展開式兩級圓柱斜齒輪減速器設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目: 展開式兩級圓柱斜齒輪減速器設(shè)計機械工程及自動化 專業(yè)學(xué)生姓名 班級 2010級 指導(dǎo)老師 職稱(務(wù)) 指導(dǎo)單位 大 連 交 通 大 學(xué) 教研室主任 完成日期 2012年4月25日大連交通大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱書學(xué)生姓名 班級 2010級 題 目 展開式兩級圓柱斜齒輪減速器設(shè)計指導(dǎo)老師 職稱（務(wù)） 指導(dǎo)單位 大 連 交 通 大 學(xué)1. 指導(dǎo)教師評語： 簽名： 年 月 日2. 答辯委員會綜合評語：經(jīng)畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會綜合評定成績?yōu)椋?答辯委員會主任（簽字） 年 月 日大連交通大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題 目: 展開式兩級圓柱斜齒輪減速器設(shè)

2、計起止日期 2012 年 3 月 15 日至2012 年 6 月 25 日學(xué)生姓名 李 鵬 班級 2010級 指導(dǎo)老師 許 斌 職稱(務(wù)) 指導(dǎo)單位 大 連 交 通 大 學(xué) 教研室主任 日期 年 月 日任務(wù)及要求：任務(wù)：展開式兩級圓柱斜齒輪減速器用于傳動設(shè)備傳送清洗零件，單班制工作，工作時有輕微振動，工作期限8年。每年按300天計，軸承壽命為齒輪壽命的三分之一以上。原始數(shù)據(jù)：卷筒直徑d（mm）輸送帶速度v（m/s）運輸帶所需扭矩t（nm）4500.94001-電動機 2-帶傳動 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-卷筒 6-運輸帶要求： 1、選擇電動機 2、皮帶、兩級齒輪等傳動件設(shè)計計算 3、軸、軸承

3、、鍵、聯(lián)軸器設(shè)計計算或選擇驗算 4、繪制減速器裝配圖(0號圖幅)一張 5、繪制零件工作圖兩張（軸類、齒輪各一張） 6、編寫設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容計： 說明書（論文） 26 頁表 格 2 張插 圖 2 幅附 設(shè) 計 圖 3 張完成日期 2012 年 4 月 25 日目 錄第一章 原動機選擇7第二章 機械系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算7第三章 帶傳動的設(shè)計計算9第四章 高速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算11第五章、低速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算14第六章、軸的設(shè)計計算及校核18第七章、滾動軸承的選擇計算23第八章、 鍵聯(lián)接的選擇及驗算25第九章、聯(lián)軸器的選擇25參考文獻(xiàn)26計算與說明主要結(jié)果第一章、電動機的選

4、擇1.1、傳動總效率由機械設(shè)計課程設(shè)計第十章表10-1查得：v帶傳動效率，齒輪（8級精度）效率，一對滾動軸承效率，萬向聯(lián)軸器效率；則，電動機到運輸機的傳動總效率為:1.2、工作機所需功率與電動機所需的工作功率查y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機額定功率為3kw的y132s6電動機。查表10-3得電動機技術(shù)數(shù)據(jù)和主要尺寸如下表：型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速電動機中心高h(yuǎn)/mm外伸軸直徑和長度d/mme/mmy132s6396010001323880第二章、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算2.1、計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比2.1.1傳動裝置總傳動比 工作機轉(zhuǎn)速 傳動裝置總傳動比 2.1.2

5、分配傳動裝置各級傳動比根據(jù)表4.29取帶傳動傳動比則減速器傳動比為而，令，代入上式求得：高速級傳動比，低速級傳動比。2.2、傳動裝置的運動和動力參數(shù)2.2.1各軸轉(zhuǎn)速2.2.2各軸功率2.2.3各軸轉(zhuǎn)矩計算結(jié)果如下表： 軸名參數(shù)電動機軸1軸2軸3軸工作機軸轉(zhuǎn)速功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/nm傳動比i2.53.612.781效率0.950.960.960.97第三章 帶傳動的設(shè)計計算3.1、確定計算功率查表（未指明哪本書表的均代表教材的表）13-8 取工作情況系數(shù)=1.1 則：3.2、選擇v帶的帶型 由, =960r/min選用普通a型v帶。3.3、選擇帶輪、由表5-7，查取a型帶輪，應(yīng)使，小帶輪轉(zhuǎn)速較

