機械設(shè)計課程設(shè)計單級直齒錐齒輪減速器設(shè)計F33V09D350全套圖紙

1、全套圖紙加153893706機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計( 減速器 )題 目單級直齒錐齒輪減速器設(shè)計指導(dǎo)教師學(xué) 院專業(yè)班級學(xué)生學(xué)號學(xué)生姓名2009 年1月9日設(shè) 計 任 務(wù) 書一、 課程設(shè)計題目：用于交代運輸?shù)膯渭壷饼X圓錐齒輪減速器，傳送帶允許的速度誤差為。雙班制工作，有輕微振動，有粉塵，單件、小批量生產(chǎn)。原始數(shù)據(jù)：項目設(shè)計方案12345運輸帶曳引力F（kN）3.344.54.85運輸帶速度V（m/s）0.90.850.80.750.7卷筒直徑D（mm）350350300300250使用年限Y55555本組設(shè)計數(shù)據(jù)：第1組數(shù)據(jù)：運輸帶曳引力F（kN） 3.3 。 運輸帶速度V（m/s） 0.9 。 卷

2、筒直徑D（mm） 350 。 使用年限Y（年） 5 。設(shè) 計 與 計 算一、電動機選擇及傳動裝置總體設(shè)計1.電動機同步轉(zhuǎn)速的選擇卷筒軸的轉(zhuǎn)速 V帶傳動的傳動比 單級錐齒輪的傳動比 鏈傳動的傳動比 總傳動比 電動機轉(zhuǎn)速 綜合考慮，選擇同步轉(zhuǎn)速為的電動機。2.電動機功率的選擇滾動軸承效率 （三對），帶傳動效率 ，單級錐齒輪效率，鏈傳動效率 ，卷筒效率 傳動裝置總效率：工作機所需功率 電動機的輸出功率： 取即電動機的額定輸出功率 ，滿載轉(zhuǎn)速 ，電動機型號為3.傳動比分配該傳動裝置實際傳動比 合理分配各級傳動比：V帶傳動的傳動比 單級錐齒輪的傳動比 鏈傳動的傳動比 4.計算各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸出功率

3、、輸入轉(zhuǎn)矩從電動機輸出至卷筒依此為0軸、1軸、2軸、3軸（1）0軸計算： （2）1軸計算： （3）2軸計算： （4）3軸計算： 二、V帶傳動設(shè)計計算傳動帶選擇普通V帶1、確定計算功率：查得工作情況系數(shù) 計算功率 2、選擇V帶型號查圖選A型V帶。3.確定大小帶輪直徑和 查表選取小帶輪直徑 驗算帶速 帶速在范圍內(nèi)，合適。從動帶輪直徑 查表取 4.確定中心距和帶長初選中心距應(yīng)滿足 將代入得 取求帶的計算基準(zhǔn)長度查表取帶的基準(zhǔn)長度計算中心距: 5.驗算小帶輪包角 合適6.確定V帶根數(shù)Z查得且時 ，由表查得包角系數(shù)，長度系數(shù)計算V帶根數(shù) 取根 7計算單根V帶初拉力 8計算對軸的壓力 9確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸

4、，繪制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑采用實心式結(jié)構(gòu)，大帶輪基準(zhǔn)直徑，采用孔板式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)圖見零件工作圖。三、齒輪的設(shè)計計算單級圓錐齒輪減速器設(shè)計1.齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料都采用45號鋼，大齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用8級，輪齒表面粗糙度為，軟齒面閉式傳動，失效形式為齒面疲勞點蝕，考慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 2.設(shè)計計算因齒輪選用軟齒面，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。按齒面接觸疲勞強度設(shè)計選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力 選取材料彎曲疲勞極限應(yīng)力 查表得彎曲疲勞安全系數(shù)：，接觸疲勞安全系數(shù)： 選取工作載荷系數(shù)：求許用接觸應(yīng)力和許

