單級(jí)圓柱斜齒輪減速器說明書

1、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書課程設(shè)計(jì)任務(wù):1設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用一級(jí)齒輪減速器。2、原有數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶有效拉力運(yùn)輸帶工作速度m/s運(yùn)輸帶卷筒直徑mm3、工作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，使用年限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶允許誤差為犬。滾筒 運(yùn)輸帶4、設(shè)計(jì)任務(wù)要求：（1 ）、減速器裝配圖紙一張（A1號(hào)圖紙）一張（2 ）、軸、齒輪零件圖紙各一張（ A3號(hào)圖紙）兩張（3）、設(shè)計(jì)說明書一份參考文獻(xiàn)1 楊可楨、程光蘊(yùn)、李仲生等主編， 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第六版，高等教育出版 社，2013年2 龔溎義主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書第二版，高等教育出版社， 1990 年3 龔溎義主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

2、圖冊(cè)第三版，高等教育出版社， 1987 年4 蔡春原主編，機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)，冶金工業(yè)出版社， 1994 年5 蔡春原主編，機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)，冶金工業(yè)出版社， 1994 年目錄、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 11.1選擇電動(dòng)機(jī)類型11.2選擇電動(dòng)機(jī)容量11.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速11.4確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比 1.5傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算二、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 普通V形帶傳動(dòng)三、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1選定齒輪材料、確定許用應(yīng)力和精度等級(jí) 3.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3.3驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 3.4齒輪的圓周速度3.4齒輪其它尺寸 四、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1選擇軸的材料4.2輸出軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 4.

3、3初步確定軸的最小直徑4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核五、軸承的選擇及校核 5.1軸承的選擇5.2軸承的校核六、鍵的選擇及校核 七、減速器潤(rùn)滑、密封 6.1潤(rùn)滑的選擇確定6.2密圭寸的選擇確定七、箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 計(jì)算及說明結(jié)果傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，丫型。1.2選擇電動(dòng)機(jī)容量（一）電動(dòng)機(jī)所需工作功率為Pd-Pw kwa工作機(jī)所需工作功率為FVPW kw1000因此PdFV kw1000 a（二）由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為33a123450.960.980.970.990.960.833 ；根據(jù)

4、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1-7查得：1 為V帶的效率=0.96,2 為深溝球軸承效率=0.983為閉式齒輪傳動(dòng)效率=0.97，4 為聯(lián)軸器的效率=0.99,5 卷筒效率=0.96（包括其支承軸承效率的損失）。（三）所需電動(dòng)機(jī)功率Pd電動(dòng)機(jī)功率FVrdkw1000 aPd =kw1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒工作轉(zhuǎn)速為：601000V,.n r /minD根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P7表1推薦的傳動(dòng)比 合理范圍，取V帶傳動(dòng)比i帶2 4，取一級(jí)圓柱齒輪減速器 傳動(dòng)比i齒=36，則總傳動(dòng)比合理范圍為：i總=624，故電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速的可選范為nd =1總 Xn = (624) X = r/min則符合這一范圍

5、的同步轉(zhuǎn)速有： 、和r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)重量參考價(jià)格元傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速N總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、價(jià)格、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)、因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為，其主要性能如下表。型號(hào)額定功率kw滿載時(shí)起動(dòng)電流起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min電流（380V 時(shí)）A效率%功率因數(shù)額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為減速器傳動(dòng)比，可見第方案比較適合。1.4確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為nm i

6、 a n 2、分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：i a i0 0式中io,ii分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取io =，則i0 i1 =減速器傳動(dòng)比為ia 1.5動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算電機(jī)軸減速器帶傳動(dòng)'電動(dòng)機(jī)TT聯(lián)軸器(1)各軸轉(zhuǎn)速I軸：n = n m/i0 =r/minU 軸：nn = n【/h =/=r/min卷筒軸： n =nn =r/min(2)各軸輸入功率I 軸：Pi = pd X 1 =X=kwu 軸：Pn = P Xn x 3 = x X kw 卷筒軸：Pm = fu xnXn= X X kwn =r/minnii =r/minnm =r/minR =Kw

7、Pn =KwPm =KwI 軸：FI = P X 2 =Xkwn 軸：pn = Pn x 2 =Xkw卷筒軸：Pj=PmXn=Xkw(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩T1 =Td Xi0 X 1 N m電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td =9550d =9550X=N mnm各軸輸入轉(zhuǎn)矩I 軸：£ = Td X0 X 1=XX=N mn 軸：Tn = Ti Xi1 X2 X3 =XXX=N m卷筒軸：Tm =Tn X 2 X4 =XX=N m各軸輸出轉(zhuǎn)矩I 軸：Ti ' = TI X 2 =X=N mn軸：Tn Tn X 2 =X=N m卷筒軸：Tm，= Tm X 5 =X=N m各軸輸出功率P =Kw

