單級斜齒圓柱齒輪傳動設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀設計 單級斜齒圓柱齒輪傳動設計 +鏈傳動 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 任務書 . 3 一、前言 . 4 二、運動學與動力學的計算 . 5 第一節(jié) 選擇電動機 . 5 第二節(jié) 計算總傳動比并分配各級傳動比 . 6 第三節(jié) 各軸的轉速，功率及轉矩，列成表格 . 7 三、傳動零件的設計計算 . 7 四、 齒輪的設計計算 . 10 五、軸與軸承的設計計算及校核 . 14 六、鍵等相關標準鍵的選擇 . 21 七、減速器的潤滑與密封 . 22 八、箱體結構設計 . 23 九、設計小結 . 25 十、參考文獻 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 任務書 設計題目：單級斜齒圓柱齒輪傳動設計鏈傳動 原始數(shù)據(jù)： F=2600N F：輸送帶拉力； V=s V：輸送帶速度； D=400 D：滾筒直徑。 設計工作量： 設計說明書一份 二張主要零件圖（ 零號裝配圖一張 工作要求： 輸送機連續(xù)工作，單向提升，載荷平衡兩班制工作，使用年限年，輸送帶速度允許誤差為 5%。 運動簡圖：（見附圖） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 一、 前言 分析和擬定傳動方案 機器通常由原動機、傳動裝置和工作裝置三部分組成。傳動裝置用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置的傳動方案是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。 滿足工作裝置的需要是擬定傳動方案的基本要求，同一種運動可以有幾種不同的傳動方案來實現(xiàn)，這就是需要把幾種傳動方案的優(yōu)缺點加以分析比較，從而選擇出最符合實際情況的 一種方案。合理的傳動方案除了滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、制造 方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。 所以擬定一個合理的傳動方案，除了應綜合考慮工作裝置的載荷、運動及機器的其他要求外，還應熟悉各種傳動機構的特點，以便選擇一個合適的傳動機構。因鏈傳動承載能力低，在傳遞相同扭矩時，結構尺寸較其他形式大，但傳動平穩(wěn)，能緩沖吸振，宜布置在傳動系統(tǒng)的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小鏈傳動的結構尺寸。故本文在選取傳動方案時，采用鏈傳動。 眾所周知，鏈式輸送機的傳動裝置由電動機、鏈、減速器、聯(lián)軸器、滾筒五部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。所以，如果要設計鏈式輸 送機的傳動裝置，必須先合理選擇它各組成部分，下面我們將一一進行選擇。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 二、 運動學與動力學的計算 第一節(jié) 選擇電動機 電動機是常用的原動機，具體結構簡單、工作可靠、控制簡便和維護容易等優(yōu)點。電動機的選擇主要包括選擇其類型和結構形式、容量（功率）和轉速、確定具體型號。 （ 1） 選擇電動機的類型： 按工作要求和條件選取 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。 （ 2） 選擇電動機的容量： 工作所需的功率： F*V/（ 1000 w） 所以： F*V/（ 1000 * w） 由電動 機至工作機之間的總效率（包括工作機的效率）為 * w = 1* 2* 2* 3* 4* 5* 6 式中 1、 2、 3、 4、 5、 6 分別為齒輪傳動、鏈傳動、聯(lián)軸器、卷筒軸的軸承及卷筒的效率。 取 1 = = 3 = 4 = 5 = 6 = 則： * w = 以： F*V/1000 * w = 2600 1000 據(jù) 取電動機的額定功率 (1 d = 查表得電動機的額定功率 7.5 3） 確定電動機的轉速： 卷筒軸的工作轉速為： 60 1000V/ D = 60 1000 400) r/ 推薦的合理傳動比范圍，取鏈傳動的傳動比 2 5，單級齒輪傳動比 3 5 則合理總傳動比的范圍為 : i = 6 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 故電動機的轉速范圍為： i* (6 25) r/ 1791.5 r/符合這一范圍的同步轉速有 750 r/1000 r/1500 r/再根據(jù)計算出的容量，由附表 出有三種適用的電動機型號，其技術參數(shù)及傳動比的比較情況見下表。 