5、用彎曲應(yīng)力 查表得材料彈性系數(shù) ，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的節(jié)點區(qū)域系數(shù)，齒寬系數(shù)計算最小直徑計算模數(shù) 取計算幾何尺寸：分度圓直徑： 大小齒輪分錐角 平均分度圓直徑 平均模數(shù) 外錐距 齒寬 圓整為，滿足當(dāng)量齒數(shù) 大小齒輪齒頂高 齒根高 全齒高 頂隙 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒頂角 齒根角 頂錐角 根錐角 3.校核彎曲疲勞強度查得大小齒輪的齒形系數(shù)以及齒根應(yīng)力修正系數(shù)為： 計算圓周力：校核大小齒輪的彎曲強度： 安全 安全四、鏈傳動設(shè)計計算1.確定鏈輪齒數(shù)鏈傳動輸入功率 輸入軸轉(zhuǎn)速 傳動比 根據(jù)傳動比，取小鏈輪齒數(shù) ，則 鏈條節(jié)距為，初定兩鏈輪中心距 2.確定鏈條節(jié)數(shù)鏈條節(jié)數(shù) 取偶數(shù) 有輕微振動，取工作載荷系數(shù)3

6、.選取鏈傳動排數(shù)和鏈條型號計算載荷 修正系數(shù) 為滿足承載需要，并使整體結(jié)構(gòu)緊湊，取三排鏈，則查表得多排鏈系數(shù)鏈傳動所能傳遞的功率 根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，選取鏈條型號為，節(jié)距，排距，滾子外徑，每米長質(zhì)量4.確定實際中心距將中心距設(shè)計成可調(diào)的，不必計算實際中心距，可取5.計算鏈速 6.計算圓周力 7.計算作用在軸上的壓力 8.計算鏈輪主要尺寸：小鏈輪：分度圓直徑： 齒頂圓直徑：齒根圓直徑： 大鏈輪：分度圓直徑： 齒頂圓直徑：齒根圓直徑： 五、軸系設(shè)計1軸即高速軸的設(shè)計：1.選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。2.初步估算軸頸直徑：按扭矩

7、初估軸的直徑,查表得,取，則:因考慮加鍵會削弱軸的強度，所以將軸頸直徑增加查表，取3.初選軸承根據(jù)軸頸直徑初步選擇采用軸承根據(jù)軸承確定安裝軸承處軸段的直徑為4.各軸直徑的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定直徑.該軸軸段1安裝帶輪，故該段直徑為軸頸直徑，軸段2應(yīng)對帶輪輪轂進行定位，直徑取為，軸段3安裝軸承,故該段直徑為。3段不裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安裝，取3段直徑為，軸段5與軸段3相同，軸段6安裝零件有擋油環(huán)和小錐齒輪，該段直徑取為軸頸直徑。 5.各軸段長度的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定軸段長度，該軸軸段1安裝帶輪，根據(jù)帶輪寬度

8、，取該段長度為，二段軸肩用以固定帶輪，取，軸段3安裝軸承，根據(jù)軸承寬度，取，軸段4不安裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安裝，取4段為，軸段5與軸段3相同，軸段6安裝零件有擋油環(huán)和小錐齒輪，根據(jù)檔油環(huán)和齒輪寬度，取，軸的總長為。6.軸上零件的周向固定為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合。與軸承內(nèi)圈配合軸頸選用，齒輪與大帶輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，且都為鍵 。7.軸上倒角與圓角為保證軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)機械設(shè)計手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為，其他軸肩圓角半徑均為，軸的左右端倒角均為。8.軸的受力分析（1）畫軸的受力簡圖（2）計算支座反力在水平面上代入數(shù)據(jù)計算得 在垂

9、直面上代入數(shù)據(jù)計算得 畫出水平面上的彎矩圖a，垂直面上的彎矩圖b，合成彎矩圖c畫出扭矩圖d扭矩 （3）判斷危險截面危險截面為靠近齒輪的軸承中間處，該處的彎矩為 （4）軸的彎扭合成強度校核該軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，折合系數(shù)則危險截面出的當(dāng)量彎矩為危險截面處的彎曲應(yīng)力為查表得 符合要求2軸即低速軸的設(shè)計：1.選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。2.初步估算軸頸直徑按扭矩初估軸的直徑,查表得,取，則:因考慮加鍵會削弱軸的強度，所以將軸頸直徑增加查表，取 3.初選軸承根據(jù)軸頸直徑初步選擇采用軸承根據(jù)軸承確定安裝軸承處軸段的直徑為

