二級斜齒圓柱齒輪減速器

1、海南大學(xué)機械課程設(shè)計論文海南大學(xué)課程設(shè)計課程 課程設(shè)計論文（二一 四 至二一 五 學(xué)年度）論文題目： 二級斜齒圓柱齒輪減速器 學(xué)生姓名： 曹乾龍 學(xué)生學(xué)號： 20120501310001 所在學(xué)院： 機電工程學(xué)院 年級專業(yè)： 2012 級 機械設(shè)計 專業(yè) 完成日期： 2015 年 6 月 30 日 海南大學(xué) 制目錄一. 傳動分析1二. 電動機的選擇.3三. 各傳動運動和動力參數(shù)計算. 3四. 齒輪的設(shè)計計算.45. 軸的設(shè)計計算.56. 滾動軸承的選擇與計算.87. 聯(lián)軸器的選擇9八. 輸出軸聯(lián)軸器的選擇9九. 鍵聯(lián)接的選擇和計算.9十. 潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇.1010. 減速

2、器附件的選擇和設(shè)計.1112. 其他相關(guān)說明.13十三課程設(shè)計心得.14十四參考文獻.15十五. 裝配圖.15本次的設(shè)計具體內(nèi)容主要包括：帶式輸送機傳動總體設(shè)計；主要傳動機構(gòu)設(shè)計；主要零、部件設(shè)計；完成主要零件的工藝設(shè)計；設(shè)計一套主要件的工藝裝備。一：傳動的分析：要求為設(shè)置帶式傳動裝置，使用二級斜齒圓柱齒輪減速器，根據(jù)實際情況考慮，應(yīng)該齒輪遠(yuǎn)離輸入端，而且需要水平安放。 1.齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則針對齒輪五種失效形式，應(yīng)分別確立相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則。但是對于齒面磨損、塑性變形等，由于尚未建立起廣為工程實際使用而且行之有效的計算方法及設(shè)計數(shù)據(jù)，所以目前設(shè)計齒輪傳動時，通常只按保證齒根彎曲疲勞強度及保證齒面

3、接觸疲勞強度兩準(zhǔn)則進行計算。對于高速大功率的齒輪傳動（如航空發(fā)動機主傳動、汽輪發(fā)電機組傳動等），還要按保證齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進行計算（參閱GB64131986）。至于抵抗其它失效能力，目前雖然一般不進行計算，但應(yīng)采取的措施，以增強輪齒抵抗這些失效的能力。 2.閉式齒輪傳動 由實踐得知，在閉式齒輪傳動中，通常以保證齒面接觸疲勞強度為主。但對于齒面硬度很高、齒芯強度又低的齒輪（如用20、20Cr鋼經(jīng)滲碳后淬火的齒輪）或材質(zhì)較脆的齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強度為主。如果兩齒輪均為硬齒面且齒面硬度一樣高時，則視具體情況而定。 功率較大的傳動，例如輸入功率超過75kW的閉式齒輪傳動，發(fā)熱量大，易于

4、導(dǎo)致潤滑不良及輪齒膠合損傷等，為了控制溫升，還應(yīng)作散熱能力計算。 3、開式（半開式）齒輪傳動按理應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進行計算，但如前所述，對齒面抗磨損能力的計算方法迄今尚不夠完善，故對開式（半開式）齒輪傳動，目前僅以保證齒根彎曲疲勞強度作為設(shè)計準(zhǔn)則。為了延長開式（半開式）齒輪傳動的壽命，可視具體需要而將所求得的模數(shù)適當(dāng)增大。 此方案的優(yōu)缺點：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機器中應(yīng)用最為廣泛的機構(gòu)之。原始數(shù)據(jù)：輸送帶有效拉力F

