展開式二級圓柱齒輪減速器

課程設(shè)計說明書-22-《精密機械設(shè)計基礎(chǔ)基礎(chǔ)課程設(shè)計》展開式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書設(shè)計者：XXX學(xué)號：XXXX專業(yè)：XXXX指導(dǎo)老師：xxxX2010年7月6日目錄一設(shè)計任務(wù)………3二原動機的選擇…………………3三設(shè)計V帶和帶輪………………6四齒輪的設(shè)計……7五軸的選擇設(shè)計…………………12六軸承的核算……18七鍵連接的選擇及校核計算……18八聯(lián)軸器的選擇…………………19九箱體的設(shè)計及附件的選擇……19十潤滑方式、密封方式簡要說明………………20十一設(shè)計小結(jié)…………………20十二參考數(shù)據(jù)目錄……………..21一設(shè)計任務(wù)設(shè)計要求：帶式運輸機連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載啟動，運輸帶速允許誤差為50%。使用期限為10年，大修期三年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。數(shù)據(jù)：B9運輸機帶工作拉力F/（N）:2700運輸帶工作速度v(m/s):1.5卷筒直徑D(mm):400設(shè)計任務(wù)①減速器裝配圖1張（A0或A1圖紙）；②零件工作圖2～3張（傳動零件、軸、箱體等，A3圖紙）；③設(shè)計計算說明書1份，6000～8000字。說明書內(nèi)容應(yīng)包括：擬定機械系統(tǒng)方案，進行機構(gòu)運動和動力分析，選擇電動機，進行傳動裝置運動動力學(xué)參數(shù)計算，傳動零件設(shè)計，軸承壽命計算、軸（許用應(yīng)力法和安全系數(shù)法）、鍵的強度校核，聯(lián)軸器的選擇、設(shè)計總結(jié)、參考文獻、設(shè)計小結(jié)等內(nèi)容。B方案：展開式二級圓柱齒輪減速器二電動機的選擇卷筒轉(zhuǎn)速NW=60*103*V/(3.14*250)=115r/min原動機的選擇

