二級變速器課程設(shè)計模板

1、學(xué)號 201102070705姓名 鄧一偉班級 機自七班根據(jù)設(shè)計任務(wù)書確定傳動裝置的總體設(shè)計方案；選擇電動機；計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)；傳動零件及軸的設(shè)計計算；軸承、連接件、潤滑密封和聯(lián)軸器的選擇及計算；減速器箱體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計；繪制裝配圖和零件工作圖；編寫設(shè)計計算說明書；進行總結(jié)和答辯。每個學(xué)生都應(yīng)完成以下工作：（1）減速器裝配圖1張(A0圖紙）箱體（A1圖紙)（2）其余全部零件圖。（3）設(shè)計計算說明書1份。選擇v帶傳動和二級圓柱直齒輪減速器。傳動裝置的總效率： 為齒式聯(lián)軸器傳動效率，為V帶傳動效率，為滾動軸承效率，為8級精度齒輪傳動（稀油潤滑）的效率。2、 電動機的選擇：滾筒工作裝

2、置所需功率：，電動機所需的輸出功率為： 因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率只需略大于即可，按電動機參數(shù)手冊選擇電動機的額定功率為4kw.卷筒軸為工作軸，其轉(zhuǎn)速為：r/min查閱機械設(shè)計手冊，推薦的各傳動機構(gòu)傳動比范圍：V帶傳動比范圍,二級圓柱齒輪傳動比范圍，則總傳動比范圍應(yīng)為，可見電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍是 r/min查閱機械設(shè)計手冊，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min五種電機，綜合考慮電動機以及傳動裝置的尺寸、重量和價格、帶傳動和減速器的傳動比，選定型號為Y112M-4、額定功率4kw、同步轉(zhuǎn)速1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速 =1440r/

3、min的電動機。方案電動機型號額定功率/kw電動機轉(zhuǎn)速r/min電動機重量kg參考價格元/個傳動裝置的傳說比1Y112M-44同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min43總傳動比V帶傳動減速器15001440（表2-1）電動機示意圖中心高外形尺寸L×(AC2AD)×HD地腳安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部尺寸F×GD（表2-2）3、 確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比：（1） 傳動裝置總傳動比（2） 分配傳動裝置各級傳動比為使V帶傳動的外輪廓尺寸不至過大，取傳動比則減速器傳動比 根據(jù)二級開始圓柱齒輪減速器，一般按齒輪浸油潤滑要求

4、，即各級大齒輪直徑相近的條件分配傳動比，常取，、分別為減速器高速級和低速級的傳動比。取， 4、 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速軸 r/min軸 r/min軸 r/min工作軸 （允許運輸帶速度誤差為±5%；）（2） 各軸輸入功率：軸 kw軸 軸 卷筒軸 kw(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩軸 軸 軸 N.M工作軸 N.M將以上算得的運動和動力參數(shù)列表如下：軸名輸入 KW輸出 KW輸入 KW輸出 KW轉(zhuǎn)速 r/min傳動比i效率電動機軸3.623.861440I軸3.463.3968.7267.3530.96II軸3.293.22321.40314.974.920.95III軸3.13

5、3.071072.391050.943.510.95卷筒軸3.042.981040.431019.620.975、 設(shè)計v帶和帶輪：根據(jù)工作情況，查閱機械設(shè)計手冊得工況系數(shù) 由:kw 得：，根據(jù)和查閱機械設(shè)計手冊最后選擇Z型V帶。但是經(jīng)過計算,Z>11.固帶型不合適.須選擇稍大的A型V帶.確定小帶輪：查閱機械設(shè)計手冊-V帶輪最小基準(zhǔn)直徑及基準(zhǔn)系列表，取小帶輪直徑確定大帶輪直徑： 取彈性滑動率，查閱機械設(shè)計手冊-V帶輪最小基準(zhǔn)直徑及基準(zhǔn)系列表可知：,實際傳動比，從動輪實際轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速誤差，對于帶式輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差在范圍內(nèi)事允許的。驗算帶速：，在規(guī)定的范圍內(nèi)，合理。初選中心距： ，帶入數(shù)據(jù)得

