各種減速器課程設(shè)計(jì)說明書格式參考

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目 二級圓柱齒輪減速器 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級設(shè) 計(jì) 人指導(dǎo)老師完成日期2010-12 目錄 一動(dòng)力計(jì)的選擇(1) 二減速器傳動(dòng)比計(jì)算 (1) 三傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算 (2) 四帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) (2) 五圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(3) 六初選輸出軸上聯(lián)軸器 (8) 七軸的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核 (9) 八鍵的選擇 (14) 九潤滑和密封說明(15) 十箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(15) 十一.設(shè)計(jì)總結(jié) (16) 十二.參考資料. (16)設(shè)計(jì)題目：皮帶運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置1電動(dòng)機(jī) 2帶傳動(dòng) 3圓柱齒輪減速器 4運(yùn)輸帶 5滾筒 已知數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶曳引力F（牛頓）4500每日工作時(shí)數(shù)t（

2、小時(shí)）10運(yùn)輸帶速度v（米/秒）0.8傳動(dòng)工作年限（年）10滾筒直徑D（毫米）400 注：傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%。計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容主要結(jié)果一、 電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算 1、工作機(jī)所需功率 P=FV/=4500*0.8/0.96=3.752、電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)總效率4對軸承帶傳動(dòng)=0.96=0.962級圓柱齒輪傳動(dòng)（8級精度）=0，9604個(gè)聯(lián)軸器效率4=0.99所以總效率=4=0.8767所需電動(dòng)機(jī)功率=3.75/0.8767=4.2773、電動(dòng)機(jī)選擇由以上計(jì)算結(jié)果查表選擇Y132M2-6型號電機(jī)，其額定功率=5.5同步轉(zhuǎn)速n=1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速=960r/mi

3、n二、 減速器傳動(dòng)比計(jì)算1、 總傳動(dòng)比i滾筒轉(zhuǎn)速=60*0.8/3.14*0.4=38.217r/min總傳動(dòng)比i=/=960/38.217=25.1322、 傳動(dòng)比分配i帶， i箱體，i高速，i低速i帶選2i箱體=25.132/2=12.56高速級傳動(dòng)比i高速=4.01低速級傳動(dòng)比i低速=12.56/4.09=3.10三、 傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算1、 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算高速軸1轉(zhuǎn)速=960/2=480 r/min 中間軸2轉(zhuǎn)速=480/4.01=118.76r/min 低速軸3轉(zhuǎn)速=118.76/3.10=38.20r/min 滾頭軸4轉(zhuǎn)速=38.20r/min2、 各軸輸入功率計(jì)算高速軸1輸入功率=5.5

4、×0.96=5.28中間軸2輸入功率=5.28×0.99×0.98=5.0704低速軸3輸入功率=5.0704×0.99×0.98=4.8691滾筒軸4輸入效率=4.8691×0.99×0.99=4.82033、 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算=9550×5.28/480=105.05Nm=9550×5.0704/118.76=407.73Nm=9550×4.8691/38.20=1217.27Nm=9550×4.8203/38.20=1205.07Nm四、 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1） P帶=5.5kw×

5、;0.96×1.1=5.808kw，查機(jī)械設(shè)計(jì)P157可知選用A型。（2） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 并驗(yàn)算帶速v。取小帶輪基準(zhǔn)直徑=100mm驗(yàn)算v=×n/60×1000=3.14×100×960/60000=5.024m/s5v30 故帶選的合適 （3） 大帶輪基準(zhǔn)直徑=i×=2×100=200mm圓整為200mm。（4） 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld。1：初定中心距=300mm2：計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度Ld0=2a0+/2（+）+/4a0 =2*300+3.14/2*（100+200）+（200-100）/(4*300)

6、=1079.33查表8-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1000mm3：實(shí)際中心距a+(Ld-Ld0)/2 =300+(1000-1079.33)260.33mm（5） 驗(yàn)算小帶輪的包角a1-(d2-d1)×/a =-(200-100)×/260.33 =（6） 計(jì)算帶的根數(shù)z1:計(jì)算單根V帶的額定功率Pr。有=100和n1=960查表8-4a得=0.9576kw。根據(jù)n1=960，i=2和A型帶，查表8-4ab得=0.0204查表8-5得ka=0.94，查表8-2得kl=0.89于是Pr=（+）ka×kl=0.8426kw2：計(jì)算V帶的根數(shù)zZ=P帶/Pr=5.808/0