5、=1000N 輸送帶工作速度v=1.45m/s 輸送機滾筒直徑D=250mm二：電動機的選擇： 設(shè)：工作機（卷筒）所需功率p 卷筒效率W 電機至卷筒軸的傳動總效率a（減速器效率） 電機需要的功率Pd P=250x110.8/9550=2.9kw?。?） 電動機轉(zhuǎn)速選擇：型號額定功率kW滿載時轉(zhuǎn)速r/min電流（380V時）A效率%功率因素Y100L-2328806.4820.872.22.31.4中心高外形尺寸底腳安裝尺寸地腳螺栓直徑軸身 尺寸裝鍵部位尺寸10012 查手冊取選定電機為Y100L-2（2）總傳動比計算和分配各級傳動比： 三：各傳動運動和動力參數(shù)計算（1）.各軸轉(zhuǎn)速的計算： （2

6、）.各軸功率的計算 ： 四：齒輪傳動的設(shè)計計算：查表可得高速軸齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為240260HBS因為是普通減速器，由表11.20選精度等級為8，要求齒面粗糙度Ra3.26.3m。圓周速度小于等于10m/s。由于該減速器是閉式齒輪傳動，且齒面為硬度HBS小于350的軟面齒，齒面點蝕是主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算，確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強度校核齒根的彎曲強度。因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式（11.36）求出值。（1）：確定公式內(nèi)的所需各計算值：查表取K=1.1取小齒輪的齒數(shù)，中間軸大齒輪齒數(shù) 取初選螺旋角查表取查表取查圖得 查表得 查圖可得 由

7、 取 取圓整中心距后確定螺旋角主要尺寸計算 取 5 軸的設(shè)計計算（1）.低速軸的設(shè)計計算：C=107118 （2）.高速軸最小軸徑計算：由于此減速器的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并調(diào)質(zhì)處理按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑（最小直徑）根據(jù)表C=107118 又由聯(lián)軸器有鍵槽加大3%5%的15.17mm。 取最小軸徑16mm。聯(lián)軸器有鍵槽加大3%5%的4247mm。 取最小軸徑45mm。(3) .低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：取齒輪與齒輪之間間距15mm，齒輪與箱體內(nèi)壁間距15mm，軸承端面到箱體內(nèi)壁距離5mm，上端軸頸長45mm，軸頭長80mm，齒輪上端用軸環(huán)定位，下端用套筒定位，齒輪的周向固定采用平

8、鍵聯(lián)接，又各齒輪的寬度確定，作裝配簡圖如下，并標(biāo)出相應(yīng)的尺寸關(guān)系。齒輪輪轂寬度為80mm，為保證齒輪固定可靠，該軸頸長度應(yīng)小于齒輪輪轂寬度，取為75mm。確定軸的結(jié)構(gòu)如下：（4）低速軸的彎扭組合強度校核1.畫軸的受力圖：2.計算軸上受力：3.計算軸承處支反力：4.計算危險截面彎矩：查表得，滿足的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強度，并有一定的裕度。5.中間軸的設(shè)計計算：根據(jù)表C=107118 得聯(lián)軸器有鍵槽加大3%5%的26.3629.63mm。 取最小軸徑30mm。六滾動軸承的選擇和計算：1. 高速軸和中間軸上滾動軸承的選擇：因為是斜齒輪所以選角接觸球軸承，高速軸軸頸直徑25mm，中間軸軸頸直徑30

9、mm，可分別選用7205C、7206C軸承。2.低速軸上滾動軸承的選擇和計算：因為是斜齒輪所以選角接觸球軸承，低速軸軸頸直徑55mm，可選用7211C軸承。 查表得， 所以A端壓緊，B端放松。 對A端， 對B端， 查表得， 查表得， 查手則得7211C軸承Cr=52800N.取=3， 軸承要求壽命為 250×10×15=37500h. 所以軸承滿足要求。七聯(lián)軸器的選擇：電動機Y112M-4的軸徑為28mm，軸頭長60mm；減速器輸入軸軸頭直徑20mm，長42mm。所以可選用。八輸出軸聯(lián)軸器的選擇：減速器輸出軸軸頭直徑45mm，長80mm，卷筒軸直徑45mm，長90mm。所以

