機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)單級(jí)齒輪減速器

1、 .PAGE22 / NUMPAGES25 .大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)院系 材料科學(xué)與工程學(xué)院年級(jí) 2009 專(zhuān)業(yè) 模具 薛艷君 學(xué)號(hào) 9 指導(dǎo)老師 陸萍 2011年12月24號(hào)目 錄一設(shè)計(jì)任務(wù)與題目1二機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2三普通V帶的設(shè)計(jì)4四齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)5五軸的設(shè)計(jì)計(jì)算9六滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)15七鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)16八潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)18九齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18十箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)19十一設(shè)計(jì)小結(jié)19設(shè)計(jì)任務(wù)與題目設(shè)計(jì)任務(wù) = 1 * GB2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 = 2 * GB2 裝配圖A0 1張 = 3 * GB2 零件圖A3 2張?jiān)O(shè)計(jì)題目類(lèi)型 = 1 * ROMAN I原料車(chē)

2、間一運(yùn)送冷料的帶式運(yùn)輸機(jī)，由電動(dòng)機(jī)經(jīng)一減速器傳動(dòng)裝置帶動(dòng)，該減速傳動(dòng)裝置系由單極齒輪減速器配合其他傳動(dòng)件組成。該帶式運(yùn)輸機(jī)折合每日兩班制工作，工作期限5年。設(shè)計(jì)此傳動(dòng)裝置。 題號(hào)3原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸機(jī)主動(dòng)鼓輪軸輸入端轉(zhuǎn)矩 TW/Nm480主動(dòng)鼓輪直徑 D/mm400運(yùn)輸帶速度 vm/ms-11.8課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)二機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 1.確定傳動(dòng)方案 = 1 * GB2 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速選1500r/min = 2 * GB2 初估總傳動(dòng)比 i 工作機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速 = 3 * GB2 確定傳動(dòng)系統(tǒng)由帶，齒輪，鏈傳動(dòng)組成，平面簡(jiǎn)圖如下所示： 2.選擇電動(dòng)機(jī) = 1 * GB2 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 選用全封

3、閉自扇冷式籠型Y系列異步電動(dòng)機(jī) = 2 * GB2 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) = 1 * GB3 工作機(jī)輸入功率的計(jì)算 = 2 * GB3 電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率P0計(jì)算 nw=85.944r/minPW=4.32Kw課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) = 3 * GB3 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) E=80mm3.傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的計(jì)算與其分配 = 1 * GB2 計(jì)算總傳動(dòng)比 = 2 * GB2 分配傳動(dòng)比 取 4.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 = 1 * GB2 各軸輸入功率 P0=P電=5.16Kw P = 1 * Arabic 1= P0 P = 3 * ROMAN III= P = 2 * ROMAN II = 2 *

4、 GB2 各軸轉(zhuǎn)速 n0=nm=1440r/minn = 1 * ROMAN I= n = 2 * ROMAN II= = 3 * GB2 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 P0=5.16KwP = 1 * ROMAN I=4.90KwP = 2 * ROMAN II=4.71Kwn0=1440r/minn = 1 * ROMAN I=720 r/minn = 2 * ROMAN II=175.61r/min課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 軸號(hào)參數(shù) = 1 * ROMAN I = 2 * ROMAN II = 3 * ROMAN III輸入功率/Kw5.164.904.71轉(zhuǎn)速/r*min-11440720175.61輸入轉(zhuǎn)矩/

5、N*m34.2264.99245.81三普通V帶的設(shè)計(jì) 1.確定計(jì)算功率，選擇普通V帶的型號(hào) = 1 * GB2 計(jì)算功率Pc 工作機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī),電動(dòng)機(jī)為普通籠型異步電動(dòng)機(jī) 查表13-6得： = 2 * GB2 選擇帶的型號(hào) 根據(jù)查圖13-12得： 選用普通V帶的A型號(hào)，且 2.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 = 1 * GB2 選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑 查表13-4得： 由表13-5，13-7與圖13-12得： = 2 * GB2 確定大帶輪基準(zhǔn)直徑 因帶輪直徑應(yīng)圓整成整數(shù)，故根據(jù)表13-7得 3.驗(yàn)算帶速 因?yàn)閹僭?25m/s范圍內(nèi)，所以帶速合適。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4.確定中心距和帶長(zhǎng) 初步確定中心距a0

