(論文)設(shè)計閉式直齒圓柱齒輪減速器 減速器課設(shè)課程設(shè)計最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻(xiàn)

機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書目錄一、傳動方案擬定.二、電動機(jī)的選擇.三、計算總傳動比及分配各級的傳動比.四、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計算.五、傳動零件的設(shè)計計算六、軸的設(shè)計計算七、滾動軸承的選擇及校核計算八、其他零件的選擇.九、密封和潤滑設(shè)計.十、設(shè)計小結(jié).十一.參考文獻(xiàn).計算過程及計算說明一、傳動方案擬定第三組：設(shè)計閉式直齒圓柱齒輪減速器（1） 工作條件：滾動軸承壽命8000小時，工作溫度小于100攝氏度，載荷變化情況為輕微沖擊。原始數(shù)據(jù)：輸出軸轉(zhuǎn)速n3=135（r/min），輸出功率p=2.4kw齒輪齒數(shù)z2=96，齒輪模數(shù)m=2.5，齒輪寬度b=70mm，外伸軸長度80mm 二、電動機(jī)選擇1、電動機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動機(jī)2、電動機(jī)功率選擇：（1）傳動裝置的總功率：總=帶2軸承齒輪聯(lián)軸器滾筒=0.960.9820.970.990.96=0.85(2)電機(jī)所需的工作功率：P工作=p輸出/總=2.4/0.85=2.8KW3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=n3n滾筒=1350.96=129.6r/min按推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I2=35。取V帶傳動比I1=24，則總傳動比理時范圍為I =620。故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=In筒=（620）129.6=777.62592r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000、和1500r/min。分別為Y123s-6型，和Y100L-4型。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有兩種適用的電動機(jī)型號： 這種電動機(jī)中，根據(jù)文獻(xiàn)1 P138139表。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則選n=1500r/min。4、確定電動機(jī)型號根據(jù)以上選用的電動機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機(jī)型號為Y100L2-4。其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉(zhuǎn)速1420r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.0。三、計算總傳動比及分配各級的偉動比1、總傳動比：i總=n電動/n筒=1420/129.6=10.962、分配各級偉動比（1） 取齒輪i齒輪=5（單級減速器i=35合理）（2） i總=i齒輪I帶i帶=i總/i齒輪=10.96/5=2.192四、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計算1、計算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）nI=n電機(jī)=1420r/minnII=nI/i帶=1420/2.192=646.6(r/min)nIII=nII/i齒輪=646.6/5=129.32(r/min)2、 計算各軸的功率（KW）PI=P工作=2.8KWPII=PI帶=2.80.96=2.688KWPIII=PII軸承齒輪=2.6880.980.96=2.529KW3、 計算各軸扭矩（Nmm）TI=9.55106PI/nI=9.551062.8/1420=18831NmmTII=9.55106PII/nII=9.551062.688/646.6=39700NmmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551062.529/129.32=186761Nmm五、傳動零件的設(shè)計計算1. 皮帶輪傳動的設(shè)計（1）. 選擇普通V帶截型(2).確定帶輪基準(zhǔn)直徑,及帶速。小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=112mm。大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=236mm。帶速V=8.32m/s。(3).確定帶長和中心矩L0=1800mm。a595m。(4).小帶輪包角1=16801200（適用）。（5）.傳送帶根數(shù)。Z=3根。2.齒輪傳動的設(shè)計計算（1）選擇齒輪材料及精度等級考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240260HBS。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220HBS；根據(jù)文獻(xiàn)2P204表10.21選8級精度。齒面精糙度Ra3.26.3m(2)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)文獻(xiàn)2P187（10.24）式F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)分度圓直徑：d2=mZ2=2.596mm=240mm取傳動比i=4.8 則Z1=96/4.8=20d1=mz1=2.520=50齒寬：已知b=70mm b1=75mm(3)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa根據(jù)齒數(shù)Z1=20,Z2=96由文獻(xiàn)2表10.13，10.14查得YFa1=2.65 YSa1=1.59YFa2=2.20 YSa2=1.79(4)許用彎曲應(yīng)力F根據(jù)文獻(xiàn)2P80（10.14）式：F= Flim YNT/SF由文獻(xiàn)2圖6-35C查得：Flim1=290Mpa Flim2 =210Mpa計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLNL1=60njLn=60646.68000=3.1108NL2=NL2/i=3.1108/4.8=6.5107由圖10.26查得：YNT1=0.92 