減速器說(shuō)明書(shū)內(nèi)容

1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 機(jī)械工程 學(xué)院 機(jī)自0802 班 學(xué)生： 甘 勇 學(xué)號(hào)： 課程設(shè)計(jì)課題：二級(jí)減速器一、課程設(shè)計(jì)工作日自 2010 年 12 月 20 日至 2010 年 12 月 31 日二、同組學(xué)生： 譚桂玲、甘 勇、田家駿 三、課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求（包括課題來(lái)源、類(lèi)型、目的和意義、基本要求、完成時(shí)間、主要參考資料等）：（一）目的和意義：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是本課程重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其基本目的是：1、 訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和有關(guān)先修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，培養(yǎng)正確設(shè)計(jì)思想，鞏固所學(xué)知識(shí)；2、 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，了解

2、和掌握機(jī)械零件、傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方法和步驟，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；3、 學(xué)會(huì)運(yùn)用設(shè)計(jì)資料及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。（二）具體數(shù)據(jù)見(jiàn)附頁(yè)。（三）基本要求：1、 裝配草圖； 2、零件工作圖（A3或A4）；3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 4、裝配圖（A0）。（四）參考資料：教材、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)、手冊(cè)、圖冊(cè)等。指導(dǎo)教師簽字：郭培培、李永剛、劉瑛 教研室主任簽字： 李永剛二、傳動(dòng)方案的擬定題目12-2：鏈板式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置原始數(shù)據(jù)：項(xiàng) 目設(shè) 計(jì) 方 案2鏈條曳引力P （牛頓）7000鏈條速度 v （米/秒）0.4鏈條節(jié)距 t （毫米）150鏈輪齒數(shù)z6開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比4每日工作

3、時(shí)數(shù)T（小時(shí)）16傳動(dòng)工作年限（年）7注：傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，起動(dòng)載荷為名義載荷的1.5倍，鏈速允許誤差為±5%。三、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算1、電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算鏈條的輸出功率： 查機(jī)械手冊(cè)得：滾動(dòng)軸承效率： 聯(lián)軸器效率： 閉式圓柱齒輪效率： 鏈傳動(dòng)效率：開(kāi)式圓柱齒輪效率：總效率： 電動(dòng)機(jī)輸出功率： 由公式 得： 因此，所需電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍：查機(jī)械手冊(cè)選擇Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，技術(shù)數(shù)據(jù)表：型 號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩Y112M-44KW1500r/min1440r/min2.2N·m2、傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇計(jì)算（1）總傳動(dòng)比的計(jì)

4、算：由電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n滿(mǎn)和工作機(jī)輸出轉(zhuǎn)速n工作可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為： 則有閉式齒輪（即減速器）總傳動(dòng)比為： （2）確定各級(jí)傳動(dòng)比：已知閉式齒輪傳動(dòng)比逐級(jí)降低，且由得： ； （3）確定各軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速和扭矩：各軸輸入功率： 1軸： 2軸： 3軸：各軸轉(zhuǎn)速： 由于，；所以： 1軸轉(zhuǎn)速： 2軸轉(zhuǎn)速： 3軸轉(zhuǎn)速： 各軸轉(zhuǎn)矩：1軸轉(zhuǎn)矩：2軸轉(zhuǎn)矩:3軸轉(zhuǎn)矩：項(xiàng)目輸入功率轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn) 矩傳動(dòng)比1軸3.465KW1440r/min2.298×104N·mm2軸3.327KW331.263r/min9.427×104N·mm3軸3.195KW106.687r/

5、min28.60×104N·mm數(shù)據(jù)匯總：四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算（1）選擇齒輪材料與精度：查教材P191表10-1，得：小齒輪選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB270；大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB230。 由于運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，初步計(jì)算：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 1）、確定計(jì)算參數(shù)：試選用載荷系數(shù)：； 初選螺旋角：；試選取齒數(shù)：，；查教材表10-7，選取齒寬系數(shù)：；查教材圖10-26，選取端面重合度：，； 則：查教材圖10-30，選取區(qū)域系數(shù)：；查教材表10