P 查表2—3有：η帶－帶傳動效率：η承－每對軸承傳動效率：η齒－圓柱齒輪的傳動效率：η聯(lián)－聯(lián)軸器的傳動效率：η卷-卷筒的效率：則－電機至工作機之間的傳動裝置的總效率：=ηpd取V帶傳動比i帶=2~4,二級圓柱齒輪減速器傳動比i=8~40則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為：115*(8~40)=（920~4600）r/min根據(jù)算得的電動機功率和轉(zhuǎn)速范圍，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》附錄表得符合的電動機有Y160M-4，資料如下：型號額定功率（kw）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）Y160M-41114602.22.2Y180L-6119702.02.0Y160M1-21129302.02.2綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和帶傳動、減速器的傳動比，選取Y160M-4型總傳動比：I總因I總=ii計算得：i齒1各軸的轉(zhuǎn)速：Ⅰ軸：TⅡ軸：nⅢ軸：n卷筒軸：n各軸輸入功率：Ⅰ軸：PⅡ軸：PⅢ軸：P卷筒軸：P各軸輸入轉(zhuǎn)矩：Ⅰ軸：TⅡ軸：TⅢ軸：T卷筒軸：T傳動裝置的運動和動力參數(shù)：運動和動力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率（P/Kw）轉(zhuǎn)矩（T/N?轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動比i效率η輸入輸出輸入輸出電動機5.27617.2629202.80.96Ⅰ軸5.0646.381042.868.460.96Ⅱ軸4.86200.89231.236.060.96Ⅲ軸4.67621.2571.8110.97卷筒軸4.53602.7471.81三設(shè)計V帶和帶輪外傳動帶可選取普通V帶傳動，查表得其工況系數(shù)K則傳動額定功率:P查圖選擇A形V帶小帶輪直徑：dV帶速度：V=πd1nm大動帶輪直徑:d2=i查表取d初定中心距:a帶長帶長:L查表取L0實際中心距:a=小帶輪包角：α各種參數(shù)的確定：查表得：單根V帶傳遞的額定功率P額定功率增量?小帶輪修正系數(shù)K帶長修正系數(shù)KV帶的根數(shù)Z=P0（P單根V帶的初拉力：F作用在軸上的壓力：FV帶輪的結(jié)構(gòu)四齒輪的設(shè)計高速級選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級及齒數(shù)因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速高，故大小齒輪均選用硬齒面小齒面：40Cr（表面淬火）齒面硬度為HRC53大齒面：45（表面淬火）齒面硬度為HRC50因采用表面淬火，輪齒變形小，不需磨削，故選用8級精度制造查表取載荷系數(shù)K＝1.3，齒寬系數(shù)，初選螺旋角15°小齒輪上的轉(zhuǎn)矩：T取齒數(shù)z1=29z2=4.51×29=130.79取z計算齒數(shù)單量：ZvZ查表得齒形系數(shù)：YFa1=2.48YSa1=1.64SH=1.0查表得：σHlim1=1150~1210MPaσFE1=680~700MPa許用接觸應(yīng)力：σσ許用彎曲應(yīng)力：σσ法向模數(shù)：m取m中心距：a=取a=166mm確定螺旋角：β=arccos分度圓直徑：dd齒寬：b=取b1=55mm節(jié)點區(qū)域系數(shù)：Z螺旋角系數(shù)：Z查表得彈性系數(shù)：Zσ齒輪的圓周速度：v因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)計算來校核齒輪低速級因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速高，故大小齒輪均選用硬齒面小齒面：40Cr（表面淬火）齒面硬度為HRC53大齒面：45（表面淬火）齒面硬度為HRC50查表取載荷系數(shù)K＝1.3，齒寬系數(shù)，初選螺旋角15°小齒輪上的轉(zhuǎn)矩：T取齒數(shù)z1=29z2=4.51×29=130.79取z計算齒數(shù)單量：ZvZ查表得齒形系數(shù)：YFa1=2.48YSa1=1.64SH=1.0查表得：σHlim1=1150~1210MPaσFE1=680~700MPa許用接觸應(yīng)力：σσ法向模數(shù)：m查表取2.75mm中心距a=取a=228mm確定螺旋角：β=arccos分度圓直徑：dd齒寬：b=取b1=節(jié)點區(qū)域系數(shù)：Z螺旋角系數(shù)：Z查表得彈性系數(shù)：Zσ齒輪的圓周速度：v由上可知，齒輪符合要求。齒輪的幾何尺寸高速級d1=60.18mmhhh=dddd低速級d1=82.65mmhhh=dddd齒輪機構(gòu)有關(guān)參數(shù)級別z1z2mn/mmβαnha*齒寬/mm高速級29131215.46°15°1B1=55，B2=50低速級291312.7515.23°B1=70，B2=67齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計由于小齒輪，可采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪因為分度圓半徑較大采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的有關(guān)尺寸計算如下：軸孔直徑d=φ50mm輪轂直徑D1=1.6d=80mm輪轂長度L=B2=60mm輪緣厚度δ=（3~4）m=14mm腹板厚度c=0.3B2=18mm，腹板孔直徑和腹板中心孔按結(jié)構(gòu)取大齒輪機構(gòu)：五軸的選擇設(shè)計高速軸先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)217-255HBS。取c=110，于是得d將軸徑d增大5%,取外伸段直徑d3段為肩固定軸承，直徑為60mm4段為過渡段，取555段安裝軸承，直徑為406段為延伸段，直徑為407段裝聯(lián)軸器。直徑為251段安裝軸承6208和軸套，取長度為55mm2段安裝小齒輪，取長度為55mm3段為軸肩，不小于7mm，去15mm4段為過渡段，取長102mm5段安裝軸承6208，取長20mm6段為延伸段，取長50mm7段由聯(lián)軸器孔長決定為38mm中速軸先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)217-255HBS。取c=110，于是得d將軸徑d增大5%,取外伸段直徑d低速軸先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)217-255HBS。取c=110，于是得d將軸徑d增大5%,取外伸段直徑d軸（低速軸）的校核由已知得：=4.67KwT3=621.25N.m分度圓直徑=373.36mm，F(xiàn)=2700N計算輪齒受力:圓周力:==3327.89N徑向力：

取α===1256.73N軸向力：==347.58N查表計算得：L=215mmK=105mm垂直面的支承反力：FF求水平的支承反力：

F力F在支點產(chǎn)生的反力：FF繪垂直面的彎矩圖：MM繪水平面的彎矩圖:Ma截面產(chǎn)生的彎距圖為：M合成彎矩圖:MM求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩:T=校驗:查表α取0.6MW=πσ所以軸安全。高速軸的校核由已知得：=5.06KwT3=46.38N.m分度圓直徑=60.18mm，F(xiàn)=762.04Nβ=15.46圓周力:==770.69N徑向力：