6、,即 初定V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由表13-2選取接近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 實(shí)際中心距為 5.驗(yàn)算小帶輪包角 故包角符合要求 6.確定V帶的根數(shù) = 1 * GB2 由表13-5查得 = 2 * GB2 由式（13-22）得 其中傳動(dòng)比由表13-9得 由表13-8得則 = 3 * GB2 由表13-10得由表13-2得,則V帶根數(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 取z=4根，大帶輪結(jié)構(gòu)如下圖所示 7.計(jì)算張緊力F0 由表13-1查得 q=0.10kg/m 8.計(jì)算作用在軸上的壓軸力Q 由式（13-24） 四齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 閉式斜齒圓柱帶輪 取小齒輪齒數(shù)為 齒輪按8級(jí)精度計(jì)算。 齒寬系數(shù) 小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理230HBS,大齒

7、輪選用45鋼，正火處理200HBS，載荷平穩(wěn)，齒輪在軸上作對(duì)稱(chēng)布置，工作有中等沖擊，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，初設(shè)v3m/s接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 = 1 * GB2 確定小齒輪轉(zhuǎn)矩 齒輪為8級(jí)精度調(diào)質(zhì)處理，并初設(shè)V3m/s 由表11-5，取 對(duì)于8級(jí)精度軟齒面齒輪，由表11-9取 齒輪在軸上作對(duì)稱(chēng)布置，齒輪系軟齒面，由表11-8取 則由圖11-7可取 則該斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)K為 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) = 3 * GB2 兩齒輪均為45鋼，查表11-6，取，初設(shè)， 則由圖11-9可查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，重合度系數(shù) 中對(duì)斜齒輪可取X=0.9， 則，螺旋角系數(shù)由式（11-26）得 = 4 * GB2 計(jì)算許用接觸應(yīng)力因大

8、齒輪由于材料硬度和強(qiáng)度較差。接觸疲勞強(qiáng)度只要按大齒輪計(jì)算即可。大齒輪45鋼正火200HBS,由圖11-10，取 ，按表11-7定失效概率為1%，得大齒輪許用接觸應(yīng)力 = 5 * GB2 計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1 = 6 * GB2 驗(yàn)算速度v 2.確定傳動(dòng)尺寸 = 1 * GB2 確定模數(shù) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 按標(biāo)準(zhǔn)取 = 2 * GB2 確定中心距a 中心距應(yīng)圓整為整數(shù)，取a=156mm = 3 * GB2 確定螺旋角 = 4 * GB2 確定齒輪分度圓直徑 = 5 * GB2 確定齒寬 3.彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 = 1 * GB2 小齒輪當(dāng)量齒數(shù) 大齒輪當(dāng)量齒數(shù) 查圖11-12，圖11-13得：

9、重合度系數(shù)因已知課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 由式（11-24）得 螺旋角系數(shù)由式（11-27）得 = 2 * GB2 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)230HBS，查圖11-14得： 大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)200HBS，查圖11-14得： 因，查圖11-15，可取尺寸系數(shù)，失效概率為1%。查表11-7得：安全系數(shù) 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 = 3 * GB2 驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度 該對(duì)齒輪傳動(dòng)彎曲疲勞強(qiáng)度已足夠 參數(shù)mnz1z2d1d2b1b2結(jié)果23012361.176250.8247065da1da2adf1df2精度65.176254.82411.25470156.4256.176245.8248級(jí)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)五