6、低，選。3.4、驗算帶速根據(jù)機械設(shè)計式子（813）計算帶的速度。帶速不宜過低或過高， 一般應(yīng)使v（525m/s），而帶速在525m/s之間，故選擇合適。3.5、計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑參考表5-8給出的帶輪直徑系列，取。轉(zhuǎn)速誤差 3.6、確定中心距a和帶長3.6.1由式（5-18） 得，根據(jù)機械設(shè)計式子（820），初選 由機械設(shè)計式子（822）計算所需的基準(zhǔn)長度帶長 由機械設(shè)計表82取帶的基準(zhǔn)長度3.6.2按機械設(shè)計式子（823）計算實際中心距 a中心距 中心距的調(diào)整范圍7、驗算小帶輪上的包角由式（5-4）,故合理。8、確定v帶根數(shù)按式（5-21） 由和n960r/min，查表84a得由表5-10

7、查得由表5-9查得由表5-3查得代入求根數(shù)公式（5-21），得取z=2,符合表5-7推薦的輪槽數(shù)。9、確定初拉力查表5-4得按式（5-22） 10、計算作用在軸上的壓力f第四章 高速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算4.1、選擇齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪，軟齒面?zhèn)鲃印?.1.1 材料：材料選45鋼，軟齒面?zhèn)鲃?。小齒輪調(diào)質(zhì)，齒面硬度230240hbs，大齒輪正火，齒面硬度190200hbs。 4.1.2 齒輪精度運輸機為一般工作機，速度不高，按gb/t100951998，選擇8級精度。 4.2、選取齒輪齒數(shù)和螺旋角初選，取。初選螺旋角=104

8、.3、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計4.3.1據(jù)式（6-3）有 其中，因載荷有輕微沖擊，初選=1.8，由表6-6，選取齒寬系數(shù)由表6-5，選取材料的彈性影響系數(shù)由圖6-14，選取區(qū)域系數(shù)由式（6-7）得，由圖6-13，查得彈性系數(shù)，由式（6-12），計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖6-15查得，壽命系數(shù) , 由圖6-16d查得，取，則則許用接觸應(yīng)力將確定后的各項數(shù)值代入設(shè)計公式，求得：4.3.2修正及計算圓周速度 由表6-3取使用系數(shù)由圖6-7取動載系數(shù)由圖6-19取齒向載荷分布系數(shù)由表6-4取齒間載荷分布系數(shù)則載荷系數(shù)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑模數(shù)由表6-1，選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)齒輪主要幾何尺寸：圓

9、整中心距，取則修正螺旋角4.4 、計算分度圓直徑和齒寬4.4.1 ，4.4.2 齒寬 圓整后取，4.5校核齒根彎曲疲勞強度式中，為重合度系數(shù)； 為螺旋角系數(shù)；為載荷作用于齒頂?shù)凝X形系數(shù)； 為載荷作用于齒頂?shù)膽?yīng)力修正系數(shù)。計算當(dāng)量齒輪端面重合度 由機械原理可知：端面壓力角（其中標(biāo)準(zhǔn)壓力角取）所以 1，滿足齒輪傳動的連續(xù)性條件。則 由圖6-28，查得當(dāng)量齒數(shù) 由圖6-19、6-20按查得：，；由圖6-21查得，彎曲疲勞強度壽命系數(shù),;由圖6-22c查得，彎曲疲勞極限,由圖6-22b查得取最小安全系數(shù)，則課計算出許用彎曲應(yīng)力將確定出的各項數(shù)值代入彎曲疲勞強度校核公式：故齒根彎曲疲勞強度足夠。第五章