6、 ，取初選長度：選擇V帶所需的基準(zhǔn)長度：查閱機械設(shè)計手冊-V帶基準(zhǔn)長度系列（GB/T11544-1997)，?。?biāo)記為：A 2240 GB/T11544-1997 )實際中心距：驗算小帶輪包角： ， 經(jīng)驗算，小帶輪包角取值合理。計算單根V帶的基本額定功率：根據(jù) 和查表，取得A型V帶的額定功率的增量： 根據(jù) 和，查閱機械設(shè)計手冊，取得A型V帶的計算V帶根數(shù)z: 根據(jù)包角，查閱機械設(shè)計手冊-小帶輪包角系數(shù)，取值，根據(jù)，查閱機械設(shè)計手冊-帶長修正系數(shù)，取值，取z=3 根確定單根V帶的預(yù)緊力： (查表取）確定帶對軸的壓力： 帶輪寬度，取B=50mm外徑6、齒輪的設(shè)計：高速級直齒圓柱齒輪(第一對齒輪）的

7、設(shè)計計算選擇材料及確定許用應(yīng)力：小齒輪選用40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為260HBS。大齒輪選用35SiMn，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為230HBS。查閱機械設(shè)計手冊得， ，,故查閱機械設(shè)計手冊得，按照齒面接觸強度設(shè)計由表4-1可知軸轉(zhuǎn)速軸轉(zhuǎn)矩查閱機械設(shè)計手冊，取載荷系數(shù)，齒寬系數(shù)，中心距取。若取，（） 則 ，取。法向模數(shù) ，查閱機械設(shè)計手冊（GB/T1357-1987），取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)中心距 幾何參數(shù)：分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 取，則。驗算齒根彎曲強度：查閱機械設(shè)計手冊，得齒形系數(shù),驗算齒根彎曲強度應(yīng)按照最小齒輪計算。齒輪的圓周速度：，可選用8級精度。(第二對齒輪）選

8、擇材料及確定許用應(yīng)力：小齒輪選用40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為260HBS。大齒輪選用35SiMn，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為230HBS。查閱機械設(shè)計手冊得， ，,故查閱機械設(shè)計手冊得，按照齒面接觸強度設(shè)計由表4-1知：，查閱機械設(shè)計手冊，取載荷系數(shù)，齒寬系數(shù)，中心距取。若取，則 ，取。模數(shù) 查閱機械設(shè)計手冊（GB/T1357-1987），取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)中心距 幾何參數(shù)：分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 取，則。驗算齒根彎曲強度：查閱機械設(shè)計手冊，得齒形系數(shù),驗算齒根彎曲強度應(yīng)按照最小齒輪計算。齒輪的圓周速度：，可選用8級精度。7.傳動軸承和傳動軸的設(shè)計A、輸入軸的及強度校核

9、：由前面計算可知：，。（1） 材料選擇，確定許用應(yīng)力 材料選擇45，調(diào)質(zhì)處理。查表7-1知，查表7-12知， （2）計算基本直徑 查表7-11，C=110（軸端彎矩較?。?。由于安裝安裝帶輪處有鍵槽，故加大5%，則?。?）、確定各軸段尺寸7-1輸入軸結(jié)構(gòu)圖a、確定各軸段直徑段： ，估算。段：，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)。段：，與軸承6308配合（根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計簡明手冊表8-23初選深溝球軸承6308）。段：，大于40，軸承的正確安裝條件。段：，高速級齒輪1的頂圓直徑。段：，大于40，減少加工量便于擋油環(huán)的安裝。段：，與軸承成對使用，與3段相同.b、確定箱體內(nèi)寬度，箱體內(nèi)寬由于有旋轉(zhuǎn)件，兩側(cè)留20mm,考

