機(jī)械課程設(shè)計(jì)二級(jí)減速器設(shè)計(jì)

二、電動(dòng)機(jī)的選擇：（1）電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇：根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速P電=5.5kw，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，則同步轉(zhuǎn)速n=1500rpm;選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S-4，P額=7.5KW，滿載電流I=11.6A，效率η=85.5%，功率因數(shù)cosφ=0.84;堵轉(zhuǎn)電流/額定電流=7.0A;堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.2;最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.2型號(hào)額定功率kw滿載時(shí)轉(zhuǎn)速r/min電流(380V時(shí))A效率%功率因數(shù)Y132S-47.596011.685.50.847.02.22.2（2）電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸如下：中心高H外形尺寸L*(AC/2+AD)*HD底腳安裝尺寸A*B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D*E裝鍵部位尺寸F*GD132475*345*178三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比1.確定總傳動(dòng)比：為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；為盤磨機(jī)主軸轉(zhuǎn)速；為傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2.分配傳動(dòng)比：；分別為兩對(duì)斜齒輪的傳動(dòng)比；，取，則有四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（或功率），如將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為1軸、2軸……同時(shí)每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率η1=0.99圓柱齒輪的傳動(dòng)效率η2=0.96聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率η3=0.99圓錐齒輪的傳動(dòng)效率η4=0.95則可按電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。1．計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；分別為軸1至軸6的轉(zhuǎn)速；2.各軸輸入功率：分別為相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率3.各軸輸出功率：4.各軸輸入轉(zhuǎn)矩：5.各軸輸出轉(zhuǎn)矩：根據(jù)上述運(yùn)算過程，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轉(zhuǎn)矩T轉(zhuǎn)速輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸15.554.71960高速軸軸25.395.3453.6253.08960中間軸軸35.125.07184.99183.14264.46低速軸軸44.874.82530.96525.6587.57小錐齒輪軸54.774.72520.39515.1987.57大錐齒輪軸64.494.451223.571211.3335.03五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.高速齒輪的計(jì)算計(jì)算及說明結(jié)果（1）選擇高速級(jí)斜齒輪材料和硬度：材料：45#鋼熱處理方法：調(diào)質(zhì)處理硬度：小齒輪硬度260HBS，大齒輪硬度230HBS（2）齒數(shù)等基本參數(shù)：取小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)計(jì)算后的傳動(dòng)比取螺旋角齒輪為8級(jí)精度(3)許用接觸應(yīng)力齒輪的工作壽命：h（工作年限為10年，一年按365天計(jì)算，每日兩班制工作，每班8小時(shí)）齒輪的工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：取接觸疲勞壽命系數(shù)，(4)求許用彎曲應(yīng)力：取==(5)根據(jù)接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：設(shè)載荷系數(shù)齒寬系數(shù)彈性影響系數(shù)查表得eq\o\ac(○,1)小齒輪的分度圓直徑：eq\o\ac(○,2)計(jì)算圓周的速度：=eq\o\ac(○,3)計(jì)算齒寬：=模數(shù)：齒高：計(jì)算齒寬與齒高比eq\o\ac(○,4)計(jì)算縱向重合度：eq\o\ac(○,5)計(jì)算載荷系數(shù)：使用系數(shù)由，8級(jí)精度，查表得動(dòng)載系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)即載荷系數(shù)eq\o\ac(○,6)按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑：eq\o\ac(○,7)計(jì)算模數(shù)：（6）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：eq\o\ac(○,1)計(jì)算載荷系數(shù)：eq\o\ac(○,2)縱向重合度eq\o\ac(○,3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：eq\o\ac(○,4)查取齒形系數(shù)：eq\o\ac(○,5)計(jì)算大小齒輪的齒面接觸強(qiáng)度大于彎曲強(qiáng)度eq\o\ac(○,6)按接觸強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑來計(jì)算齒數(shù)eq\o\ac(○,7)幾何中心距：圓整為eq\o\ac(○,8)求螺旋角值改變不多，不必修正eq\o\ac(○,9)計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑：eq\o\ac(○,10)計(jì)算齒輪寬度：= 