YNT2=0.98按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.25計算兩輪的許用彎曲應(yīng)力F1=Flim1 YNT1/SF=2900.92/1.25Mpa=213.44MpaF2=Flim2 YNT2/SF =2100.98/1.25Mpa=164.64Mpa載荷系數(shù)K：由文獻(xiàn)2P185表10.11取 K=1轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55106p/n1=9.551062.8/646.6 =41354.8N.mm將求得的各參數(shù)代入式（6-49）F1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(2141354.8/702.5220) 2.651.59Mpa=39.8Mpa F1F2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1=(2141354.8/702.5296) 2.201.79Mpa=7.8Mpa F2故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠(5)校核齒面疲勞強(qiáng)度根據(jù)文獻(xiàn)2P180式10.13 有H=668（KT1（u+1）/bd12u）1/2齒數(shù)比：u=4.8根據(jù)文獻(xiàn)2P180式10.13H=ZNTHlim/SH由文獻(xiàn)2P183圖10.26查得ZNT1=0.94 ZNT2=0.98通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度選取安全系數(shù)SH=1.0H1=ZNT1Hlimz1/SH=570X0.94/1.0 =535.8MpaH2=ZNT2Hlimz2/SH=370X0.98/1.0 362.6MpaH1=H2=668（KT1（u+1）/bd12u）1/2=668(141354.8(4.8+1)/705024.8)1/2=356.9MpaH2=362.6Mpa故齒面疲勞強(qiáng)度足夠(6)計算齒輪傳動的中心矩aa=m/2(Z1+Z2)=2.5/2(20+96)=145mm(10)計算齒輪的圓周速度V第 I 條 V=d1n1/601000=3.1450646.6/601000第 II 條 =1.69m/s六、軸的設(shè)計計算輸入軸的設(shè)計計算1、按扭矩初算軸徑選用45調(diào)質(zhì)鋼，硬度217255HBS根據(jù)文獻(xiàn)2P270表14.7查得強(qiáng)度極限B=650Mpa，再由文獻(xiàn)2表14.2查得許用彎曲應(yīng)力-1b=60Mpa，根據(jù)文獻(xiàn)2P265表14.1查得C=107118，又式14.2得：d（107118）(2.668/646.6)1/3mm=17.219mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=（17.219）(1+5%)mm=18.0619.95由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=22mm2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）軸上零件的定位，固定和裝配單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定（2）確定軸各段直徑和長度I段：d1=22mm 已知長度L1=80mmII段:軸段II上應(yīng)用軸肩，同時為順利在軸段II上安裝軸承，軸段II必須滿足軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，取II段d2=30mm，初選用6206型滾動軸承，其內(nèi)徑為30mm，寬度為16，通過密封蓋軸段長應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定距離，為此該段長為85mm，安裝齒輪段長度應(yīng)比輪轂寬度2mm，故L2=（2+20+85）=107mmIII段直徑d3=35mm 該段為齒輪安裝軸段，且設(shè)計成齒輪軸，且該軸兩端為軸承的內(nèi)環(huán)固定端，考慮要裝上擋油環(huán)，以及和箱體的配合，該段的長度L3=106段直徑d4=30mm長度考慮軸承的長度和擋油環(huán)的和砂輪越程槽的寬度，即L4=24mm 其中II段和段考慮到要安裝軸承，需要打磨，因此需要砂輪越程槽。由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=120mm其軸草圖如下：(3)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計算求分度圓直徑：已知d1=50mm求轉(zhuǎn)矩：已知T1=41354.8Nmm求圓周力：FtFt=2T1/d1=2X41354.8/50=1654.192N求徑向力Fr第 III 條 Fr=Fttan=1654.192tan200=602.1N因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=60mm(1)繪制軸受力簡圖（如圖a）（2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）軸承支反力：FAY=FBY=Fr/2=301.05NFAZ=FBZ=Ft/2=827.09N由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為MC1=FAyL/2=301.0560=18.06Nm(3)繪制水平面彎矩圖（如圖c）截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=827.09660=49.6Nm(4)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=(MC12+MC22)1/2=(18.062+49.62)1/2=52.8Nm(5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9.55（P2/n2）10639.7Nm(6)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為脈動循環(huán)變換，取=1，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=MC2+(T)21/2=52.82+(39.7)21/2=66.06Nm(7)校核危險截面C的強(qiáng)度e=Mec/0.1d33=66.06/0.1353=15.4MPa -1b=60MPa該軸強(qiáng)度足夠。