10、慮到鑄件不精確，要將內(nèi)寬尺寸圓整，因為齒輪2的寬度為50mm,齒輪三的寬度為80mm,中間軸軸肩15mm+輸出軸軸肩15mm.故箱體的內(nèi)寬為：c、確定各軸段長段：，根據(jù)聯(lián)軸器段直徑25mm初選聯(lián)軸器的長度62mm，（根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計簡明手冊表7-22，初選聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器，型號為GYH2）段：。（外露尺寸30mm+箱體60mm-擋油環(huán)深向箱體10-軸承6308寬度23-軸承外伸2mm-擋油環(huán)軸向2mm)段：，深向擋油環(huán)10mm+軸承寬度23mm+軸承外伸2mm。段：，中間軸軸肩15mm-2mm+齒輪3寬度80mm+箱體間隙20mm-擋油環(huán)10。段:，齒輪輪轂53。段：，箱體間隙20mm-擋

11、油環(huán)10mm+擋油環(huán)伸向箱體尺寸長度2mm+3軸軸肩15mm。段：，擋油環(huán)10mm軸承寬23mm+外伸2mm?？傞L度d、各支撐點距離軸承間距 聯(lián)軸器與左軸承的距離（3）、校核軸的強度軸上受力分析如圖圖7-2軸1上的扭矩由表4-1可知a、齒輪圓周力 徑向力 軸向力 帶輪對軸的壓力=850.65N求危險截面彎矩，并繪制彎矩圖。水平面如圖7-3-c水平面支反力 1632n水平面彎矩垂直面如圖7 - 3-b垂直面支反力 垂直面彎矩合成彎矩如圖7-3-d做扭矩圖如圖7-3-e由圖可知危險截面在齒輪部位當(dāng)量彎矩取折合系數(shù)數(shù)，則強度校核，所以原設(shè)計強度足夠，安全。軸的受力分析圖見圖 7- 3，軸的工作圖見零

12、件圖紙3圖7-3 軸的受力分析簡圖B、輸出軸的及強度校核：由前面計算可知：，。（2） 材料選擇，確定許用應(yīng)力 材料選擇40Gr鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表7-1知，查表7-12知， （2）計算基本直徑 查表7-11，C=110（軸端彎矩較?。?.由于安裝安裝聯(lián)軸器處有鍵槽，故加大5%，則?。?）、確定各軸段尺寸7-4輸出軸結(jié)構(gòu)圖a、確定各軸段直徑段： ，估算。段：，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)。段：，與軸承6414配合（根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計簡明手冊表8-23初選深溝球軸承6414）。段：，軸承正確安裝條件。段：，軸肩高度。段：，與齒輪4內(nèi)孔直徑相同。段：，與3段相同。b、確定各軸段長段：，聯(lián)軸器的長度107，（根據(jù)機械

13、設(shè)計課程設(shè)計簡明手冊表7-22，初選聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器，型號為GYH7）段：。（外露尺寸30mm+箱體60mm-軸向箱體2-軸承6414寬度42-軸承外伸2mm)段：，軸承外伸2mm+軸承寬度42mm。段：段:，軸肩寬度。段：，齒輪4輪轂寬度。段：，總長度d、各支撐點距離軸承間距 聯(lián)軸器與左軸承的距離（3）、校核軸的強度軸上受力分析如圖圖7-5軸1上的扭矩由表4-1可知a、齒輪圓周力 徑向力 軸向力 求危險截面彎矩，并繪制彎矩圖。垂直面如圖7-6-b垂直面支反力 垂直面彎矩水平面如圖7 -6-c水平面支反力 合成彎矩如圖7-6-d做扭矩圖如圖7-6-e由圖可知危險截面在齒輪部位當(dāng)量彎矩取折合系數(shù)

14、數(shù)，則強度校核，所以原設(shè)計強度足夠，安全。軸的受力分析圖見圖 7- 6.圖7-6 軸的受力分析簡圖C、中間軸的設(shè)計由前面計算可知：，。（3） 材料選擇，確定許用應(yīng)力 材料選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表7-1知，查表7-12知， （2）計算基本直徑 查表7-11，C=110（軸端彎矩較?。?。由于安裝安裝聯(lián)軸器處有鍵槽，故加大5%，則。取（3）、確定各軸段尺寸 如圖7-7a、確定各軸段直徑 段： ，估算，選擇軸承6308。段：，根據(jù)軸承安裝條件。段：，段：，軸肩。段：，高速級齒輪2孔直徑。段：，與1段相同。.b、確定各軸段長 段：，軸承寬度23mm+外伸2。段：，箱體間隙20mm+5。段: ,齒輪3