圓整后（7）校核齒輪強(qiáng)度接觸強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度校核即滿足要求（8）計(jì)算大齒輪尺寸P191P206（10-13）P206（10-13）P207表10-19P209圖10-21dP205(10-12)P206P205(10-12)P205表10-7P201表10-6P215圖10-26P203(10-9)機(jī)原P195表10-5P216P193表10-2P194圖10-8P197表10-4圖10-13P195表10-3P192(10-2)機(jī)原P196表10-5P217圖10-28機(jī)原P195表10-5P200表10-5P201（10-5）機(jī)原P194(10-34)P201P201(10-5a)P231圖10-39注：參考資料未標(biāo)表示機(jī)械設(shè)計(jì)第八版，機(jī)原為機(jī)械原理表1高速級(jí)圓柱斜齒輪1傳動(dòng)參數(shù)表名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪公式中心距傳動(dòng)比模數(shù)螺旋角（）端面壓力角（）嚙合角（）齒數(shù)分度圓直徑節(jié)圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬材料及齒面硬度45#鋼260HBS45#鋼2300HBS法面齒頂高系數(shù)1法面頂隙系數(shù)0.25法面壓力角2.低速齒輪的計(jì)算計(jì)算及說明結(jié)果（1）齒輪的材料和硬度材料：45#鋼熱處理方法：調(diào)質(zhì)處理硬度：小齒輪硬度250HBS大齒輪硬度220HBS（2）齒輪的基本參數(shù)取計(jì)算后的傳動(dòng)比取螺旋角齒輪精度：8級(jí)（3）齒輪的許用接觸應(yīng)力取查表可得許用接觸應(yīng)力：（4）求許用彎曲應(yīng)力：取查表可得==（5）根據(jù)接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：設(shè)查表得eq\o\ac(○,1)小齒輪的分度圓直徑：eq\o\ac(○,2)計(jì)算圓周的速度：=eq\o\ac(○,3)計(jì)算齒寬：= 模數(shù)：齒高：eq\o\ac(○,4)縱向重合度：eq\o\ac(○,5)計(jì)算載荷系數(shù)：使用系數(shù)由，8級(jí)精度，查表得動(dòng)載系數(shù)載荷系數(shù)eq\o\ac(○,6)按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑：eq\o\ac(○,7)計(jì)算模數(shù)：（6）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：eq\o\ac(○,1)計(jì)算載荷系數(shù)：eq\o\ac(○,2)縱向重合度eq\o\ac(○,3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：eq\o\ac(○,4)查取齒形系數(shù)：eq\o\ac(○,5)計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度大于彎曲強(qiáng)度，取滿足彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按接觸強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑來計(jì)算齒數(shù)（7）幾何中心距：eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)求螺旋角∵值改變不多，∴不必修正eq\o\ac(○,3)計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑：eq\o\ac(○,4)計(jì)算齒輪寬度：圓整后?。?）校核齒輪強(qiáng)度接觸強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度校核滿足要求（9）計(jì)算大齒輪尺寸同齒輪1P231圖10-39表2低速級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)參數(shù)表名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距傳動(dòng)比模數(shù)螺旋角（）端面壓力角（）法面壓力角20法面齒頂高系數(shù)1法面頂隙0.25齒數(shù)分度圓直徑節(jié)圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬材料及齒面硬度45#鋼250HBS45#鋼220HBS3.錐齒輪的計(jì)算計(jì)算及說明結(jié)果1選擇材料及硬度：材料：鋼硬度：小錐齒輪硬度280HBS大錐齒輪硬度260HBS（2）錐齒輪基本參數(shù)：精度：8級(jí)齒數(shù)：（3）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度：設(shè)區(qū)域系數(shù)（4）許用彎曲應(yīng)力：取==（5）取錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)(P224)計(jì)算后?。?）