6、-6，選取彈性影響系數(shù)：由教材圖10-21d，按齒面硬度查得：，；計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 由教材圖10-19，取接觸疲勞壽命系數(shù)：，；接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1；由公式，得：，； 則： 2）、計(jì)算：計(jì)算小齒輪分度圓直徑,由公式得：計(jì)算圓周速度：計(jì)算齒寬b及模數(shù)：計(jì)算縱向重合度：計(jì)算載荷系數(shù)K： 已知使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度，由教材圖10-8查得：動(dòng)載系數(shù)；由教材表10-4查得：；由教材圖10-13查得：；由教材表10-3查得：；故載荷系數(shù)：按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：計(jì)算模數(shù)：（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，初步計(jì)算： 1）、確定計(jì)算參數(shù)：計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)縱向重合度

7、，有：從教材圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)：；計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：，查取齒形系數(shù)：查教材表10-5，運(yùn)用插值法得：，；查取應(yīng)力校正系數(shù)：查教材表10-5，運(yùn)用插值法得：，；由教材圖10-20c查得：，；由教材圖10-18查得：，；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,得： , 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較： ，；大齒輪的數(shù)值較大。2）、設(shè)計(jì)計(jì)算： 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)該有的齒數(shù)。于是由，取，則。（4）幾何尺寸計(jì)算： 1）、計(jì)算中心距：

8、將中心距圓整為104mm. 2)、按圓整后的中心距修整螺旋角：因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。 3）、計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑： ， 4）、計(jì)算齒輪寬度：圓整后?。海?； 5）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由于大齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm，故宜選用腹板式機(jī)構(gòu)為宜。 6）、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)匯總，如下表：高速級(jí)模 數(shù)螺旋角中心距旋 向齒 數(shù)分度圓直徑齒 寬小齒輪1.5mm104mm左旋2538.7mm45mm大齒輪右旋109168.7mm40mm2、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算（1）選擇齒輪材料與精度：查教材P191表10-1，得：小齒輪選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB270；大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)

9、處理，硬度為HB230。由于運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，初步計(jì)算：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 1）、確定計(jì)算參數(shù)：試選用載荷系數(shù)：； 初選螺旋角：；試選取齒數(shù)：，；查教材表10-7，選取齒寬系數(shù)：；查教材圖10-26，選取端面重合度：，； 則：查教材圖10-30，選取區(qū)域系數(shù)：；查教材表10-6，選取彈性影響系數(shù)：由教材圖10-21d，按齒面硬度查得：，；計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 由教材圖10-19，取接觸疲勞壽命系數(shù)：，；接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1；由公式，得： 則：2）、計(jì)算：計(jì)算小齒輪分度圓直徑,由公式得

10、：計(jì)算圓周速度：計(jì)算齒寬b及模數(shù)：計(jì)算縱向重合度：計(jì)算載荷系數(shù)K： 已知使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度，由教材圖10-8查得：動(dòng)載系數(shù)；由教材表10-4查得：；由教材圖10-13查得：；由教材表10-3查得：；故載荷系數(shù)：按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：計(jì)算模數(shù)：（3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，初步計(jì)算： 1）、確定計(jì)算參數(shù)：計(jì)算載荷系數(shù)：根據(jù)縱向重合度，有：從教材圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)：；計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：，查取齒形系數(shù)： 查教材表10-5，運(yùn)用插值法得：，；查取應(yīng)力校正系數(shù)： 查教材表10-5，運(yùn)用插值法得：，；由教材圖10-20c查得：，；由教材圖10-18查得：，；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力

11、：取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,得： 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較： ，；大齒輪的數(shù)值較大。2）、設(shè)計(jì)計(jì)算： 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)該有的齒數(shù)。于是由，取，則。（4）幾何尺寸計(jì)算： 1）、計(jì)算中心距： 將中心距圓整為119mm。 2)、按圓整后的中心距修整螺旋角：因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。 3）、計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑： ， 4）、計(jì)算齒輪寬度：圓整后?。海?； 5）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由于大齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm，故

