單級斜齒圓柱齒輪減速器 課設(shè)

1、江 蘇 大 機械設(shè)計綜合課程設(shè)計（）任務(wù)書設(shè)計題目：設(shè)計一用于帶式運輸機的單級斜齒圓柱齒輪減速器。運輸機連續(xù)兩班制工作，單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動。減速器小批量生產(chǎn)，使用壽命5年，運輸帶速度允許誤差為5%。聯(lián)軸器、軸承、帶傳動、齒輪傳動等效率取常用值。已知工作條件：運輸帶拉力F(kN) 運輸帶速度v(m/s) 卷筒直徑D(mm) 詳見設(shè)計參數(shù)表（學(xué)號與題號對應(yīng)）設(shè)計任務(wù)：1、減速器部件裝配圖1張（比例1:1）2、零件設(shè)計圖2張（比例1:1，箱蓋或箱座、齒輪軸）3、設(shè)計計算說明書一份班級學(xué)號：指導(dǎo)教師： 時 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)計算 1.1 減速器結(jié)構(gòu)1.2 電

2、動機選擇1.3 傳動比分配 1.4 動力運動參數(shù)計算第2章 傳動零件的設(shè)計計算 2.1 設(shè)計V帶第三章 齒輪的設(shè)計計算(包括小齒輪和大齒輪) 3.1 選擇齒輪材料、精度等級和確定許用應(yīng)力： 3.2 計算 3.3幾何尺寸計算3.4校核齒面接觸疲勞強度第4章 軸的設(shè)計計算 4.1 高速軸的設(shè)計 4.2 低速軸設(shè)計第5章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 5.1 軸承的選擇及校核 5.2 鍵的選擇計算及校核5.3 聯(lián)軸器的選擇第六章 減速器潤滑.密封件的選擇以及箱體結(jié)構(gòu)尺寸的計算6.1 潤滑的選擇確定 6.2 密封的選擇確定 6.3箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算 第七章 總結(jié)參考文獻第一章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)

3、計算1.1選擇電動機的類型： 按工作要求和工況條件，選用三相鼠籠式異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V，Y型。1.2電動機計算：（一）工作機的功率Pw =FV/1000=28001.4/1000=3.92kw（二）總效率：電機至工作機之間的傳動裝置的總效率式中：帶傳動效率：0.96；滾子軸承傳動效率：0.99圓柱齒輪的傳動效率：0.98；彈性聯(lián)軸器的傳動效率：0.99 ;卷筒的傳動效率：0.96（三）所需電動機功率 查機械零件設(shè)計手冊得 Ped = 5.5kw電動機選用 Y/132M2-6 n滿 = 960 r/min1.3 傳動比分配卷筒的轉(zhuǎn)速n=601000v/（D） =6010001.

4、4/(400) =66.85r/min 取 則1.4 動力運動參數(shù)計算將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸，依次為電機與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動效率。（1）各軸轉(zhuǎn)速：1軸： 2軸： 卷筒軸：（2）各軸功率：功率：1軸：2軸：卷筒軸：（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩，輸出轉(zhuǎn)矩：電動機的輸出轉(zhuǎn)矩： 1軸輸入轉(zhuǎn)矩： 2軸輸入轉(zhuǎn)矩: 卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩：將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 04.5196044.87 3.680.96 14.33260.87158.51 24.2066.89599.643.90.97 34.1266

5、.89588.2210.98第二章 傳動零件的設(shè)計計算：2.1 設(shè)計V帶（1） 確定V帶型號 kA=1.2 PC=KAP=1.13.92=4.312KW根據(jù)=6.6KW =960r/min,選擇SPZ型窄V帶，取。大輪的基準直徑：。取。驗算帶速： 帶速合適。（3）確定V帶基準長度和中心距：根據(jù)：可得應(yīng)在之間，初選中心距=600mm帶長：電動機選用：Y132M2-6=3.9取。計算實際中心距：。（4）驗算小帶輪包角： =164120 合適。（5）求V帶根數(shù)Z： 由查表得包角修正系數(shù)：，查表得長度修正系數(shù)：。由此可得：取Z=3根。（6）求作用在帶輪軸上的壓力：查表得q=0.10kg/m，故得單根V

6、帶的初拉力： 作用在軸上壓力：。（7）確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準直徑d1=100mm采用實心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準d2=370mm，采用腹板式結(jié)構(gòu)，基準圖見零件工作圖。第三章 齒輪的設(shè)計計算：3.1 選擇齒輪材料、精度等級和確定許用應(yīng)力：1）運輸機為一般機器，速度不高，故選用7級精度。2）用硬齒面齒輪設(shè)計此傳動。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=iZ1=3.96622=87.2522. 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）2）初選Kt=1.6,初估，由表2-8-7取齒寬系數(shù)。3）由圖2-

