畢業(yè)論文設(shè)計(jì)-一級(jí)圓柱齒輪減速器

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書傳動(dòng)方案擬定…………….………………........3電動(dòng)機(jī)的選擇…………….........4三、確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比…….................6四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)………….............6五、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)………….............8六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…………........10七、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)………….….......15八.選擇聯(lián)軸器…………….………………..............19九密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)......................................................................20減速器裝配設(shè)計(jì)............................................................................21設(shè)計(jì)小結(jié)....................................................................................22設(shè)計(jì)題目：一級(jí)圓柱齒輪減速器機(jī)電工程系：08A機(jī)械制造與自動(dòng)化(2)班設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：20080106283指導(dǎo)教師：王鐸一.設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)某一帶式運(yùn)輸機(jī)用一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)二班制連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限10年，運(yùn)輸帶速度允差±5％。要求關(guān)鍵部件用UG進(jìn)行三維建模。二.原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶拉力F（KN）2.8運(yùn)輸帶速度V（m/s）1.4卷筒直徑D（mm）350三.設(shè)計(jì)任務(wù)要求：減速器裝配圖紙一張（１號(hào)圖紙）2.軸、齒輪零件圖紙各一張（３號(hào)圖紙）設(shè)計(jì)說(shuō)明書一分確定傳動(dòng)方案采用V帶傳動(dòng)與一級(jí)圓柱齒輪減速去組合1．