15、的輪轂長度。段：，軸肩段:，齒輪2輪轂50mm-2mm。6段：，總長度d、各支撐點距離軸承間距 圖7-7 中間軸設(shè)計簡圖（3） 、校核軸的強度根據(jù)經(jīng)驗，由于前面輸入軸和輸入軸的強度校核中強度均足夠，根據(jù)中間軸在整個傳動過程中的作用，和受力性質(zhì)可知道中間軸強度也足夠。8.軸承的選擇與校核 對前面軸的設(shè)計計算初選深溝球軸承6308、6213、6308進行強度校核。由前面軸計算可知，軸承所受徑向力（輸入6308軸承） (6213軸承），轉(zhuǎn)速n=480r/min，軸頸d=40mm（6308軸承）,，轉(zhuǎn)速n=97.56r/min，軸頸d=65mm（6312軸承），轉(zhuǎn)速n=27.795r/min，軸頸d=

16、40mm（6308軸承）使用壽命10年，兩班制，每班八小時，則Lh=58400h按文獻8-9表，沖擊負荷系數(shù)fp=1.5(輸入6308）（輸出6414)對于深溝球軸承 查表8-23得6308軸承的基本額定動載荷Cr=40800N，6414軸承的基的基本額定動載荷Cr=140000查表8-14得，查表8-15得，將數(shù)據(jù)代入上式可得（6308軸承） （6414軸承故在規(guī)定條件，6308，6414軸承可承受的最大徑向載荷為40800N、140000所選軸承合格。9、 平鍵的選擇與計算選擇A型鍵，(1) 輸出軸：查表齒輪軸徑處鍵，因，所以選擇鍵長L=63,軸槽深度9mm,轂槽深5.4mm公差+0.2,

17、；聯(lián)軸器軸徑處鍵，因聯(lián)軸器長,所以選擇鍵長L=100，軸槽深度,6.0mm轂槽深4.3mm。b/mmh/mmL/mm齒輪鍵221463聯(lián)軸器鍵2816100(2) 齒輪處鍵強度驗算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力,鍵遇鍵槽接觸長度故此鍵能安全工作，鍵為22×63（GB/T1096-2003).(3) 軸處鍵強度驗算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力,鍵遇鍵槽接觸長度 A故此鍵能安全工作，鍵為22×100（GB/T1096-2003)。選擇A型鍵，(4) 中間軸：查表齒輪軸徑處鍵，因，所以選擇鍵長L=70,軸槽深度9mm,轂槽深5.4mm公差+0.2,；齒輪徑處鍵，因齒輪軸長,所以選擇

18、鍵長L=36，軸槽深度,6.0mm轂槽深4.3mm。b/mmh/mmL/mm齒輪鍵181170齒輪鍵181136(5) 齒輪處鍵強度驗算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力,鍵遇鍵槽接觸長度故此鍵能安全工作，鍵為18×70（GB/T1096-2003).(6) 齒輪鍵強度驗算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力A,鍵遇鍵槽接觸長度故此鍵能安全工作，鍵為18×36（GB/T1096-2003)。(7) 輸入軸：查表聯(lián)軸器軸徑處鍵，因，所以選擇鍵長56，軸槽深度,6.0mm轂槽深4.3mm。b/mmh/mmL/mm聯(lián)軸器鍵8756.(8) 軸處鍵強度驗算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力A,鍵遇鍵槽

19、接觸長度故此鍵能安全工作，鍵為8×56（GB/T1096-2003)。10、 箱體的機構(gòu)設(shè)計減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用配合.1. 機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度2. 考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3. 機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.4. 對附件設(shè)計

20、 A 視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固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，因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機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，以防油進入油尺座孔而溢出.D 通氣孔：由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡.E 蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F