分度圓直徑：節(jié)錐頂距：節(jié)圓錐角：大端齒頂圓：小齒輪：大齒輪:齒寬：圓整后得（7）按彎曲強(qiáng)度計(jì)算：使用系數(shù)=由8級(jí)精度查表得載荷系數(shù)：滿足要求P191表10-1P203P201P227（10-26）課設(shè)P35課設(shè)P36課設(shè)P36課設(shè)P36P226（10-24）P226注：課設(shè)-機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3錐齒輪傳動(dòng)參數(shù)表名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪傳動(dòng)比模數(shù)錐距182.91分錐角()齒頂隙數(shù)1齒數(shù)分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬材料及齒面硬度45#鋼260HBS45#鋼230HBS六、軸的計(jì)算計(jì)算及說明結(jié)果1．軸的初選：材料45鋼對(duì)于直徑的軸，軸徑增大5%至7%2．軸的校核切向力徑向力軸向力a.根據(jù)水平面的受力圖求1）水平面的支反力：,,2）水平面的剪力3）水平面的彎矩：,,，，當(dāng)，時(shí)，有最大b.根據(jù)垂直面的受力圖(1)求垂直面的支反力：,,（2）求垂直面的剪力（3）垂直面的彎矩：,,,,當(dāng)，時(shí)，有最大由以上計(jì)算可知，當(dāng)時(shí)的截面為最大危險(xiǎn)截面。最大危險(xiǎn)截面左側(cè)：當(dāng)時(shí)，有最大值。最大危險(xiǎn)截面右側(cè)：當(dāng)時(shí)，有最大值(4)求扭矩c.校核危險(xiǎn)截面強(qiáng)度：eq\o\ac(○,1)軸的抗彎截面系數(shù)：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，即軸的強(qiáng)度符合要求eq\o\ac(○,2)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核：扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合要求。eq\o\ac(○,3)軸的剛度校核：當(dāng)量直徑取滿足條件eq\o\ac(○,4)扭轉(zhuǎn)剛度校核：軸截面極慣性矩跨距長(zhǎng)度剪切彈性模量扭轉(zhuǎn)剛度符合要求P362表15-1P370表15-3P371P371材力第3章P231P231P231P373表15-4P373P373（15-5）P370表15-3P370（15-1）P376表15-5P375（15-12）材力P12表1-1材力P71材力P171表5-1P376P376表15-5P376（15-16）七、鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算1.鍵的選擇d鍵的公稱尺寸每100mm質(zhì)量kg鍵槽尺寸bhC或rLtb半徑r公稱公差公稱公差鍵1870.25-0.4400.0444.0+0.23.3+0.20.16-0.25鍵21080.4-0.6420.0635.03.30.25-0.4鍵31080.4-0.6620.0635.03.3鍵41490.4-0.6700.1555.03.32.鍵的校核：計(jì)算及說明結(jié)果低速軸上鍵4的校核：機(jī)械手冊(cè)P581表7-3機(jī)械手冊(cè)P580八、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算1.軸承的選擇序號(hào)軸承代號(hào)基本尺寸基本額定負(fù)荷KN極限轉(zhuǎn)速安裝尺寸質(zhì)量dDBCC脂潤(rùn)滑rdDrkg17305AC25621721.515.8950019.1325510.2327306AC30721925.218.5850031.1376510.3537310AC501102755.544.55600336010021.32計(jì)算及說明結(jié)果2.軸承的校核查表可知，派生軸向力左邊為放松邊，右邊為壓緊邊,則，,則，軸承受輕微沖擊，則載荷系數(shù)左軸承，符合要求。右軸承，符合要求P322表13-7P321表13-5P321表13-6P320(13-8a)P319(13-5)九、聯(lián)軸器的選擇：型號(hào)額定轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑軸孔長(zhǎng)度螺栓質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量數(shù)量直徑Y(jié)L716048007600112120954M102285.560.029YL10630360060004511284160M1222912.460.112十、減速器潤(rùn)滑方式及附屬零件的選擇1.潤(rùn)滑方式：脂潤(rùn)滑（P332）潤(rùn)滑脂形成的潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，能承受較大的載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，，（表13-10）2.附屬零件：減速器的附屬零件包括：窺視孔蓋，放油螺塞，油標(biāo)，通氣器，啟蓋螺釘，定位銷，調(diào)整墊片，吊環(huán)和吊鉤及密封裝置，具體見裝配圖表4鑄鐵減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)減速器型式及尺寸關(guān)系mm機(jī)座壁厚機(jī)蓋壁厚機(jī)座凸緣厚度機(jī)蓋凸緣厚度機(jī)座底凸緣厚度地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目軸承旁聯(lián)接螺栓直徑機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑軸承端蓋螺釘直徑窺視孔蓋螺釘直徑定位銷直徑df、d1、d2至外機(jī)壁距離df、d2至凸緣邊緣距離軸承旁凸臺(tái)半徑凸臺(tái)高度外機(jī)壁至軸承座端面距離大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離機(jī)蓋、機(jī)座肋厚軸承端蓋外徑軸承端蓋凸緣厚度