8、R =KwPm =KwTi =N mTn =N mTm =N mTI =N mTn =N mTm，=N m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表:軸名功率P(Kw)轉(zhuǎn)距T(N M)轉(zhuǎn)速n(r/mi n)轉(zhuǎn)動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸I軸n軸卷筒軸二、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)減速器外部零件的設(shè)計(jì)計(jì)算-普通V形帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)普通V形帶傳動(dòng)須確定的內(nèi)容是：帶的型號(hào)、長(zhǎng)度、根 數(shù)，帶輪的直徑、寬度和軸孔直徑中心距、初拉力及作用在軸上 之力的大小和方向1、求計(jì)算功率PC查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-8得Ka=,則計(jì)算功率為Pc=Ka P=X=KW2、選擇帶型號(hào)根據(jù)ni=、Pc=查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖13- 15,選取 型帶3、確定帶輪基

9、準(zhǔn)直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖1315,小帶輪直徑d1 = _mm,選取d1=mm大帶輪基準(zhǔn)直徑d2n1d1(1)=(1) mmn2選取大帶輪基準(zhǔn)直徑，取整值為d2=mm4、驗(yàn)算帶速v d1 n1-60 1000 60 1000m/s帶速介于525m/s范圍內(nèi)，故合適5、確定帶長(zhǎng)和中心距a：初選中心距ao = 1.5 (d1+d2)= 1.5 X+)=取 ao =mm符合 0.7 (d1+d2) Wao <2 (d1+d2) 則帶長(zhǎng)為mm選型帶di= mmd2=mmLo2a0 2(dld2)2(d2 di)4 ao2()2m查表13-2,選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=mm實(shí)際中心距aoLd Lo26驗(yàn)算

10、小帶輪上的包角i 180 d2 dl 57.3180a57.3帶中心距a=mm小輪包角合適120°小輪包角合適7、確定帶的根數(shù)由式zc確定V帶根數(shù),(PoPo) K Kl式中Po單根V帶的基本額定功率； Po功率增量；K a包角修正系數(shù)；Kl 帶長(zhǎng)修正系數(shù)。查表 13- 4 得 Po=kW，查表 13-6 得厶 Po =kW,查表 13- 8 得 Ka= 0.99，查表 13-2 得 Kl = 0.89。Po(PoPo) K Kl帶根數(shù)取整，故要取 根V帶三齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入的轉(zhuǎn)速r/mi n,傳動(dòng)比計(jì)算，傳動(dòng)功率kw,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷中等沖擊，采用軟齒面。3.1選定齒輪材料、確定

11、許用應(yīng)力和精度等級(jí)小齒輪： 齒面硬度：HBS,大齒輪：齒面硬度：HBS3.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)Z1 =Z2=b2=_mm bi =_mm m=_mm di =_mm d2=_mm a= mm3.3驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度3.4齒輪的圓周速度3.5齒輪其它尺寸齒頂圓直徑：dai= di+2ha*m=mmda2= d2+2ha*m=mm齒根圓直徑：dfi= di 2 (ha*+C*) m=mmdf2= d2 ( 2ha*+C*)m=mm強(qiáng)度滿足dai=mmda2= mm dfi=_mm df2=_mm名稱符號(hào)公式齒1齒2齒數(shù)zz分度圓直徑dd mz分度圓齒距PP= nm齒頂咼haha = ha * m齒根

12、高h(yuǎn)fhf (h c*)m齒頂圓直徑dadad2ha齒根圓直徑dfdf d2hf中心距aa m(z z)/2齒寬bbddi結(jié)果計(jì)算及說明四軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1選擇軸的材料齒輪軸選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，查表14-1得，(T B=650MPa,查表14-3 得(T -1b=60MPa。4.2輸出軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩軸的輸入功率為P2=kW，轉(zhuǎn)速為n2=r/min，轉(zhuǎn)矩T2=N m。4.3初步確定軸的最小直徑先按機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)式(14-2)初步估算軸的最小直徑。(根據(jù)表14-2選C=110)dmin=mmdminC =mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑，為了使所選的軸與聯(lián)軸器的孔徑