7、.8426=6.897根（7） 計(jì)算單根帶的初拉力的最小值（）min查表8-3得A型帶的單位長度重量q=0.1kg/m（）min=500×（2.5-ka）P帶/ka×z+qv×v=138.78N 應(yīng)使帶的實(shí)際拉力>（）min（8） 計(jì)算壓軸力 （）min =2Z×（）min×Sin/2=2179.76N五、 圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、高速級圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)選小齒輪材料40（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS；大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS。選齒輪傳動(dòng)為8級精度，初選小齒輪齒數(shù)=24,則=24×4.04=97。（1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度

8、設(shè)計(jì)1） 確定公式里各值由齒輪材料性質(zhì)得：彈性影響系數(shù)=189.8，小齒輪疲勞強(qiáng)度極限=600,大齒輪疲勞強(qiáng)度極限=550。查圖10-30（機(jī)械設(shè)計(jì)課本）選取區(qū)域系數(shù)=2.433。已求=105050Nmm由表10-7選齒寬系數(shù)=1初選載荷系數(shù)=1.3應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×480×1×10×365×10=1.051×=1.051×/4.04=2.6× 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查圖10-19，取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率1%，安全系數(shù)s=1。2） 初算小齒輪分度圓直徑，代入較小。=64.1322m

9、m3） 計(jì)算圓周速度4） 計(jì)算齒寬b和模數(shù)b/h=64.1322/6.012=10.675） 計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)取=1根據(jù)和齒輪傳動(dòng)選8級精度查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)=1.12查表10-4得=1.4565查圖10-13得=1.35直齒輪故載荷系數(shù)6） 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由式10-10a校正7） 計(jì)算模數(shù)（2）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1)計(jì)算載荷系數(shù)2)根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5得3)計(jì)算齒輪許用應(yīng)力 由齒輪材料可得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為查圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 計(jì)算許用應(yīng)力：4) 大齒輪的數(shù)值大5）設(shè)計(jì)計(jì)算

10、（3）對比以上兩種設(shè)計(jì)結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由疲勞彎曲強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.05并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=2.5。取=28，則（4）幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算分度圓直徑2)計(jì)算中心距 3）計(jì)算齒輪齒寬圓整后,2、低速級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)選小齒輪材料45（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS；大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度 240HBS。選直齒輪傳動(dòng)為8級精度，初選小齒輪齒數(shù),則。=407734Nmm取齒寬系數(shù)=1 初選載荷系數(shù)=1.3 （1） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)

11、算公式（10-9a）進(jìn)行初算1）確定公式里各值由齒輪材料性質(zhì)得：彈性影響系數(shù)=189.8，小齒輪疲勞強(qiáng)度極限=600,大齒輪疲勞強(qiáng)度極限=550應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查圖10-19，取接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率1%，安全系數(shù)s=1。 取齒寬系數(shù)=1 初選載荷系數(shù)=1.3 2）初算小齒輪分度圓直徑3）計(jì)算圓周速度4）計(jì)算齒寬與齒高比5）計(jì)算載荷系數(shù)K 使用系數(shù)取=1根據(jù)和齒輪傳動(dòng)選8級精度查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)=1.1直齒輪=1查表10-4得=1.469查圖10-13得=1.36故載荷系數(shù)6）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑由式10-10a校正7）計(jì)算模數(shù)（2）按

12、齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1)計(jì)算載荷系數(shù)2)根據(jù)齒數(shù)查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5得3)計(jì)算齒輪許用應(yīng)力 由齒輪材料可得小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為查圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 計(jì)算許用應(yīng)力：4) 大齒輪的數(shù)值大6）設(shè)計(jì)計(jì)算（3）對比以上兩種設(shè)計(jì)結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由疲勞彎曲強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.24并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值=3.5。（4）幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 2)計(jì)算中心距3)計(jì)算齒輪齒