取α===291.04N軸向力：==80.49N查表計算得：L=218mmK=99mm垂直面的支承反力：FF求水平的支承反力：

F力F在支點產(chǎn)生的反力：FF繪垂直面的彎矩圖：MM繪水平面的彎矩圖:Ma截面產(chǎn)生的彎距圖為：M合成彎矩圖:MM求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩:T=校驗:查表α取0.6MW=πσ所以軸安全。減速器選用各軸承型號及尺寸高速軸中速軸低速軸軸承代號620862076210d（mm）403550D（mm）807290B（mm）181720六軸承的核算軸承代號尺寸dDBC620150902017要求壽命：使用期限為10年，大修期三年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作所以壽命L=10*300*16=48000h選軸承壽命,查表得x=1y=0,C轉(zhuǎn)速n=71.81r/min當量動載荷:P=X查課本表16-8得:f查課本16-9得:f查課本278頁知，滾子軸承壽命系數(shù)L所以所選軸承壽命合格七鍵連接的選擇及校核計算已知Ⅲ軸上裝齒輪處的軸徑d=55，需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=621.25N.m選擇鍵連接的類型和尺寸由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，應(yīng)選用平鍵連接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)d=40查得鍵的截面尺寸為：寬度b=16mm，高度h=10mm。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=68mm輪轂寬度小些。校核鍵連接的強度鍵的工作長度l=L-b=52與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.4h=0.4×10mm=4由普通平鍵連接的強度條件為:σ由此可見，連接的擠壓強度足夠。其它各軸上的鍵連接的選擇及強度校核計算過程同上。得各軸上鍵如表所示。鍵的選擇低速軸（齒輪）中速軸低速軸（聯(lián)軸器處）高速軸（凸輪處）寬度b1616148高度h101097長度L60507034由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆安全.八聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tc=KT，查表取KT查機械設(shè)計手冊知選用HL4型號聯(lián)軸器其主要參數(shù)如下：公稱轉(zhuǎn)距：T軸孔長：L=112mm九箱體的設(shè)計及附件的選擇材料為HT200鑄造箱體名稱符號數(shù)值（單位mm）零件型號箱座壁厚箱蓋壁厚1箱蓋凸緣厚b112箱座凸緣厚b12箱座底凸緣厚b220地腳螺釘直徑df20M20×40GB/T5783-2000地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d115M15×100蓋與座聯(lián)接螺栓直徑d210M10×35GB/T5783-2000聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)160軸承端蓋螺釘直徑d38M8×20GB/T5783-2000檢查孔蓋螺釘直徑d46M6×15GB/T5783-2000定位銷直徑d7df、d1、d2至

外箱壁距離C122df、d2至凸緣

邊緣距離C220軸承旁凸臺半徑R120凸臺高度h60外箱壁至軸承座端面距離l150齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1齒輪端與內(nèi)機壁距離?機座肋厚δ機蓋肋厚δ軸承端蓋外徑D軸承端蓋凸緣厚度軸承旁聯(lián)接螺栓距離十潤滑方式、密封方式簡要說明1、潤滑方式及牌號=1\*GB2⑴齒輪,查《新編機械設(shè)計手冊》P607表12-1，選用連續(xù)無壓潤滑方式（2）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，查《新編機械設(shè)計手冊》P615表12-13，選用SH0363—1992潤滑油。2、密封方式軸承外部與端用半粗羊毛氈圈加以密封箱蓋凸緣結(jié)合面與觀察孔、油孔之間都采用靜密封方式軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定十一設(shè)計小結(jié)兩個星期的時間就過去了，做課程設(shè)計的時間不是那么的充裕，可能準備上沒有太充分，加上自身對基礎(chǔ)知識掌握的不扎實，使在做課程設(shè)計的過程中遇了異想不到的困難，但我想相信，先不管好與壞，能做出來就是一件好事。通過課程設(shè)計又再一次對《機械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課程中的盲點以及一些重點有了更加深刻的理解，同時也暴露出了自己太多的不足，雖然最終設(shè)計不是那么完美，但兩個星期當中與同學(xué)相互學(xué)習(xí)探討，有過的種種笑話與痛苦，抱怨與玩笑，謾罵與釋懷，這些都是我一生中不能忘懷的。我不知道我能從課程設(shè)計當中學(xué)到多少我能用得到的東西，但回望這看似漫長的兩個星期，唯一想做的就是伸個懶腰，然后漫無目的的笑笑。一直就是一個不會堅持的人，宿舍幾個沒