13、相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定輸出軸上零件的裝配方案選用機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P75,圖121的裝配方案， 詳見見裝配圖。(2)確定輸出軸的各段直徑和長(zhǎng)度1段:長(zhǎng)mm,直徑mm2 段:長(zhǎng)mm,直徑mm3 段:長(zhǎng)mm,直徑mm4 段:長(zhǎng)mm,直徑mm5 段:長(zhǎng)mm,直徑mm6 段:長(zhǎng)mm,直徑mm4.5危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核已知大齒輪的分度圓直徑為d2=mm， 軸的轉(zhuǎn)矩Ft2=NTn =N mFr2=N圓周力 Ft2=2T2/d2=N徑向力 Fr2=Ft2 tana=Xan20° =N由于為直齒輪，軸向力Fa=0L=mm, K=mm垂直面支承反力Fvi=Fv

14、2=Fr/2=/2=Nm水平面支承反力Fv1=FV2 =NFH1 = FH2 =NFHi=FH2=Ft/2=/2=N垂直面彎矩圖Mv= Fvi X = Nm2水平面彎矩圖Mh= Fhi X = Nm2合成彎矩圖Me = Jm h 2 M V2 =2 =Nm最危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩Mv=NmMh=NmMc= Nm認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)a=0.6Me = ；M / (aTn )2 =_(06 f =Nm最危險(xiǎn)截面處軸的直徑Me=Nm軸的材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表14-1查得c B=650MPa,由表 14-3 查得c -ib=60 MPa，則de> 10Me0.11b10

15、 .'0.1 60 =mm對(duì)于有鍵槽的軸截面，應(yīng)將計(jì)算出的直徑增大5%左右，計(jì)算截面直徑d=deX( 1+5%) =mm < 設(shè)計(jì)的第四段軸頸值 _ mm則強(qiáng)度足夠de > mmd=mm< _ mm滿足強(qiáng)度要求計(jì)算及說明五軸承的選擇及校核5.1軸承的選擇因軸轉(zhuǎn)速較高，且只承受徑向載荷，故選取深溝球軸承。 根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件軸向定位和固定，估計(jì)初裝軸承 處的軸徑，查表定出滾動(dòng)軸承型號(hào)列表如下：軸號(hào)軸承型號(hào)基本尺寸 mm內(nèi)徑d外徑D寬B小齒輪軸I大齒輪軸U5.2軸承的校核根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：10年X365X24=87600小時(shí)大齒輪軸承選用軸承的代號(hào) ，深溝球

16、軸承的基本額定大軸軸承型號(hào)為動(dòng)載荷C為徑向基本額定動(dòng)載荷Cr，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查 得: C = Cr= kN,大齒輪軸的徑向力Fr= N，大齒輪軸 轉(zhuǎn)速 nn =r/min根據(jù)表16-8查得，溫度系數(shù)ft=1,根據(jù)表16-9查得，載荷系數(shù)fp=1.2，當(dāng)量動(dòng)載荷 P= XFr + YFa根據(jù)表16-11查得，X=1，Y=03106 f tC106Lh 但（）=>8760060n' f P 60軸承滿足壽命要求pP故滿足壽命要求六鍵的選擇及校核大齒輪軸上1段和4段選用A型平鍵，根據(jù)軸頸和結(jié)構(gòu)尺 寸，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取鍵的尺寸為:<Jt軸段軸頸bhL1段4段計(jì)算及說明七減速器

17、潤(rùn)滑、密封7.1潤(rùn)滑的選擇確定潤(rùn)滑方式齒輪浸油潤(rùn)滑1. 因?yàn)闇p速器為閉式齒輪傳動(dòng)，且齒輪圓周速度 v V 12 m/s,所以采用將大齒輪浸入油池中的浸油潤(rùn)滑，因此機(jī)體內(nèi)需 要有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x為3050mm。浸油深度約為一個(gè)齒高。2. 對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說，根據(jù)速度因數(shù) dn值，來(lái)選擇脂潤(rùn) 滑或油潤(rùn)滑，d代表軸承內(nèi)徑，mm； n代表軸承套圈的轉(zhuǎn)速， r/min。dn值直接反應(yīng)了軸頸的圓周速度，軸承潤(rùn)滑當(dāng)dn < （1.52）x105mm r/min時(shí)，采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑； 當(dāng)dn > （1.52）x 105mm r/min時(shí)，

18、采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑， 此減速器齒輪軸滾動(dòng)軸承的dn =x=mm r/min，所以采用潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量1. 該減速器 屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選用工 業(yè)齒輪油SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑。2. 軸承潤(rùn)滑選用（潤(rùn)滑油/潤(rùn)滑脂+標(biāo)號(hào)）潤(rùn)滑。7.2密圭寸的選擇與確定1. 箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2. 觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封。3軸承孔的密封端蓋與軸的外伸端之間采用毛氈密封。端蓋與透蓋之間采用密圭寸圈密圭寸。計(jì)算及說明八箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算箱體用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成，箱體主要尺寸計(jì)算參看機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表