電動(dòng)機(jī)2．

帶傳動(dòng)3．

一級(jí)圓柱齒輪減速器4．聯(lián)軸器5．卷筒6．運(yùn)輸帶采用V帶傳動(dòng)與一級(jí)圓柱齒輪減速去組合的理由：此組合及可滿足傳動(dòng)比要求同時(shí)由于戴傳動(dòng)具有良好的緩沖.吸振性能，可使用與打啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉使用維護(hù)方便。選擇電動(dòng)機(jī)1電動(dòng)機(jī)的的類型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和工作條件，選用Y型系列三相異步電動(dòng)機(jī)（因?yàn)閮r(jià)廉、性能好、防爆、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便）。2電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)所需功率=電動(dòng)機(jī)輸出功率查表得kw3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸送機(jī)卷筒的直徑通常V帶傳動(dòng)的范圍為i=2～4單機(jī)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i=3～5則電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)范圍為符合這一同步轉(zhuǎn)速的范圍有750(r/min)1000(r/min)1500(r/min)根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表）方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)重量N參考價(jià)格傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器1Y132S-45.515001440650120018.63.55.322Y132M2-65.51000960800150012.422.84.443Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合。并且此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6，其主要性能電機(jī)型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132M2-65.5kw960（r/min)2.02.0中心高外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD132520×345×315216×1781228×8010×41三.分配各級(jí)傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比選V帶傳動(dòng)比為=3則一級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)比=計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)0軸——電動(dòng)機(jī)軸I軸——高速軸II軸——低速軸III軸——卷筒軸計(jì)算匯表0軸I軸II軸III軸轉(zhuǎn)速（r/min)96032074.40976.409輸入功率（kw)4.5214.3404.1683.961輸入轉(zhuǎn)矩(n.m)44.975129.522534.941495.409傳動(dòng)比34.187效率0.960.990.970.990.96帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇普通v帶(2)確定計(jì)算功率=p=5.5kw=960查《機(jī)械基礎(chǔ)》p216得=1.2=1.2×5.5=6.6kw確定帶型由查機(jī)械基礎(chǔ)表9-8選取A型3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑=125～140取=125mm=i(1-)=3×125（1-0.02）=376.5mm查表取標(biāo)準(zhǔn)值=400mm驗(yàn)算帶速v==5m/s<v<25m/s故符合要求(5)確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度初定中心距=500mm0.7(+)≤≤2(+)驗(yàn)算帶長(zhǎng)=2＋=1862.06mm查《機(jī)械基礎(chǔ)》表9-6得取相近值=2000mm確定實(shí)際中心距a=+（-）/2=431mm調(diào)整范圍：=a-0.015=401mm=a+0.03=491mm驗(yàn)算小帶輪包角==>所以符合要求確定帶的根數(shù)據(jù)和查《機(jī)械基礎(chǔ)》表9-3得=1.401kw據(jù)帶型和i查《機(jī)械基礎(chǔ)》表9-4得=0.11kw查《機(jī)械基礎(chǔ)》表9-5得=0.90查《機(jī)械基礎(chǔ)》表9-6得=1.03=應(yīng)取z=5所以符合要求（8）單根v帶的初拉力查《機(jī)械基礎(chǔ)》表9-1得q=0.1kg/m==133.4313N作用在軸上的力=2×5×133.4313×0.93=1266.796N齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：由于工作環(huán)境為室外，有塵土，所以采用閉式齒輪傳動(dòng)。又因?yàn)檫\(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)器，轉(zhuǎn)速也不高，精度要求也不高，故可選8級(jí)精度易于制造選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》p129表10-5小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB＝250大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，HB＝215設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸已知=129522n.m齒輪傳動(dòng)比i=6.85查《機(jī)械基礎(chǔ)》p183表6-5得取k=1.2P181表6-3得取=513=545表6-6得取=1.2u=i=4.187代入數(shù)值的計(jì)算圓周速度3.265m/s<6m/s所以取8級(jí)精度合適齒數(shù)的確定取則模數(shù)的確定 由機(jī)械基礎(chǔ)表6-1的m取標(biāo)準(zhǔn)模m=3實(shí)際傳動(dòng)比i=92/22=4.1819ri=0.1218%±5%分度圓直徑根據(jù)所以小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)中心距校核彎曲疲勞強(qiáng)度1)齒型系數(shù)由機(jī)械基礎(chǔ)表6-72）彎曲疲勞許用應(yīng)力由機(jī)械基礎(chǔ)表6-3的3）校核計(jì)算===計(jì)算應(yīng)力小于許用應(yīng)力所以齒輪彎曲強(qiáng)度足夠齒輪幾何尺寸的確定齒輪結(jié)構(gòu)確定由《機(jī)械基礎(chǔ)》得h*a=1c*=0.25齒寬取則齒距P=3×3.14=9.42(mm)齒高齒根高齒頂高齒根圓直徑齒厚s==4.71(mm)齒頂圓直徑齒輪尺寸的確定C=m/2=3/2=1.5軸孔直徑D=75輪轂直徑=1.6d=1.6×75=120輪轂厚度=（3—4）m=9～12（mm)取=10mm輪緣內(nèi)徑D=284-2x6.75-2x10=250.5mm輪轂長(zhǎng)度七軸的設(shè)計(jì)齒輪軸的設(shè)計(jì)(1)確定軸上零件的定位和固定方式（如圖）1，5—滾動(dòng)軸承2—軸3—齒輪軸的輪齒段4—套筒6—密封蓋7—軸端擋圈8—軸承端蓋9—帶輪10—鍵按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS軸的輸入功率為PⅠ=4.34KW轉(zhuǎn)速為nⅠ=320r/min根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本12-5式，并查表取c=118d≥(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度eq\o\ac(○,1)從大帶輪開(kāi)始右起第一段，由于帶輪與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，圓整后取D1=Φ30mm則第一段長(zhǎng)度L1=60mmeq\o\ac(○,2)右起第二段直徑軸的直徑d10～18＞18～30＞30～50＞50～80＞80～100軸上圓角/倒角C1/R11.62.03.04.05.0取D2==D1+2R=30+2x3=36根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，取端蓋的外端面與帶輪的左端面間的距離為30mm，則取第二段的長(zhǎng)度L2=66mmeq\o\ac(○,3)右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用深溝球軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6208型軸承，其尺寸為d×D×B=40×80×18，那么該段的直徑為D3=Φ40mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=20mmeq\o\ac(○,4)右起第四段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D4=Φ48mm，長(zhǎng)取L4=10mmeq\o\ac(○,5)右起第五段，該段為齒輪軸段，由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ72mm，分度圓直徑為Φ66mm，齒輪的寬度為85mm，則，此段的直徑為D5=Φ72mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)5=85mmeq\o\ac(○,6)右起第六段，為滾動(dòng)軸承的定位軸肩,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑，取D6=Φ48mm長(zhǎng)度取L6=10mmeq\o\ac(○,7)右起第七段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D7=Φ40mm，長(zhǎng)度L7=18mm輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算確定軸上零件的定位和固定方式（如圖）1，5—滾動(dòng)軸承2—軸3—齒輪4—套筒6—密封蓋7—鍵8—軸承端蓋9—軸端擋圈10—半聯(lián)軸器(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS軸的輸入功率為PⅡ=4.168KW轉(zhuǎn)速為nⅡ=74.409r/min取c=118d≥(3)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度eq\o\ac(○,1)從聯(lián)軸器開(kāi)始右起第一段，由于聯(lián)軸器與軸通過(guò)鍵聯(lián)接，則軸應(yīng)該增加5%，圓整后取標(biāo)準(zhǔn)值取Φ50mm，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.2×534.941=641.929Nm，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版表8-5選用LT7型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為=50mm,所以軸段長(zhǎng)L1=48mmeq\o\ac(○,2)右起第二段，考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求，該段的直徑取Φ=54mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm，故取該段長(zhǎng)為L(zhǎng)2=74mmeq\o\ac(○,3)右起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，則軸承有徑向力，而軸向力為零，選用6213型軸承，其尺寸為d×D×B=65×120×23，那么該段的直徑為Φ65mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)3=36mmeq\o\ac(○,4)右起第四段，該段裝有齒輪，并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接，直徑要增加5%，大齒輪的分度圓直徑為276mm，根據(jù)滾動(dòng)軸承取第四段的直徑取Φ75mm,齒輪寬為=80mm，為了保證定位的可靠性，取軸段長(zhǎng)度為L(zhǎng)4=78mmeq\o\ac(○,5)右起第五段，考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩，取軸肩的直徑為D5=Φ82mm,長(zhǎng)度取L5=12mmeq\o\ac(○,6)右起第六段，該段為滾動(dòng)軸承安裝出處，取軸徑為D6=Φ55mm，長(zhǎng)度L6=21mm聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)校驗(yàn)（1）類型選擇由于兩軸相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)緩沖要求不高，故選用彈性柱銷聯(lián)。（2）載荷計(jì)算計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.2×534.941=641.929Nm，其中KA為工況系數(shù)KA=1.2（3）型號(hào)選擇根據(jù)TC，軸徑d，軸的轉(zhuǎn)速n，LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其額定轉(zhuǎn)矩[T]=500N.m,許用轉(zhuǎn)速[n]=3600r/m,故符合要求。九、密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)1.密封由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又可以將潤(rùn)滑油自行刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。2．潤(rùn)滑對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的的圓周速度v<12m/s,采用浸油潤(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xH不應(yīng)小于30~50mm。對(duì)于單級(jí)減速器，浸油深度為一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級(jí)傳動(dòng),每傳遞1KW需油量V0=0.35~0.7m3。對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。這樣不僅密封簡(jiǎn)單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動(dòng)表面完全分開(kāi)的一層薄膜。十.裝配圖設(shè)計(jì)十一.設(shè)計(jì)小結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)。(1)