展開(kāi)式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目: 展開(kāi)式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器設(shè)計(jì)機(jī)械工程及自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)學(xué)生姓名 班級(jí) 2010級(jí) 指導(dǎo)老師 職稱(chēng)(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(jì)（論文）評(píng)閱書(shū)學(xué)生姓名 班級(jí) 2010級(jí) 題 目 展開(kāi)式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師 職稱(chēng)（務(wù)） 指導(dǎo)單位 大 連 交 通 大 學(xué)1. 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日2. 答辯委員會(huì)綜合評(píng)語(yǔ)：經(jīng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)綜合評(píng)定成績(jī)?yōu)椋?答辯委員會(huì)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(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題 目: 展開(kāi)式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器設(shè)

2、計(jì)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(jí) 2010級(jí) 指導(dǎo)老師 許 斌 職稱(chēng)(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(kāi)式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器用于傳動(dòng)設(shè)備傳送清洗零件，單班制工作，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，工作期限8年。每年按300天計(jì)，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(yùn)輸帶所需扭矩t（nm）4500.94001-電動(dòng)機(jī) 2-帶傳動(dòng) 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-卷筒 6-運(yùn)輸帶要求： 1、選擇電動(dòng)機(jī) 2、皮帶、兩級(jí)齒輪等傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算 3、軸、軸承

3、、鍵、聯(lián)軸器設(shè)計(jì)計(jì)算或選擇驗(yàn)算 4、繪制減速器裝配圖(0號(hào)圖幅)一張 5、繪制零件工作圖兩張（軸類(lèi)、齒輪各一張） 6、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容計(jì)： 說(shuō)明書(shū)（論文） 26 頁(yè)表 格 2 張插 圖 2 幅附 設(shè) 計(jì) 圖 3 張完成日期 2012 年 4 月 25 日目 錄第一章 原動(dòng)機(jī)選擇7第二章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算7第三章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9第四章 高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算11第五章、低速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算14第六章、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核18第七章、滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算23第八章、 鍵聯(lián)接的選擇及驗(yàn)算25第九章、聯(lián)軸器的選擇25參考文獻(xiàn)26計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果第一章、電動(dòng)機(jī)的選

4、擇1.1、傳動(dòng)總效率由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第十章表10-1查得：v帶傳動(dòng)效率，齒輪（8級(jí)精度）效率，一對(duì)滾動(dòng)軸承效率，萬(wàn)向聯(lián)軸器效率；則，電動(dòng)機(jī)到運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)總效率為:1.2、工作機(jī)所需功率與電動(dòng)機(jī)所需的工作功率查y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)額定功率為3kw的y132s6電動(dòng)機(jī)。查表10-3得電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)和主要尺寸如下表：型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)中心高h(yuǎn)/mm外伸軸直徑和長(zhǎng)度d/mme/mmy132s6396010001323880第二章、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.1、計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比2.1.1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 工作機(jī)轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 2.1.2

5、分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比根據(jù)表4.29取帶傳動(dòng)傳動(dòng)比則減速器傳動(dòng)比為而，令，代入上式求得：高速級(jí)傳動(dòng)比，低速級(jí)傳動(dòng)比。2.2、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(jì)算結(jié)果如下表： 軸名參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸1軸2軸3軸工作機(jī)軸轉(zhuǎn)速功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/nm傳動(dòng)比i2.53.612.781效率0.950.960.960.97第三章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1、確定計(jì)算功率查表（未指明哪本書(shū)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(yàn)算帶速根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式子（813）計(jì)算帶的速度。帶速不宜過(guò)低或過(guò)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(jì)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(zhǎng)3.6.1由式（5-18） 得，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式子（820），初選 由機(jī)械設(shè)計(jì)式子（822）計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度帶長(zhǎng) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表82取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度3.6.2按機(jī)械設(shè)計(jì)式子（823）計(jì)算實(shí)際中心距 a中心距 中心距的調(diào)整范圍7、驗(yàn)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(jì)算作用在軸上的壓力f第四章 高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)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(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪，軟齒面?zhèn)鲃?dòng)。4.1.1 材料：材料選45鋼，軟齒面?zhèn)鲃?dòng)。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(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，按gb/t100951998，選擇8級(jí)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(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)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(xiàng)數(shù)值代入設(shè)計(jì)公式，求得：4.3.2修正及計(jì)算圓周速度 由表6-3取使用系數(shù)由圖6-7取動(dòng)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(shí)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(jì)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(qiáng)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(jì)算當(dāng)量齒輪端面重合度 由機(jī)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(dòng)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(qiáng)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(jì)算出許用彎曲應(yīng)力將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式：故齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。第五章