13、寬圓整后,六 初選輸出軸上聯(lián)軸器輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑,為了使軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號.七 軸的設(shè)計(jì)，計(jì)算1.初步計(jì)算軸徑軸的材料選用常用的45鋼當(dāng)軸的支撐距離未定時(shí)， 無法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d，計(jì)算公式為： 1，3軸為外伸軸，初算軸徑作為最小直徑，應(yīng)取較小的A值；2軸為非外伸軸，初算軸徑作為最大直徑，應(yīng)取較大的A值,查表15-3，取 考慮到1軸要與帶輪連接，初算直徑d1必須與帶輪的輪寬匹配，1軸，3軸上各有兩個(gè)鍵槽的影響，所以初定d1=30；d3 =60mm,并確定d2 =50mm。2軸的結(jié)

14、構(gòu)設(shè)計(jì) 高速軸1的初步設(shè)計(jì)如下圖： 裝配方案是：套筒，擋油環(huán)、左端軸承6208、軸承端蓋、大帶輪依次從軸的左端向右端安裝，右端從軸的右端向右端安裝斜齒輪，套筒，擋油環(huán)，右端軸承6208，軸承端蓋。軸的徑向尺寸：當(dāng)直徑變化處的端面用于固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，直徑變化值要大些，可?。?8）mm，否則可?。?6）mm軸的軸向尺寸：軸上安裝傳動(dòng)零件的軸段長度是由所裝零件的輪轂寬度決定的，而輪轂寬度一般是和軸的直徑有關(guān)，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端面應(yīng)留有距離L，以保證零件端面與套筒接觸起到軸向固定作用，一般可取L=（13）mm。軸上的鍵槽應(yīng)靠近軸的端面處。 中間軸2的初步設(shè)計(jì)如下

15、圖：裝配方案：左端從左到右依次安裝直齒輪、套筒，擋油環(huán)，左端軸承6210，軸承端蓋，右端從右向左依次安裝斜齒輪，套筒，擋油環(huán)，右端軸承6210，軸承端蓋。尺寸設(shè)計(jì)準(zhǔn)則同1軸 低速軸3的初步設(shè)計(jì)如下圖： 裝配方案：左端向右端依次安裝直齒輪，套筒，擋油環(huán)，左端軸承6215，軸承端蓋。右端向左端依次安裝套筒、擋油環(huán)，右端軸承6215，軸承端蓋，工作機(jī)的帶輪。尺寸設(shè)計(jì)準(zhǔn)則同1軸3低速軸3校核由3軸兩端直徑d=75mm，查機(jī)械零件手冊得到應(yīng)該使用的軸承型號為6215，D=130mm，B=25mm，（軸承的校核將在后面進(jìn)行）。(1) .求作用在齒輪上的力，軸上的彎距、扭距，并作圖(2) 齒輪上的作用力：=

16、 1217.27Nm低速軸3的空間受力圖如下圖：作垂直面得受力圖得： 由力學(xué)知識，對A點(diǎn)取矩得： 對B點(diǎn)取矩得：計(jì)算垂直方向作用點(diǎn)處的彎距得：作彎矩圖得：作水平面的受力圖得：由力學(xué)知識，對A點(diǎn)取矩得： 對B點(diǎn)取矩得：計(jì)算水平方向作用點(diǎn)處的彎距得：作彎矩圖得：合成彎矩：作扭矩圖得：因?yàn)榕まD(zhuǎn)為脈動(dòng)循環(huán)，=0.6，軸材料選用45號鋼，正火，HBS200,。 T=1217.27Nm所以校核危險(xiǎn)截面C處：由d=75mm，b=22mm，t=7mm符合彎扭強(qiáng)度條件，所以合理。八鍵的選擇 高速軸1的左端鍵槽部分的軸徑為30mm，所以選擇普通圓頭平鍵，鍵10×8,b=10mm,h=8mm,l=50mm