10、可選用。9 鍵聯(lián)接的選擇和計算：1. 低速軸上鍵聯(lián)接的選擇和計算：低速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運動和齒輪的周向運動，軸頭直徑45mm，長80mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型，鍵可選用C型鍵;軸頸直徑66mm，長為74mm。根據(jù)設(shè)計手冊查得，軸的直徑為4450mm時，鍵的公稱尺寸為14×9，鍵的長度可選70mm。軸的直徑為6575mm時，鍵的公稱尺寸為20×12，鍵的長度可選63mm。所以選定鍵為C14×70 GB1096-79（90）、鍵20×63 GB1096-79（90）。鍵聯(lián)接強度的校核： 查表得，（鑄鐵） （鋼）所以鍵聯(lián)接滿足強度要求。2.高速軸和

11、中間軸上鍵聯(lián)接的選擇：高速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運動，軸頭直徑20mm，長42mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型，鍵可選用C型鍵。根據(jù)設(shè)計手冊查得，軸的直徑為1722mm時，鍵的公稱尺寸為6×6，鍵的長度可選40mm。所以選定鍵為 鍵C6×40 GB1096-79（90）。 中間軸上鍵聯(lián)接用于固定齒輪的周向運動，軸頸直徑36mm，長為43mm、73mm。根據(jù)設(shè)計手冊查得，軸的直徑為3038mm時，鍵的公稱尺寸為10×8，鍵的長度可選36mm、63mm。所以選定鍵為 鍵10×36 GB1096-79（90）、鍵10×63 GB1096-79（90）

12、。十潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇：1.潤滑油牌號 ：齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-CKC90110潤滑油。2、潤滑方式的選擇：齒輪采用油潤滑，滾動軸承采用脂潤滑。由于減速器是一般機床的齒輪變速箱，根據(jù)機械設(shè)計手冊表7.11查得潤滑油可采用代號為L-AN22的全損耗系統(tǒng)用油GB 443-1989。根據(jù)機械設(shè)計手冊表7.12查得潤滑脂可用代號為L-XACMGA2的合成鋰基潤滑脂GB/T492-1989、3、密封類型的選擇：減速器的密封方式采用氈圈油密封。十一減速器附件的選擇和設(shè)計：1.通氣器：減速器工作時，箱體內(nèi)的溫度和氣壓都很高，通氣器能使熱膨脹氣體及

13、時排出，保證箱體內(nèi)、外氣壓平衡，以免潤滑油沿箱體接合面、軸伸處及其它縫隙滲漏出來。2窺視孔和視孔蓋：窺視孔用于檢查傳動件的嚙合情況等，并可用該孔向箱內(nèi)注入潤滑油，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M8緊固。3.軸承蓋：軸承蓋用于對軸承部件進行軸向固定，承受軸向載荷，調(diào)整軸承間隙，并起到密封作用。相關(guān)表格如下：內(nèi)徑為35的軸承內(nèi)徑為40的軸承內(nèi)徑為50的軸承=8=9 =8=9=8=9=69=77=87=92=97=107=112=117=127687383D4=D-(10-15)=60D4=D-(10-15)=68D4=D-

14、(10-15)=78b=5b=5b=5h=5h=5h=5e=(11.2)=9e=(11.2)=9e=(11.2)=94.定位銷：為了保證箱體軸承座孔的鏜削和裝配精度，并保證減速器每次裝拆后軸承座的上下半孔始終保持加工時候的位置精度，箱蓋與箱座需用兩個圓錐銷定位。5.放油孔和螺塞：放油孔設(shè)置在箱座內(nèi)底面最低處，能將污油放盡。在油孔附近應(yīng)做成凹坑，以便為了更換減速器箱體內(nèi)的污油聚集而排盡。平時，排油孔用油塞堵住，并用封油圈以加強密封。螺塞直徑可按減速器箱座壁厚2或2.5倍選取。6.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計：箱體是加速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動零件正確相對位置并承受作用在減速器上