輸出軸的設(shè)計計算1、按扭矩初算軸徑選用45調(diào)質(zhì)鋼，硬度（217255HBS）根據(jù)文獻(xiàn)2P265表14.1取c=107118dc(P3/n3)1/3=（107118）(2.592/129.32)1/3=（28.831.8）mm取d=35mm2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）軸的零件定位，固定和裝配單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。（2）確定軸的各段直徑和長度初選用6208型滾動軸承，內(nèi)徑為40mm，寬度為18mm，按輸入端實際軸的方法，得出輸出端的各軸段數(shù)據(jù)。d1=35mm L1=80mm d2=40mm L2=123mmIII段加工成軸環(huán)，左邊用來固定齒輪，右邊用來固定軸承內(nèi)環(huán)，為了便于軸承拆卸，6208的拆裝內(nèi)圈高度為3.5mm，所以d3=47mm，L3=20段位齒輪安裝段取d4=42mm L4=b-2=68mmV段為軸承安裝段，需要加一個套筒，套筒長度為20mm，d5=40mm L5=20+18+2=40mm。軸各段長度可算得軸支承跨距L=126mm。輸出軸的草圖如下：(3)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計算求分度圓直徑：已知d2=240mm求轉(zhuǎn)矩：已知T3=186.76Nm求圓周力Ft：Ft=2T3/d2=2186.76103/240=1556.3N求徑向力Fr: Fr=Fttan=1556.30.36379=566.2N兩軸承對稱LA=LB=63mm(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fr/2=566.2/2=283.1NFAZ=FBZ=Ft/2=1556.3/2=778.15N(2)由兩邊對稱，書籍截C的彎矩也對稱截面C在垂直面彎矩為MC1=FAYL/2=283.163=17.8Nm(3)截面C在水平面彎矩為MC2=FAZL/2=778.1563=49.02Nm(4)計算合成彎矩MC=（MC12+MC22）1/2=（17.82+49.022）1/2=52.15Nm(5)計算當(dāng)量彎矩：取=1Mec=MC2+(T)21/2=52.152+(1186.76)21/2=193.90Nm(6)校核危險截面C的強(qiáng)度由式（10-3）e=Mec/（0.1d3）=193.90/(0.1453)=21.28Mpa4076.56N所以合適（3）校核軸承壽命由文獻(xiàn)2P294式15.4Lh=(Cr/P) =(19500/602.1)3=33163h8000h所以預(yù)期壽命合格所以軸承合格2.輸出軸的軸承計算選用的6208軸承（1）初步計算當(dāng)量載荷P因該軸承在此工作條件下只受Fr徑向力作用，所以P=Fr=566.2N（2）計算所需的徑向額定動載荷值根據(jù)文獻(xiàn)2P294式15.6得C=P/fT(60nLh/106)1/由條件工作溫度小于100攝氏度，查表15.14得fT=1球軸承=3，因此C=566.2X(60X129.32X8000/106)1/3 2241.8N查文獻(xiàn)2附表15.1 6208軸承Cr=29500N2241.8N所以合適（3）校核軸承壽命由文獻(xiàn)2P294式15.4Lh=(Cr/P) =(29500/566.2)3=140883h8000h所以預(yù)期壽命合格所以軸承合格八減速器箱體，箱蓋上零件的選擇，及其他附件的選擇。1.定位銷：2個，材料45，選擇GB/T4M6X16。小軸端蓋：材料HT150。附草圖2頂蓋：材料塑料。附草圖3頂蓋螺釘：4個，材料35，選擇GB/TM4X16。箱蓋：材料HT150.4固定螺栓：4個，材料Q235，選擇GB/TM8X70。5墊圈：8個，材料Q235，選擇GB/T8-140HV。6螺母：4個，材料Q235，選擇GB/TM8。7箱體兩端固定螺栓：2個，材料Q235，選擇GB/TM6X20。8箱體兩端螺母：2個，材料Q235，選擇GB/TM6。9基座：材料HT150。10螺栓密封：1個，材料Q235，GB/TM8X10。11小軸軸套：1個，材料HT150，附草圖12調(diào)整環(huán)：3個，材料HT150。附草圖13定位軸套：1個，材料HT150。附草圖14大軸端蓋：1個，材料HT150。附草圖15軸(主動軸)與V帶輪聯(lián)接的鍵為：鍵1245 GB1096-7916大齒輪與軸連接的鍵為：鍵 1040 GB1096-7917填料：2個，材料毛氈。18大軸軸套：1個，材料HT150。附草圖19擋油環(huán)：2個，材料HT150。附草圖九密封和潤滑設(shè)計1、齒輪的潤滑 采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑。 2、滾動軸承的潤滑 由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。 3、潤滑油的選擇 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，選用L-AN15潤滑油。 4、密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 十設(shè)計小結(jié) 終于完成了，感覺一下輕松了很多，這是我第一次做課程設(shè)計，的的確確一開始真的無從下手，查了不少資料后終于草草動手。 動手后才發(fā)現(xiàn)自己的能力確實有待提高，許多知識要點(diǎn)還不熟，要參考許多資料，像設(shè)計軸的時候，同時翻開幾本書一起找規(guī)律也許才會有點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，裝配圖是參照模型和課程設(shè)計指導(dǎo)書P179裝配圖完成的，標(biāo)題欄中的要求查了不少資料完成的，其中一定有很多不足。由于時間緊迫，所以這次的設(shè)計存在許多缺點(diǎn)。齒輪的計算不夠精確，軸的設(shè)計很粗糙等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設(shè)計中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設(shè)備。十一.參考資料目錄1.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書，高等教育出版社，陳立德主編，2007年8月第3版。2.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)，高等教育出版社，陳立德主編，2007年8月第3版。n滾筒=129.6r/min總=0.85P工作=2.8KW電動機(jī)型號Y100L2-4i總=10.96據(jù)手冊得i齒輪=5i帶=2.192nI =1420r/minnII=646.6r/minnIII=129.32r/minPI=2.8KWPII=2.688KWPIII=2.529KWTI=18831NmmTII=39700NmmTIII=186761N