12、宜選用腹板式機(jī)構(gòu)為宜。 6）、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)匯總，如下表：低速級(jí)模 數(shù)螺旋角中心距旋 向齒 數(shù)分度圓直徑齒 寬小齒輪2mm119mm左旋2857.9mm65mm大齒輪右旋87180.1mm60mm五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、1軸（高速軸）的設(shè)計(jì)和計(jì)算：（1）1軸材料的選擇：參考教材表15-1選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用彎曲引力：。（2）1軸的有關(guān)數(shù)據(jù)分析： 1）、可用公式算得軸的最小直徑，查教材表15-3，取，可得：，2）、確定軸的最小直徑： 查機(jī)械手冊(cè)選取聯(lián)軸器：名稱(chēng)型 號(hào)許用轉(zhuǎn)速軸孔長(zhǎng)度軸孔直徑ZL型彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器ZL14000r/min38mm20mm 為與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器配合，故1軸的最小直徑為20mm

13、。 3）、確定軸的長(zhǎng)度：名 稱(chēng)型 號(hào)寬 度內(nèi)孔直徑外圈直徑深溝球軸承600512mm25mm47mm查機(jī)械手冊(cè)選取軸承：名稱(chēng)軸直徑高度寬度鍵槽深度鍵 長(zhǎng)平鍵20mm6mm6mm3.5mm28mm平鍵25mm7mm8mm4mm35mm查機(jī)械手冊(cè)選取鍵： 具體設(shè)計(jì)尺寸如下圖所示：2、2軸（中間軸）的設(shè)計(jì)和計(jì)算：（1）2軸材料的選擇：參考教材表15-1選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用彎曲引力：。（2）2軸的有關(guān)數(shù)據(jù)分析：1）、可用公式算得軸的最小直徑，查教材表15-3，取， 可得：，2）、確定軸的最小直徑和長(zhǎng)度：名 稱(chēng)型 號(hào)寬 度內(nèi)孔直徑外圈直徑深溝球軸承600512mm25mm47mm查機(jī)械手冊(cè)選取軸承

14、：名稱(chēng)軸直徑高度寬度鍵槽深度鍵長(zhǎng)平鍵35mm8mm10mm5mm28mm平鍵30mm7mm8mm4mm55mm 故2軸最小直徑為25mm.查機(jī)械手冊(cè)選取鍵： 具體設(shè)計(jì)尺寸如下圖所示：2軸的受力分析:作用在2軸上的扭矩為：圓周力：， 徑向力：軸向力： 由于起動(dòng)載荷為名義載荷的1.5倍，故：最大圓周力：，；最大徑向力：，；最大軸向力：，。水平面支承反力：， 垂直面支承反力： ，由以上數(shù)據(jù)，求得扭矩、水平和垂直方向的彎矩，以及合彎矩，并繪制簡(jiǎn)易圖形，如下：由圖可知，危險(xiǎn)截面出現(xiàn)在C截面上，最大彎矩：，最大轉(zhuǎn)矩：校核計(jì)算： 根據(jù)教材表15-4，計(jì)算抗彎截面系數(shù)：， 由校核公式進(jìn)行校核： 因此滿(mǎn)足強(qiáng)度條

15、件。3、3軸（低速軸）的設(shè)計(jì)和計(jì)算：（1）3軸材料的選擇：參考教材表15-1選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，許用彎曲引力：。（2）3軸的有關(guān)數(shù)據(jù)分析：1）、可用公式算得軸的最小直徑，查教材表15-3，取， 可得：， 2）、確定軸的最小直徑和長(zhǎng)度：查機(jī)械手冊(cè)選取聯(lián)軸器：名稱(chēng)型 號(hào)許用轉(zhuǎn)速軸孔長(zhǎng)度軸孔直徑ZL型彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器ZL34000r/min84mm40mm 為與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器配合，故3軸可取的最小直徑為40mm。名 稱(chēng)型 號(hào)寬 度內(nèi)孔直徑外圈直徑深溝球軸承600916mm45mm75mm查機(jī)械手冊(cè)選取軸承：名稱(chēng)軸直徑高度寬 度鍵槽深度鍵 長(zhǎng)平鍵40mm8mm12mm5mm74mm平鍵50mm9mm1

16、4mm5.5mm50mm查機(jī)械手冊(cè)選取鍵： 具體設(shè)計(jì)尺寸如下圖所示：六、鍵聯(lián)接的選擇計(jì)算1、鍵的選擇：查機(jī)械手冊(cè)，進(jìn)行鍵連接選擇，如下表：軸鍵名稱(chēng)軸直徑長(zhǎng)寬高鍵槽深1軸普通平鍵20mm28mm6mm6mm3.5mm普通平鍵25mm35mm8mm7mm4mm2軸普通平鍵35mm28mm10mm8mm5mm普通平鍵30mm55mm8mm7mm4mm3軸普通平鍵40mm74mm12mm8mm5mm普通平鍵50mm50mm14mm9mm5.5mm2、 鍵的校核： （1）1軸： 軸的齒輪段d=45mm，鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=35-8=27mm，鍵的接觸高度k=0.5h=0.5×7=3.5mm