方 案 電動機型號 額定功率 電動機轉速 r/動裝置的傳動比 步轉速 滿載轉速 總傳動比 鏈 齒輪 1 750 720 1000 970 1500 1440 合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及鏈傳動和減速器的傳動比，可知方案 3 比較適合。因此選定電動機型號為 選電動機的額定功率 7.5 載轉速 970 r/總傳動比適中，傳動裝置 結構緊湊。所選電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示。 中心高 H 外形尺寸 L (+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 60 600 417 385 254 210 15 42 110 12 49 第二節(jié) 計算總傳動比并分配各級傳動比 電動機確定后，根據(jù)電動機的滿載轉速和工作裝置的轉速就可以計算傳動裝置的總傳動比。 （ 1） 計算總傳動比： i = nm/ 970/ 2） 分配各級傳動 比： 為使鏈傳動的尺寸不至過大，滿足 ，齒間載荷分配系數(shù) K= 由式（ 6荷系數(shù) K=K K K=Z=23 2Z=89 1T=410 N. d=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 中心距與螺旋角的校核 4 幾何尺寸的計算 齒形系數(shù)當量齒數(shù) ，由圖 6得：設螺旋角 =15，1Z/ 3 =2Z/ 3 =小齒輪齒形系數(shù)1齒輪齒形系數(shù)2圖 6得，小齒輪應力修正系數(shù)1齒輪應力修正系數(shù)2圖 6 6= =t=20 38 49，查得1a/1Z= 2a/2Z=代入1Z=23，2Z=89，得 1a= 2a=a= 1a+2a= 由式（ 6=圖 6得，重合度系數(shù) Y= 由圖 6得， Y= 按式（ 6算彎曲疲勞許用應力 F F = Y 按圖 6取齒輪材料彎曲疲勞極限應力 500 由表 6算彎曲疲勞強度計算的壽命系數(shù)齒輪應力循環(huán)次數(shù)環(huán)次數(shù) 010 970 1 1036582 =910 910 10 910 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 校核疲勞強度 6 模數(shù) 1 3 610 / 3 610 /圖 6取尺寸系數(shù)。由式（ 6 彎曲疲勞強度安 全系數(shù) 1F=1Y S=664 2F=2Y S=較111=64=22=111 222,應按小齒齒輪校核齒輪彎曲疲勞強度 。 代入公式（ 6 13 212 F a S Y Y Y = 43 22 1 . 7 9 6 7 . 3 8 4 1 0 2 . 6 5 1 . 5 9 0 . 7 4 0 . 8 70 . 5 2 3 6 6 4 = 按表 6標準模 數(shù) 由公式 a=Z+2Z） /2 23+89） /2 =整取中心距 a=145mm = 12()2 = ,與假設 =15相近。 計算大小齒輪分度圓直徑 1d=Z/ 1F =664 2F =紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 接觸疲勞的校核 2d=Z/ 校核原假設的系數(shù)v=1d 2n/60 1000=s, 00=s,由圖 6得原取值一致。 齒寬 b=d 1d= 取1b=35 ,2b=30 齒面按觸疲勞強度校核 由式（ 6 H=Z Z Z 21( 1)KT H 由表 6得，彈性系數(shù)圖 6得，節(jié)點區(qū)域系數(shù)圖 6 6得，重合度系數(shù) Z=圖 6得，螺旋角系數(shù) Z= 接觸疲勞許用應力 H=Z/得，齒輪材料接觸疲勞極限應力 1500 由表 6得接觸疲勞度計算的壽命系數(shù) 1 5 710 /（ 5 710 /910 = 5 710 /2N （ 5 710 /10 =圖 6得，工作硬化系數(shù) 由表 6觸疲勞強度安全系數(shù) 1b=35 2b=30 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1H=1Z/500 1/1 = 2H=2Z/374以上各值代入斜齒輪接觸疲勞校核公式 H=Z Z Z 21( 1)KT =1 21 . 7 9 6 7 . 3 8 4 1 0 3 . 8 6 9 7 13 0 5 9 . 5 1 3 . 8 6 9 7 = H=曲強度疲勞足夠。 五、 軸與軸承的設計計算及校核 軸的設計及鍵聯(lián)接的選擇與校核 軸主要用來支承作旋轉運動的零件，如齒輪、帶輪，以傳遞運動和動力。本減速器有兩根軸，根據(jù)設計要求，設計的具體步驟、內容如下： 第一軸的設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 設 計 計 算 與 說 明 結 果 1、 選擇軸的材料確定許用應力 普 通用途、中小功率減速器，選用 45 鋼，正火處理。查表2取 B=600 0b=95 、 按彎曲許用切應力，初估軸的最小直徑 由表 2得 C=110, =40 式（ 2 , 1311 軸上開有鍵槽 ,應增大軸頸以考慮鍵槽對軸強度的削弱 ,則直徑應增大 5% 7%， 1d +7%)= 初定軸的最小直徑 =35 。 