17、。 中間軸2的軸左端鍵槽部分的軸徑為56mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵16×10,b=16mm,h=10mm,l=80mm，右端鍵槽部分的軸徑為56mm，所以選擇普通圓頭平鍵，鍵16×10,b=16mm,h=10mm,l=60mm。 低速軸3的左端鍵槽部分的軸徑為81mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵。右端部分的軸徑為60mm，所以選擇普通圓頭平鍵,鍵18×11,b=18mm,h=11mm,l=80mm。九、潤滑和密封說明1潤滑說明 因?yàn)槭嵌墱p速器，且其傳動(dòng)的圓周速度，故采用浸油潤滑，大、小圓柱齒輪采用飛濺潤滑；潤滑油使用50號機(jī)械潤滑油。軸承采用潤滑脂潤滑，選擇潤滑脂

18、的填入量為軸承空隙體積的1/2。2密封說明在試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應(yīng)涂上潤滑脂。十、箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對箱體進(jìn)行具體設(shè)計(jì)：（1）確定箱體的尺寸與形狀箱體的尺寸直接影響它的剛度。首先要確定合理的箱體壁厚。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué) 李育錫主編）表5-1取箱蓋和箱座壁厚均為=10mm。為了保證結(jié)合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較厚的連接壁緣，箱蓋凸緣厚度設(shè)計(jì)成10mm，箱座凸緣厚度和箱座底面凸緣厚度均設(shè)計(jì)10mm。(

19、2).合理設(shè)計(jì)肋板在軸承座孔與箱底接合面處設(shè)置加強(qiáng)肋，減少了側(cè)壁的彎曲變形。(3).合理選擇材料因?yàn)殍T鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，且減速器的受載不大，所以箱體可用灰鑄鐵制成。2、減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（具體結(jié)構(gòu)尺寸可參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)西北工業(yè)大學(xué)李育錫主編）（1）檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。（2）放油螺塞放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點(diǎn)，并在其附近形成凹

20、坑，以便于油污的匯集和排放。放油螺塞為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封。（3）油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。（4）通氣器通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入。（5）起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。減速器箱蓋上設(shè)有吊孔，箱座凸緣下面設(shè)有吊耳，它們就組成了起吊裝置。（6）起蓋螺釘為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個(gè)起蓋螺釘。拆卸箱蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起箱蓋。（7）定位銷在箱體連接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓錐銷，保證箱體軸承孔

21、的加工精度與裝配精度。十一、設(shè)計(jì)總結(jié)通過設(shè)計(jì)該二級展開式圓柱齒輪減速器具有以下特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：1）能滿足所需的傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的傳動(dòng)比,該減速器為滿足設(shè)計(jì)要求而設(shè)計(jì)i=25.132的總傳動(dòng)比。2）選用的齒輪滿足強(qiáng)度剛度要求由于系統(tǒng)所受的載荷不大，在設(shè)計(jì)中齒輪采用了腹板式齒輪不僅能夠滿足強(qiáng)度及剛度要求，而且節(jié)省材料，降低了加工的成本。3）軸具有足夠的強(qiáng)度及剛度由于二級展開式齒輪減速器的齒輪相對軸承位置不對稱，當(dāng)其產(chǎn)生彎扭變形時(shí)，載荷在齒寬分布不均勻，因此，對軸的設(shè)計(jì)要求最高，通過了對軸長時(shí)間的精心設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的軸具有較大的剛度，保證傳動(dòng)的穩(wěn)定性。4）箱體設(shè)計(jì)得體設(shè)計(jì)減速器的具有較大尺寸的底面積

22、及箱體輪轂，可以增加抗彎扭的慣性，有利于提高箱體的整體剛性。5）加工工藝性能好設(shè)計(jì)時(shí)考慮到要盡量減少工件與刀具的調(diào)整次數(shù)，以提高加工的精度和生產(chǎn)率。此外，所設(shè)計(jì)的減速器還具有形狀均勻、美觀，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可以完全滿足設(shè)計(jì)的要求。6）由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。十二、參考資料1機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）濮良貴，紀(jì)名剛主編，高等教育出版社， 2006年5月第八版；2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)李育錫主編，高等教育出版社，2008年6月第1版；3簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊洪鐘德主編，同濟(jì)大學(xué)出版社， 2002年5月第1版；4減速器選用手冊周明衡主編，化學(xué)工業(yè)出版社， 2002年6月第1版；5機(jī)械制圖徐連元 李強(qiáng)德 徐祖茂主編,同濟(jì)大學(xué)出版社，2003年3月第一版；6互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)韓進(jìn)宏