15、載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤滑油的油箱。機體結(jié)構(gòu)尺寸，主要根據(jù)地腳螺栓的尺寸，再通過地板固定，而地腳螺尺寸又要根據(jù)兩齒輪的中心距a來確定。減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號結(jié)構(gòu)尺寸機座壁厚8機蓋壁厚18機座凸緣、機蓋凸緣和機座底凸緣厚度b,b1,b212,12,20機蓋和箱座上的肋厚m，m18軸承旁凸臺的高度和半徑h,R50，16軸承蓋的外徑D2D+（5-5.5）d3地腳螺釘直徑與數(shù)目df雙級減速器a1+a2小于350df16n6通孔直徑df17.5沉頭座直徑D033螺栓距機壁距離C1min25螺栓距凸緣外緣距離C2min23聯(lián)接螺栓軸承旁聯(lián)接螺栓箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑dd1=12d2=10

16、通孔直徑d'13.511沉頭座直徑D2622凸緣尺寸c1min2018c2min1614定位銷直徑d6軸承蓋螺釘直徑d38視孔蓋螺釘直徑d46箱體外壁至軸承座端面的距離L150大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離110齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離214十二.其他相關(guān)說明:1.安裝任一調(diào)整環(huán)時，滾動軸承的總軸向間隙應(yīng)調(diào)整到0.4±0.2范圍內(nèi)；2.裝配軸承時，應(yīng)在軸承內(nèi)涂上適量的ZN-4鈉基潤滑脂（GB492-77）；3.減速器裝配好后，在機座內(nèi)加以N46號機油（GB443-84），油面應(yīng)維持；在油尺二刻線中間，高速軸以600-1000轉(zhuǎn)/分作空載跑合，以檢查各部件；4.裝配好的減速器接合面

17、間的間隙，在任何地方都不得大于0.03；5.機座與機蓋合箱面上允許涂以密封油漆，但禁止使用任何襯墊；6.工作的靈活性與可靠性:（1）各密封處，接合處不應(yīng)有漏油、滲油現(xiàn)象；（2）各聯(lián)接件、緊固件、聯(lián)接密封可靠，無松動現(xiàn)象；（3）滾動軸承軸向間隙應(yīng)調(diào)整正確，運轉(zhuǎn)時溫升不超過20°C；（4）齒輪嚙合運轉(zhuǎn)時平穩(wěn)、正常，無沖擊震動及過高噪音。十三課程設(shè)計心得：心得體會（曹乾龍，20120501310001，12機械一班）經(jīng)過近三周的努力，機械課程設(shè)計取得圓滿結(jié)束。雖然它的時間很短，很匆忙，但是它使我了解到一些知識，讓我也重溫了機械設(shè)計方面的內(nèi)容。經(jīng)過這次課程設(shè)計，我真的受益很多，看著自己的課程設(shè)計完成，也多少有些成就感。通過這次課程設(shè)計，讓我們每個人都再一次切身體驗了課程設(shè)計的基本模式和相關(guān)流程。在這次課程設(shè)計中，我學(xué)會了怎樣根據(jù)張老師所給的題目去構(gòu)思，收集和整理設(shè)計中所需要的資料。在這些日子里，夜以繼日的演算相關(guān)數(shù)據(jù)，在參考書上尋找參考資料，使我們真正地嘗試到了作為一名設(shè)計者的辛酸與喜悅。 通過本次課程設(shè)計，我們將理論知識與實際設(shè)計相結(jié)合，真正做到了理論聯(lián)系實際，并且學(xué)會了如何綜合去運用所學(xué)的知識，使我們對所學(xué)的知識有了更加深刻的認(rèn)識和了解，讓我們受益匪