10、4.各軸直徑的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從下端開始確定直徑.該軸軸段1安裝軸承、擋油環(huán)和套筒，故該段直徑為軸頸直徑，軸段2應(yīng)對軸承定位，直徑取為，軸段3定位齒輪,故該段直徑為。4段是軸承的安裝，直徑，軸段5裝鏈輪，該段直徑取為軸頸直徑。 5.各軸段長度的確定初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從下端開始確定直徑。該軸軸段1安裝軸承、擋油環(huán)和套筒，根據(jù)安裝零件的具體寬度，取該段長度為，二段裝齒輪，取，軸段3軸肩用于固定齒輪，以及為保證結(jié)構(gòu)合理性，取，軸段4安裝軸承以及透蓋，取4段為，軸段5裝鏈輪，取，軸的總長為。6.軸上零件的周向固定為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合。與軸

11、承內(nèi)圈配合軸頸選用，齒輪與大帶輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，且都為鍵 。7.軸上倒角與圓角為保證軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)機械設(shè)計手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為，其他軸肩圓角半徑均為，軸的左右端倒角均為。8.軸的受力分析（1） 畫軸的受力簡圖（2） 計算支座反力。在水平面上，軸承的寬度代入數(shù)據(jù)計算得 在垂直面上代入數(shù)據(jù)計算得 畫出水平面上的彎矩圖a，垂直面上的彎矩圖b，合成彎矩圖c畫出扭矩圖d扭矩 （3）判斷危險截面危險截面為靠近鏈輪的軸承處，該處的彎矩為 （4）軸的彎扭合成強度校核該軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，折合系數(shù)則危險截面出的當(dāng)量彎矩為危險截面處的彎曲應(yīng)力為查表得 符合要求六、軸

12、承壽命校核1.高速軸軸承壽命校核為方便計算，現(xiàn)將靠近齒輪的軸承設(shè)定為軸承1，遠離齒輪的設(shè)為軸承2（1）計算軸承內(nèi)部的軸向力 所以軸承1為放松端 軸承2為壓緊端 （2）計算軸承的當(dāng)量動載荷查表得 查表可得。故當(dāng)量動載荷（3）計算所需的徑向基本額定動載荷因為，故應(yīng)該以軸承2的徑向當(dāng)量動載荷作為計算依據(jù)，因受輕微振動，查表得；工作溫度正常，查表得，預(yù)期壽命。所以查表得軸承的徑向基本額定動載荷，因為故所選軸承適用。2.低速軸軸承壽命校核為方便計算，現(xiàn)將靠近齒輪的軸承設(shè)定為軸承1，遠離齒輪的設(shè)為軸承2（1）計算軸承內(nèi)部的軸向力：所以軸承1為壓緊端 軸承2為放松端 （2）計算軸承的當(dāng)量動載荷查表得查表可得

13、。故當(dāng)量動載荷（3）計算所需的徑向基本額定動載荷因為，故應(yīng)該以軸承2的徑向當(dāng)量動載荷作為計算依據(jù)，因受輕微振動，查表得；工作溫度正常，查表得，預(yù)期壽命。所以（4）查表得軸承的徑向基本額定動載荷，因為故所選軸承適用。六、課程設(shè)計的心得體會可以說，這次課程設(shè)計，實質(zhì)上是對我們學(xué)習(xí)知識能力的綜合考驗。一個復(fù)雜的設(shè)計，包括了很多細小的部分，每部分又都需要用心去認真完成，相當(dāng)于采集很多原料，通過加工而成的一件精致的工藝品。同時，只有不斷探索、學(xué)習(xí)，才能提升自己的能力。當(dāng)然，知識只有在實踐中才能發(fā)揮價值。因而，這次課程設(shè)計，讓我對減速器的相關(guān)知識有了更深的了解。同時，也讓我明白了一個道理“細節(jié)決定成敗”，一些細微的東西，對整個大局也有舉足輕重的作用，萬不可忽視，只有不斷操作，才能不