17、， 傳遞的扭矩：， 由教材表6-2，查得，鍵靜連接式的擠壓許用應(yīng)力：， ， 所以，所選鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。（2）2軸：（與1軸校核方法相同） 高速級(jí)大齒輪所選鍵： 所以，所選鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。低速級(jí)小齒輪所選鍵：所以，所選鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。 （3）3軸：（與1軸校核方法相同）低速級(jí)小齒輪所選鍵：所以，所選鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。七、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型、代號(hào)選擇和壽命計(jì)算1、軸承的選擇：軸名 稱(chēng)型號(hào)內(nèi)孔直徑外圈直徑寬度CrCor1軸深溝球軸承600525mm47mm12mm22.5KN5.85KN2軸深溝球軸承600525mm47mm12mm22.5KN5.85KN3軸深溝球軸承600945mm75mm16mm21

18、KN14.8KN2、軸承壽命的計(jì)算： 軸承的徑向力：軸承的軸向力：由軸向力的計(jì)算可知，A點(diǎn)的軸承受擠壓，由由教材表13-5，運(yùn)用插值法算得：e=0.317<0.53由教材表13-5，運(yùn)用插值法算得：,由教材表13-6，查得：當(dāng)量動(dòng)載荷：由公式可算得軸承壽命：因此軸承壽命滿(mǎn)足要求。八、聯(lián)軸器的選擇名 稱(chēng)型 號(hào)內(nèi)孔直徑長(zhǎng) 度額定轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速ZL型彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器ZL120mm38mm100N·m4000r/minZL型彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器ZL340mm84mm630N·m4000r/min九、箱體設(shè)計(jì)箱體是減速器中的基礎(chǔ)零件，用來(lái)支撐和固定軸系零件，保證傳動(dòng)零件的嚙合精度

19、、良好潤(rùn)滑及密封的重要零件，其重量約占減速器總重量的50%。因此，箱體的結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、重量及成本具有很大的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須全面考慮。1、箱體的材料選擇：采用灰鑄鐵鑄造。2、箱體的結(jié)構(gòu)：（1）、為了增加箱體的剛度，在箱體上軸承座孔附近做出肋板，從而提高箱體剛度，是減速器外表美觀；（2）、為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體做成沿軸心線(xiàn)水平剖分式，箱座和箱蓋用螺栓連接；（3）、為了保證箱座和箱蓋相互位置的準(zhǔn)確性，用兩個(gè)圓錐定位銷(xiāo)定位，為保證齒輪軸線(xiàn)處于正確位置，箱體上軸承孔應(yīng)按一定精度鏜出；（4）、箱體幾何形狀簡(jiǎn)單，大部分由直線(xiàn)、平面構(gòu)成，使減速器在傳動(dòng)的總體布局易于布

20、置；裝地腳螺栓用的底腳沒(méi)有超出箱體的外廓等。十、潤(rùn)滑密封的選擇1、齒輪的潤(rùn)滑因?yàn)閳A周速度<12m/s,所以采用浸油潤(rùn)滑.用浸油潤(rùn)滑時(shí),圓柱齒輪的個(gè)尺高浸入油中適度,浸油深度可達(dá)1/6-1/3的分度圓半徑,取為70mm。2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑因?yàn)榇讼到y(tǒng)為閉式齒輪傳動(dòng)裝置，故軸承采用飛濺潤(rùn)滑。即利用齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把潤(rùn)滑齒輪的油甩到四周壁面上，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)挠筒郯延鸵氲捷S承中去。3、潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑油采用 68(GB443-89)4、密封的選擇選用凸緣式端蓋,優(yōu)點(diǎn)是:密封效果好,易于調(diào)整.軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。密封圈選用毛氈圈油封,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)潤(rùn)滑油潤(rùn)滑能可靠工作.密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定。十一、設(shè)計(jì)小結(jié)通