,l=56mm2)帶輪鍵10x50t=104.51nmd=32mm , h=8mm, l=50mm3)聯軸器鍵14x100t=518.75nmd=48mm , h=9mm, l=100mm所以鍵全部滿足要求。九、聯軸器的選擇本減速器屬于低速重載減速器，齒輪傳動大。根據文獻1p161表17-2選用彈性柱銷聯軸器，該聯軸器用于載荷較平穩(wěn)，對緩沖要

18、求不高的中低速軸系傳動。根據文獻2式（17-1）得： 由表17-1得： 工作情況系數 1.5選用型號為hl4聯軸器48x112gb5014-85主要參數為：公稱轉矩tn1250nm軸孔長度l=112 mm孔徑d1 =48 mm轉速滿足要求十、減速器箱體及附件參考依據：文獻1p17表3-11.箱體主要結構尺寸表（單位：mm）名稱符號尺寸箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱座凸緣厚度1.5*=12箱蓋凸緣厚度1.5*=12箱座底凸緣厚度2.5*=20地腳螺釘直徑0.036*a+12=17.78圓整為20地腳螺釘數目4軸承旁聯結螺栓直徑0.75*=0.75*20=15圓整16蓋與座聯結螺栓直徑（0.5-0.6）=

19、0.6*20=12聯接螺栓d2的間距l(xiāng)184軸承蓋螺釘直徑8、10視孔蓋螺釘直徑（0.3-0.4）=（0.3-0.4）*20=6-8取8螺釘距箱外壁距離c126螺釘距凸緣邊緣距離c2 24外箱壁至軸承端面距離c1+c2+(5-10)取60大齒輪頂圓與內箱壁距離1.2=1.2*8=10齒輪端面與內箱壁距離=8箱蓋，箱座肋厚2.減速箱附件設計根據文獻1p33內容設計。十一、潤滑與密封選擇1.潤滑選擇：1)齒輪： 齒輪節(jié)圓速度0.64m/s，根據文獻1p153選擇潤滑油運動粘度為330mm2/s，選用潤滑油n320gb5903-86。2）軸承：dn1=80*236.67=18933.6 mm*r/m

20、indn2=110*45.84=5042 mm*r/min較大圓周速度為dn1/60000=0.99m/s根據文獻2p284選用脂潤滑，選用滾動軸承脂zgn69-2 sy1514-822.密封選擇：根據文獻1p156表16-8，減速箱圓周速度較小，軸承使用脂潤滑，故選用結構簡單的氈圈密封。密封圈具體結構尺寸參考文獻1p158表16-9。十二、設計小結機械設計畢業(yè)設計真是一門不簡單的畢業(yè)啊，在兩周的畢業(yè)設計里，我?guī)缀趺刻於际菑钠鸫沧龅缴钜?。機械設計課中我們只需要把公式背好就能在考試中取得好成績，但是畢業(yè)設計就不同了，每一個尺寸都要翻書本找到相應的設計依據，有的還需要計算、校核，真的需要花很多時間和精力才能做好。在兩周的畢業(yè)設計中，我最大的感受就是我所設計的減速箱絕對是業(yè)界良心啊！每設計一個尺寸都要先把畢業(yè)設計書（文獻1）、機械設計書（文獻2）、機械制圖書（文獻3）都翻一遍，看清楚有沒有相應的要求，確定沒有要求才自己設計。而且校核軸承發(fā)現壽命不夠就要把很多尺寸都重新設計。偶爾翻書