10、低速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算5.1、選擇齒輪材料和熱處理、精度等級材料選45鋼，軟齒面?zhèn)鲃印Ｐ↓X輪調(diào)質(zhì)，齒面硬度230240hbs，大齒輪正火，齒面硬度190200hbs，精度等級為8級。5.2、選取齒輪齒數(shù)和螺旋角初選，取。初選 =15。5.3、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計（式中各參數(shù)意義同上）5.3.1 式中，因載荷有輕微沖擊，初選=1.8，由表6-6，取由表6-5，選由圖6-14，查得由式（6-7）得，端面重合度由圖6-13，查得由式（6-12），由圖6-15查得，,由圖6-16d查得，??；取設(shè)計齒輪參數(shù)將確定后的各項數(shù)值代入設(shè)計公式，求得：5.3.2 修正：計算圓周速度 由表6-3查得，由圖6

11、-7查得，由圖6-19查得，由表6-4查得，則由表6-1，選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)齒輪主要幾何尺寸：圓整中心距，取則5.4、計算分度圓直徑和齒寬，取，5.5、校核齒根彎曲疲勞強度計算當(dāng)量齒輪端面重合度 由機械原理可知：所以 符合齒輪傳動連續(xù)性條件。由圖6-28，查得由圖6-19、6-20按查得：，；由圖6-21查得，,;由圖6-22c查得，,由圖6-22b查得取，有將確定出的各項數(shù)值代入彎曲疲勞強度校核公式：可見，齒根彎曲疲勞強度足夠。第六章 軸的設(shè)計計算及校核6.1、選擇軸的材料軸的材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機械設(shè)計表8-1查得，。由表8-3，取。6.2、已計算出輸出軸的功率、轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩6.3、

12、初估最小軸徑由式（8-2）得，從機械設(shè)計課程設(shè)計表16-2查得，采用彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速，故取聯(lián)軸器軸段直徑，半聯(lián)軸器長。6.4、按彎扭合成強度條件計算6.4.1 高速軸校核計算由所確定的結(jié)構(gòu)圖可確定出簡支梁的支撐距離。6.4.1.1 畫出軸的計算簡圖如圖4.1所示。6.4.1.2 計算軸上外力圓周力 徑向力軸向力6.4.1.3 求支反力圖4水平面支反力由 得， 彎矩垂直面支反力，據(jù)得，6.4.1.4 計算軸的彎矩，并畫彎矩圖水平面彎矩 垂直面彎矩 合成彎矩6.4.1.5 計算并畫當(dāng)量彎矩轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算，取應(yīng)力校正系數(shù) 校核危險截面可見，高速軸的強度足夠。圖4.1 高速

13、端受力及彎矩圖6.4.2 低速軸校核計算由所確定的結(jié)構(gòu)圖可確定出簡支梁的支撐距離，。2）計算軸上外力圓周力 徑向力軸向力3）求支反力圖4水平面支反力由 得， ，彎矩垂直面支反力據(jù)得，4）計算軸的彎矩，并畫彎矩圖水平面彎矩 垂直面彎矩 合成彎矩5）計算并畫當(dāng)量彎矩圖轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算，取應(yīng)力校正系數(shù) 校核危險截面可見，軸的強度足夠。圖4.2 低速端受力及彎矩圖6.5、按疲勞強度的安全系數(shù)校核計算6.5.1 判斷危險截面由于截面c處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，同時所受應(yīng)力又較大，屬危險截面，應(yīng)進(jìn)行疲勞強度校核的安全系數(shù)計算。6.5.2 c截面處疲勞強度安全系數(shù)校核軸肩圓角引起的有效應(yīng)力集中系

14、數(shù),按附圖1b、附圖2b查得，由，按附圖5查得尺寸系數(shù)，；由軸精車加工，按附圖8查得表面質(zhì)量系數(shù)=0.93。綜合影響系數(shù)值為 ， 截面c左側(cè)附近由于鍵槽引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)，按附圖3、附圖4查得，故得綜合影響系數(shù)值為，取上面綜合影響系數(shù)、中的較大值，故、。軸材料是45鋼，查表8-1取彎曲等效系數(shù)，扭轉(zhuǎn)等效系數(shù)。只考慮彎矩作用的安全系數(shù)，由式（8-7）得，只考慮轉(zhuǎn)矩作用的安全系數(shù)，由式（8-7）得，由式（8-6）計算安全系數(shù)取s=1.51.8，,所以截面c安全。第七章、滾動軸承的選擇計算7.1、一軸軸承的選擇計算7.1.1 選擇軸承類型和型號選擇軸承型號圓錐滾子軸承30308查表8-23取軸承