計算齒輪圓周速度 116 0 1 0 0 0v =s 齒輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。 根據(jù)軸系結構分析要點，結合后述尺寸確定，按比例繪制軸的草圖，如圖 2慮到斜齒圓柱齒輪傳動，選用角接觸球 軸承，采用 內嵌式軸承蓋實現(xiàn)軸承兩端單向固定，依靠普通平鍵聯(lián)接實現(xiàn)周向固定，利用軸肩結構實現(xiàn)軸與軸承的軸向固定?？紤]到小齒輪分度圓直徑與軸的直徑差距不大的情況，采用齒輪軸的結構方案，如圖2與其它零部件相配合的具體情況見后裝配 。 圖 2 0b =95 p=7.2 n=970r/5 v =s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 軸的結構設計主要有三項內容：（ 1）各軸段徑向尺寸的確定；（ 2）各軸段軸向長度的確定；（ 3）其它尺寸（如鍵槽、圓角、到角，退刀槽等）的確定。 （ 1） 徑向尺 寸的確定 如上草圖所示，從軸段1d=35 開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。2位軸肩高度 2 3） C=1），故2d= 1d+2h 35+2 (1 1)=37 軸的標準直徑系列取2d=373慮安裝方便，結合軸的標準直徑系列并符合軸承內徑系列，取3d=40 定軸承代號為 7408套擋油環(huán)，按軸的標準直徑系列，取4d=45 55d= 1d=35 2d=37d=40 d=45 d=d=45 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6d=4d=45 d=3d=40 2） 軸向尺寸的確定 小齒輪齒寬1b=35 , 5L=38 ,1因鏈輪寬為 108，同理取軸段長1L=110?？紤]安裝方便軸承蓋至帶輪距離 1 =30，初步取2L=35 軸承安裝尺寸寬度1B=25是取3L=25 般情況下，齒 輪端面與箱壁的距離 2 取 10 15 承端面與箱體內壁的距離3=3 5 4L 箱體的內壁，結合大軸的尺寸 4L 取 4L =20L= 4L =207L=3L=25 軸承中心間跨距 L =140（ 3） 計算齒輪受力 轉矩 1T=10 N 輪切向力112 d=向力： =向力 F= 2） 計算支反力和彎矩并校核 （ a）水平面上 點彎矩 :2C H =35D H A =水平面彎矩和受力圖如上圖： （ b）垂直面上 支反力 ： 1 11022110 =d=40 1b=35 1L=110 2L=35 L=25L =20L=35L=20 7L=25 =20 L=140 1d=35mm r = = =文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 B r A F =點 彎矩：2 M= 35= （ c）求合成彎矩 22C H = 22D H =81 22 = 221 6 1 . 9 8 0 . 6 1 0 7= 22= 所以 ,010 = 3 1 0 1 7 4 2 4 095 = 010 = 考慮到鍵 ,所以 105%= 105%= 實際直徑為 40 ,強度足夠 度均能滿足 ,則該軸的結構設計無須修改 . （ 3）繪制軸的零件工作圖。（從略） M= 1 軸徑滿足要求 根據(jù)上述設計結果設計第二軸， 二軸的設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 設 計 計 算 與 說 明 結 果 普通用途、中小功率減速器，選用 45鋼，正火處理。查表2b=600 0b=95 2、 按扭轉強度，初估軸的最小直徑 由表 2=110， =40 式（ 2 d P=于鍵槽的存在 ,應增大軸頸以考慮其對軸強度的影響 到 d=d (1+7%)=54 軸伸安裝聯(lián)軸器，考慮到該軸傳遞的扭矩較大，選用彈性柱銷聯(lián) 器，查設計手冊得聯(lián)軸器型號標記為 10760 107604 軸器可知 ， 與聯(lián)軸器相聯(lián)的軸的直徑為 60，也即0。 計算齒輪圓周速度 v =小齒輪的速度 =s 齒輪采用浸油潤滑，軸承采用飛濺潤滑。 根據(jù)軸系結構分析要點，結合后述尺寸確定，按比例繪制軸的草圖， 如圖 2 考慮到斜齒圓柱齒輪傳動，選用 角接觸球 軸承，采用 螺栓聯(lián)接 式軸承蓋實現(xiàn)軸兩端單向固定，依靠普通平鍵聯(lián)接實現(xiàn) 周向固定，大齒輪的軸向固定采用軸肩與套筒相配合實現(xiàn)，軸采用階梯軸的結構來實現(xiàn)零件的軸向固定，如圖 2與其它零部件相配合的具體情況見后裝配 。 圖 2=r/ 0 v =m/s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 軸的結構設計主要有三項內容：（ 1）各軸段徑向尺寸的確定；（ 2）各 軸段軸向長度的確定；（ 3）其它尺寸（如鍵槽、圓角、到角，退刀槽等）的確定。 a) 徑向尺寸的確定 如上草圖所示，從軸段1d=60開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。