10、低速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1、選擇齒輪材料和熱處理、精度等級(jí)材料選45鋼，軟齒面?zhèn)鲃?dòng)。小齒輪調(diào)質(zhì)，齒面硬度230240hbs，大齒輪正火，齒面硬度190200hbs，精度等級(jí)為8級(jí)。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(qiáng)度設(shè)計(jì)（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；取設(shè)計(jì)齒輪參數(shù)將確定后的各項(xiàng)數(shù)值代入設(shè)計(jì)公式，求得：5.3.2 修正：計(jì)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(jì)算分度圓直徑和齒寬，取，5.5、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)量齒輪端面重合度 由機(jī)械原理可知：所以 符合齒輪傳動(dòng)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(xiàng)數(shù)值代入彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式：可見(jiàn)，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)表8-1查得，。由表8-3，取。6.2、已計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表16-2查得，采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速，故取聯(lián)軸器軸段直徑，半聯(lián)軸器長(zhǎng)。6.4、按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算6.4.1 高速軸校核計(jì)算由所確定的結(jié)構(gòu)圖可確定出簡(jiǎn)支梁的支撐距離。6.4.1.1 畫(huà)出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.1所示。6.4.1.2 計(jì)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(jì)算軸的彎矩，并畫(huà)彎矩圖水平面彎矩 垂直面彎矩 合成彎矩6.4.1.5 計(jì)算并畫(huà)當(dāng)量彎矩轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算，取應(yīng)力校正系數(shù) 校核危險(xiǎn)截面可見(jiàn)，高速軸的強(qiáng)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(jì)算由所確定的結(jié)構(gòu)圖可確定出簡(jiǎn)支梁的支撐距離，。2）計(jì)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(jì)算軸的彎矩，并畫(huà)彎矩圖水平面彎矩 垂直面彎矩 合成彎矩5）計(jì)算并畫(huà)當(dāng)量彎矩圖轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算，取應(yīng)力校正系數(shù) 校核危險(xiǎn)截面可見(jiàn)，軸的強(qiáng)度足夠。圖4.2 低速端受力及彎矩圖6.5、按疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)校核計(jì)算6.5.1 判斷危險(xiǎn)截面由于截面c處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，同時(shí)所受應(yīng)力又較大，屬危險(xiǎn)截面，應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核的安全系數(shù)計(jì)算。6.5.2 c截面處疲勞強(qiáng)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(chē)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(jì)算安全系數(shù)取s=1.51.8，,所以截面c安全。第七章、滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算7.1、一軸軸承的選擇計(jì)算7.1.1 選擇軸承類(lèi)型和型號(hào)選擇軸承型號(hào)圓錐滾子軸承30308查表8-23取軸承

15、基本額定動(dòng)載荷為：；基本額定靜載荷為：, e=0.3,y=1.67.1.2 計(jì)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(jì)算軸承的軸向載荷因?yàn)?，故軸承1壓緊，軸承2放松,7.1.4 計(jì)算動(dòng)載荷對(duì)于軸承1： 對(duì)于軸承2： 7.1.5 計(jì)算軸承壽命 因?yàn)椋搶?duì)軸承的最短壽命為 ，故該對(duì)軸承壽命足夠。7.2、其他軸軸承的選擇計(jì)算低速、中間軸滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算同低速軸承計(jì)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(yàn)算8.1、二軸大齒輪鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算二軸大齒輪周向定位采用a型普通平鍵聯(lián)接，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表12-1查得平鍵截面。鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)平鍵聯(lián)

16、接的擠壓強(qiáng)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(qiáng)度足夠。8.2、其余軸上的鍵聯(lián)接的選擇及驗(yàn)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(jì)算轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和三軸的最小直徑，從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表16-2查得，采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱(chēng)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(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類(lèi)型、品種減速器的外廓尺寸，傳動(dòng)效率，承載能力，質(zhì)

17、量，價(jià)格等，選擇最適合的減速器。通過(guò)對(duì)減速機(jī)的設(shè)計(jì)我充分了解減速器的工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類(lèi)型、品種減速器的外廓尺寸，傳動(dòng)效率，承載能力，質(zhì)量，價(jià)格等，選擇最適合的減速器。通過(guò)對(duì)減速機(jī)的設(shè)計(jì)我熟練掌握大學(xué)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí). 并通過(guò)用autocad制圖，進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)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(chǎng)合，在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下根據(jù)進(jìn)度先進(jìn)行調(diào)研報(bào)告。最終進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和完成計(jì)算機(jī)繪圖。謝辭本課題在研究過(guò)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(wèn)題、解決問(wèn)題。許老師的淵博的學(xué)識(shí)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(shí)也感謝機(jī)械系的專(zhuān)業(yè)課老師，讓我學(xué)會(huì)了大量的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，并能很好的運(yùn)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(shí)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(jī)械設(shè)計(jì)（教材）第八版，高等教育出版社，主編：濮良貴 紀(jì)名剛 。2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，主編：殷玉楓。3機(jī)械制圖（第五版）（教材），高等教育出版社，主編：錢(qián)可強(qiáng)4機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)簡(jiǎn)明手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，主編：駱?biāo)鼐?朱詩(shī)