15、基本額定動載荷為：；基本額定靜載荷為：, e=0.3,y=1.67.1.2 計算軸承的徑向載荷據(jù)得， 根據(jù)得，垂直方向支反力合成支反力7.1.3 計算軸承的軸向載荷因為 ，故軸承1壓緊，軸承2放松,7.1.4 計算動載荷對于軸承1： 對于軸承2： 7.1.5 計算軸承壽命 因為，該對軸承的最短壽命為 ，故該對軸承壽命足夠。7.2、其他軸軸承的選擇計算低速、中間軸滾動軸承的校核計算同低速軸承計算同高速軸（略），結(jié)果均具符合要求。第八章、 鍵聯(lián)接的選擇及驗算8.1、二軸大齒輪鍵聯(lián)接強度計算二軸大齒輪周向定位采用a型普通平鍵聯(lián)接，由機械設(shè)計課程設(shè)計表12-1查得平鍵截面。鍵聯(lián)接的強度計算，根據(jù)平鍵聯(lián)

16、接的擠壓強度條件k=0.5h=0.58mm=4mm,l=l-b=50mm-12mm=38mm,d=80mm, 由表4-1查得，所以平鍵聯(lián)接的強度足夠。8.2、其余軸上的鍵聯(lián)接的選擇及驗算方法同上，結(jié)果均滿足要求。第九章、聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸的計算轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和三軸的最小直徑，從機械設(shè)計課程設(shè)計表16-2查得，采用彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速。由于 ，可知聯(lián)軸器滿足要求。結(jié)論減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，選用減速器時應(yīng)根據(jù)工作機的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動力機的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動效率，承載能力，質(zhì)

17、量，價格等，選擇最適合的減速器。通過對減速機的設(shè)計我充分了解減速器的工作機的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動力機的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動效率，承載能力，質(zhì)量，價格等，選擇最適合的減速器。通過對減速機的設(shè)計我熟練掌握大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識. 并通過用autocad制圖，進(jìn)一步提高計算機繪圖能力，為學(xué)生畢業(yè)后的工作打下良好基礎(chǔ)。根據(jù)原始數(shù)據(jù)和參考文獻(xiàn)在熟悉了減速器的工作原理和適應(yīng)場合，在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下根據(jù)進(jìn)度先進(jìn)行調(diào)研報告。最終進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計說明書和完成計算機繪圖。謝辭本課題在研究過程中得到了許斌老師的悉心指導(dǎo)，在這段緊張忙碌的日子里，他幫助我分析問題、解決問題。許老師的淵博的學(xué)識和敬業(yè)精神讓我在學(xué)習(xí)和工作中受益匪淺。在我即將畢業(yè)離校之際，感謝大連工人大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和輔導(dǎo)員老師，同時也感謝機械系的專業(yè)課老師，讓我學(xué)會了大量的專業(yè)課知識，并能很好的運用到工作中去。抱著終身學(xué)習(xí)的態(tài)度，我將不斷的努力學(xué)習(xí)，理論聯(lián)系實際，把學(xué)習(xí)作為一種精神追求，真正做到學(xué)以立德、學(xué)以增智、學(xué)以創(chuàng)業(yè)。 參考文獻(xiàn)1機械設(shè)計（教材）第八版，高等教育出版社，主編：濮良貴 紀(jì)名剛 。2機械設(shè)計課程設(shè)計，機械工業(yè)出版社，主編：殷玉楓。3機械制圖（第五版）（教材），高等教育出版社，主編：錢可強4機械設(shè)計手冊簡明手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，主編：駱?biāo)鼐?朱詩