10、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 A軸 = 1 * ROMAN I的設(shè)計(jì)選用軸的材料，確定許用應(yīng)力選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得硬度為217255HBS.抗拉強(qiáng)度，查表15-3得其許用彎曲正應(yīng)力軸長(zhǎng)估算帶輪計(jì)算中，由表13-11得： F取5055mm按彎矩合成強(qiáng)度計(jì)算 = 1 * GB2 畫(huà)軸的空間受力簡(jiǎn)圖(a) = 2 * GB2 作水平面的彎矩MH 圖（b） 求支座反力 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)截面A處的彎矩為:截面C處左側(cè)彎矩為：截面C處右側(cè)彎矩為： = 3 * GB2 作垂直面的彎矩圖（c） 求支座反力 截面C處的彎矩為： = 4 * GB2 作合成彎矩圖（d） 截面C左側(cè)合成彎矩： 截面C右側(cè)合成彎矩： =

11、 5 * GB2 作轉(zhuǎn)矩T圖（e） = 6 * GB2 作當(dāng)量彎矩Me 圖（f） 因單向傳動(dòng)，可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，故校正系數(shù) ，則危險(xiǎn)面A處的當(dāng)量彎矩為 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 危險(xiǎn)截面C處的當(dāng)量彎矩為： 危險(xiǎn)截面D處的當(dāng)量彎矩為： = 7 * GB2 .計(jì)算危險(xiǎn)截面處的軸徑 截面D處直徑 因D處有鍵槽，故將直徑加大5%，即截面A處直徑 同理，直徑應(yīng)放大5%，即截面C處直徑 同理，直徑應(yīng)放大5%，即 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) = 1 * GB2 確定軸上零件位置與固定方式 因?yàn)閱渭?jí)齒輪減速器，故齒輪位置在箱體內(nèi)壁中央，軸承對(duì)稱(chēng)布置在齒輪兩邊，軸外伸端安裝帶輪。 對(duì)稱(chēng)靠軸環(huán)和封油環(huán)實(shí)現(xiàn)軸向定位和軸向固定，

12、靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩端軸承靠封油環(huán)實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，軸兩端通過(guò)軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位。帶輪靠軸肩，平鍵和過(guò)盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向定位。 = 2 * GB2 確定軸各段直徑 由計(jì)算所得危險(xiǎn)截面處最小直徑與定位與非定位軸肩等各軸段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 = 3 * GB2 繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖如后圖所示 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) B軸 = 2 * ROMAN II的設(shè)計(jì) 1.選用軸的材料，確定許用應(yīng)力選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得硬度為217255HBS.抗拉強(qiáng)度，查表15-3得其許用彎曲正應(yīng)力2.按彎矩合成強(qiáng)度計(jì)算 = 1 * GB2 畫(huà)軸的空間受力簡(jiǎn)圖（a） 根據(jù)

13、作用力與反作用力相等 = 2 * GB2 作水平面內(nèi)的彎矩MH 圖（b） 求支座反力 截面C左側(cè)的彎矩 截面C右側(cè)的彎矩 = 3 * GB2 作垂直面內(nèi)的彎矩MV 圖（c） 求支座反力 截面C處的彎矩為 : = 4 * GB2 作合成彎矩M圖（d） 截面C左側(cè)的合成彎矩為： 截面C右側(cè)的合成彎矩為： = 5 * GB2 作轉(zhuǎn)矩T圖（e） 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) = 6 * GB2 作當(dāng)量彎矩Me 圖（f） 因單向傳動(dòng)，可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，故校正系數(shù) ，則危險(xiǎn)面C處的當(dāng)量彎矩為 危險(xiǎn)截面B,D = 7 * GB2 計(jì)算危險(xiǎn)截面處的軸徑 由式（15-4） 截面C處的直徑 因C處有鍵槽，故將直徑加大5