2位軸肩高度 在（ 2 3）C（ C 為聯(lián)軸器內孔倒角尺寸，取 C=1 ） 范圍內經(jīng)驗選取，故2d= 1d+2 2C60+2 （ 2 1） =59 軸的標準直徑系列取2d=65 考慮安裝方便，結合軸的標準直徑系列并查 機械設計手冊， 取3d=70 選定軸承代號為 7214大 齒輪 裝配部分，其直徑應與大齒輪的內孔直徑相一致 ， 即4d=72 起定位作用， 同理， 按軸的標準直徑系列，取 5d=75d=3d=70 mm b) 軸向尺寸的確定 大齒輪齒寬2b=30 4L=30 聯(lián)軸器配合 ,因選取聯(lián)軸器是 彈性柱銷聯(lián)軸器 ，取軸段長1L=110 慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離 1 =30， 軸承端蓋長為 20， 初步取2L=50 軸承寬度 24 ,定位環(huán)長 13 是取3L=405L=2h=10軸承寬度 24是取6L=30 1)計算齒輪受力 前面計算出 :轉矩 T=610 N齒輪切向力 : 2向力 : 1d=60 2d=65 d=70 d=72 d=75 d=70 =110L=110L=50 L=40L=30 L=10 L=30 0b 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 =向力 : F=)計算支承反力及彎矩 （ a）水平面上 點彎矩 2C H =140 2= （ b）垂直面上 14022140 =r A F=點彎矩：2 （ c）求合成彎矩 22C H = 22 = 所以 ,010 = 考慮到鍵 ,所以 105%= 實際直徑為 60 ,強度足夠 則該軸的結構設計無須修改。 （ 8）繪制軸的零件工作圖。（從略） =9552 =140 = = 610 N、 鍵等相關標準鍵的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 標準鍵的選擇包括鍵的選 擇，聯(lián)軸器的選擇，螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇，銷的選擇、墊圈、墊片的選擇。 （ 1） 鍵的選擇 查表 4械設計基礎課程設計） 軸與齒輪相配合的鍵： b = 12 h = 8 t = 軸與大齒輪相配合的鍵： b = 18 h = 11 t = 軸與聯(lián)軸器相配合的鍵： b = 14 h = 9 t = t 1= 2） 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)軸設計中的相關數(shù)據(jù)，查表 4 械設計基礎課程設計），選用聯(lián)軸器的型號為 85。 （ 3） 螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇 考慮到減速器的工作條件，后續(xù)想體的附件的結構，以及其他因素的影響 選用螺栓 86, 5 和 86, 5 ， 86, 5 三種。 選用螺母 86, 86, 種。 選用螺釘 86, 5 和 86, 0 兩種。 七、 減速器的潤滑與密封 1、 傳動件的潤滑 浸油潤滑：浸油潤滑適用于齒輪圓周速度 V 12m/s 的減速器。為了減小齒輪的阻力和油的升溫，齒輪浸入油中的深度以 1 2 個齒高為宜，速度高時還應淺些，在 齒高上下，但至少要有 10度低時，允許浸入深度達 1/6 1/3 的大齒輪頂圓半徑。油池保持一定深度，一般大齒輪齒頂圓到油池底面的距離不應小于 30 50免太淺會激起沉積在箱底的油泥，油池中應保持一定的油量，油量可按每千瓦約 350 700大功率時用較小值。 2、 滾動軸承的潤滑：減速器中滾動軸承的潤滑應盡可能利用傳動件的潤滑油來實現(xiàn)， 通常根據(jù)齒輪的圓周速度來選擇潤滑方式，本設計采用潤滑脂潤滑，并在軸承內側設置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進入舟車功能而使?jié)櫥♂尅?3、 潤滑劑的選擇：潤滑劑的選擇與傳動類型、載荷性質、工作條件、轉動速度等多種因素有關。軸承負荷大、溫度高、應選用粘度較大的潤滑油。而軸承負荷較小、溫度低、轉速高時，應選用粘度較小的潤滑油，一般減速器常采用 機械油，也可采用 輪油。當采用潤滑脂潤滑時，軸承中潤滑脂裝入量可占軸承室空間的1/31/2。 4、 減速器的密封：減速器的密封是為了防止漏油 和外界灰塵和水等進入常見的漏油部位有分箱面、軸頭、蓋端及視孔蓋等。 分箱面的密封，可在箱體剖分面上開回油槽，軸伸出處密封的裝置有墊圈， O 型橡膠圈和唇形密封圈。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 八 、箱體結構設計 一、 小型圓柱齒輪，為了使結構緊湊，重量較輕，采用整體式箱體，它的材料為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 名稱 符號 減速器形式及尺寸關系 /次設計取值 / 齒 輪 箱體壁厚 8a =8 箱蓋壁厚 1 8a 1 =8 箱蓋凸緣厚度 1b 1b =12 箱座凸緣厚度 b b =12 箱座底凸緣厚度 2b 2b =20 地腳螺栓直徑及數(shù)目 n 2a 250a 時， n=4 8,n=