7、8-18h查得，由表2-8-8查得。4）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，。5） 由圖2-8-16查得6） 計算齒根彎曲許用應(yīng)力：,7） 計算當(dāng)量齒數(shù)：，8） 由表2-8-6差值計算得：；9）計算大小齒輪的，10) 由圖2-8-12查得，11) 當(dāng)1時，取=112) ，；13）14）3.2 計算1) 計算法向模數(shù)=取標準模數(shù)m=2mm2） 計算分度圓直徑：3）計算圓周速度：4） 計算齒寬：5） 計算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)KA=1.0；根據(jù)v=2.849m/s，7級精度，由圖2-8-7查得;假設(shè)由表2-8-3查得；由表2-8-4中硬齒面齒輪查得小齒輪相對支承對稱布置、6級精度，時，考慮齒輪實際為7級精度，取,

8、實際載荷,K與Kt基本接近，無需矯正。3.3幾何尺寸計算（1） 計算中心距：，取a=125mm（2） 修正螺旋角：因為值改變不多，故參數(shù)等不必修正（3） 計算分度圓直徑： （4）計算齒輪寬度：3.4校核齒面接觸疲勞強度（1） 由圖2-8-17查得，由表2-8-8查得 （2） 由圖2-8-15查得,（3） 計算齒面接觸許用應(yīng)力：（4） 查表2-8-5得彈性系數(shù)（5） 查圖2-8-13得（6） 取，則（7）（8）=823.57Mpa 顯然齒面接觸疲勞強度滿足要求。第4章 軸的設(shè)計計算4.1 高速軸的設(shè)計（1）計算齒輪受力（如圖a）斜齒圓柱齒輪螺旋角小齒輪直徑 大齒輪直徑 小齒輪受力：轉(zhuǎn)矩 圓周力

9、徑向力 軸向力 作用在軸1帶輪上的外力： （2） 計算軸承支反力（如圖b） 水平支反力垂直支反力（3）畫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)水平彎矩為小齒輪中間斷面右側(cè)水平彎矩為右軸頸中間斷面處水平彎矩為小齒輪中間斷面的垂直彎矩為（4） 繪制合彎矩圖（如圖d）小齒輪中間斷面左側(cè)彎矩為小齒輪中間斷面左側(cè)彎矩為（5） 繪制扭矩圖（如圖e）（6） 繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）取 則 截面B處和C處的當(dāng)量彎矩：(7)校核危險截面C的強度因為材料選擇45號鋼調(diào)質(zhì)處理，得許用彎曲應(yīng)力，則：c處的強度條件B處的強度條件結(jié)論：按彎合成強度校核小齒輪軸的強度足夠安全。計 算 及 說 明結(jié)果4.2

10、低速軸設(shè)計圓周力 徑向力 軸向力 水平支反力垂直支反力由高速軸校核同理可得取 則 截面B處和C處的當(dāng)量彎矩：因為材料選擇45號鋼調(diào)質(zhì)處理，得許用彎曲應(yīng)力，則：c處的強度條件B處的強度條件結(jié)論：按彎合成強度校核大齒輪所在軸的強度足夠安全。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)軸頸值查機械零件設(shè)計手冊選擇30208軸承 2個（GB/T276-1993）低速軸選用7210AC 軸承 2個GB/T276-1993）高速軸30208軸承校核：由軸校核可知：查表得Y=1.6；C=63000N；同理可得：Fr2=5210.8N;所以軸承1被壓緊，軸承2被放松，

11、所以X=0.4，X2=1.6；所以取P1；計算軸承壽命滿足軸承壽命要求；預(yù)期壽命為：8年，兩班制L=830016=38400；軸承壽命合格低速軸7210AC軸承校核：軸承1被放松，軸承2被壓緊；由軸承查表的C=40800N；滿足軸承壽命要求；5.2 鍵的選擇計算及校核（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號鋼，其許用擠壓力=140MPa=則強度足夠，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1660GB/T10962003，b=16mm，L=60mm，h

12、=10mm，選45號鋼，其許用擠壓應(yīng)力=140MPa=則強度足夠，合格（三）齒輪軸外伸36mm,直徑31mm，所以選用鍵830GB/T10962003，b=10mm，L=33mm，h=8mm，選45號鋼，其許用擠壓應(yīng)力=140MPa=則強度足夠，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，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟問題，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，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=900Nm，。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=47，聯(lián)軸器長度L=112mm。第六章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算6.1 潤滑的選擇確定 6.1.1潤滑方式

13、 1.齒輪V=1.212 m/s 應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑2.軸承采用潤滑脂潤滑 6.1.2潤滑油牌號及用量1. 齒輪潤滑選用150號機械油，最低最高油面距1020mm， 需油量為1.5L左右2. 軸承潤滑選用2L3型潤滑脂，用油量為軸承間隙的1/3 1/2為宜6.2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體之間加石棉橡膠紙、墊片進行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對應(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.軸承靠近機體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部6.3箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算第七章 總結(jié)通過本次課程設(shè)計，使自己對所學(xué)的各門課程進一步加深了理解，對于各方面知識之間的聯(lián)系有了實際的體會。同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和實踐。本設(shè)計由于時間緊張，在設(shè)計中肯定會有許多欠缺，若想把它變成實際產(chǎn)品的話還需要反復(fù)的考慮和探討。但作為一次練習(xí)，確實給我們帶來了很大的收獲，設(shè)計涉及到機械方面的內(nèi)