14、%，即 截面B,D處的直徑同理，直徑應(yīng)放大5%，即3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) = 1 * GB2 確定軸上零件位置與固定方式 因?yàn)閱渭?jí)齒輪減速器，故齒輪位置在箱體內(nèi)壁中央，軸承對(duì)稱(chēng)布置在齒輪兩邊，軸外伸端安裝帶輪。 對(duì)稱(chēng)靠軸環(huán)和封油環(huán)實(shí)現(xiàn)軸向定位和軸向固定，靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩端軸承靠封油環(huán)實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，軸兩端通過(guò)軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位。帶輪靠軸肩，平鍵和過(guò)盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向定位。 = 2 * GB2 確定軸各段直徑 由計(jì)算所得危險(xiǎn)截面處最小直徑與定位與非定位軸肩等各軸段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 = 3 * GB2 繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖如后圖所示 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)六

15、：滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 軸 = 1 * ROMAN I 選用深溝球軸承 = 1 * GB2 先求出當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷Pr 軸向力Fa=442.808N 徑向力 暫取，則e=0.22 因 由表17-8得 因?yàn)樽鳛橛?jì)算依據(jù) = 2 * GB2 計(jì)算所需的徑向基本額定動(dòng)負(fù)荷，由式（17-4）得 = 3 * GB2 選擇軸承型號(hào) 查手冊(cè)選得6209軸承，其課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)軸 = 2 * ROMAN II，選用深溝球軸承 = 1 * GB2 = 1 * GB2 先求出當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷Pr 軸向力Fa=442.808N 徑向力 暫取，則e=0.22 因 由表17-8得 因?yàn)樽鳛橛?jì)算依據(jù) = 2 * GB2 計(jì)算所需的徑向基本額

16、定動(dòng)負(fù)荷，由式（17-4）得 = 3 * GB2 選擇軸承型號(hào) 查手冊(cè)選得6209軸承，其課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)七鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 1.軸與大帶輪的鍵聯(lián)接 = 1 * GB2 選類(lèi)型 A型 普通平鍵 = 2 * GB2 帶輪處軸徑d=30mm,查表10-10得b=8mm,h=7mm 因?yàn)锽=65mm, 輪轂長(zhǎng)l=(1.52)d 取l=55mm 鍵長(zhǎng)=轂長(zhǎng)-（510）mm 取鍵長(zhǎng)L=45mm 實(shí)際長(zhǎng)度l=L-b=37mm = 3 * GB2 強(qiáng)度校核 材料為45岡，輕微沖擊，查表10-11，許用擠壓應(yīng)力 2.軸與小齒輪的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) = 1 * GB2 選類(lèi)型 C型 普通平鍵 = 2

17、 * GB2 聯(lián)軸器處軸徑 d=35mm, 查表10-10得：b=10mm,h=8mm 輪轂長(zhǎng) l=60mm,鍵長(zhǎng)=轂長(zhǎng)-（510）mm 取鍵長(zhǎng)L=50mm 故取鍵 = 3 * GB2 聯(lián)軸器選擇彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 GB5014-85八潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì) 1.齒輪傳動(dòng)采用油潤(rùn)滑，油的種類(lèi)為機(jī)械油 （GB443-84）代號(hào)為46 2.滾動(dòng)軸承處采用脂潤(rùn)滑，脂的種類(lèi)為滾珠軸承脂（SY1514-82）代號(hào)為ZGN69-2 3.軸伸出端采用氈圈密封 4.軸承靠箱體內(nèi)側(cè)用封油環(huán)密封 5.箱蓋與箱座接合面上涂密封膠或水玻璃 6.軸承端蓋與箱體接觸面處采用一組調(diào)整墊片進(jìn)行密封，檢查孔蓋處采用墊片進(jìn)行密封，放油螺塞處采用墊圈進(jìn)行密封九齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)辇X頂圓直徑 故選鍛造輻板式齒輪 由表6-6（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P41）得： 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)十箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 由表6-1（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P34）得 下箱座，上箱蓋壁厚 下箱座剖分面處凸緣厚度 上箱座剖分面處凸緣厚度 地腳螺栓底腳厚度 箱底