二級(jí)圓柱直齒減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：完成日期：洛陽(yáng)理工學(xué)院目 錄一 課程設(shè)計(jì)書 二 設(shè)計(jì)要求 三 設(shè)計(jì)步驟 1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 2. 電動(dòng)機(jī)的選擇 3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5. 齒輪的設(shè)計(jì) 6. 聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 7. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 8. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 四 設(shè)計(jì)小結(jié) 五 參考資料 一. 課程設(shè)計(jì)書設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的二級(jí)圓柱齒輪減速器、1. 載荷情況：載荷平穩(wěn)、單項(xiàng)運(yùn)動(dòng) 2.工作制度：?jiǎn)伟嘀?3.使用年限：八年、大修期四年 4.設(shè)計(jì)參數(shù)：輸送帶工作拉力 F=2600N,輸送帶工作速度 V=1.2m/s 滾筒直徑 D=300mm 5.輸送帶速度允許誤差為 二. 設(shè)計(jì)要求1.減速器裝配圖一張(A1)。2.CAD繪制或手工繪制軸、齒輪零件圖各一張(A3)。3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。三. 設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2. 電動(dòng)機(jī)的選擇3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5. 齒輪的設(shè)計(jì)6. 聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)7. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)8. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動(dòng)方案：2. 電動(dòng)機(jī)的選擇1)選擇電動(dòng)機(jī)的類型 按工作要求和條件選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2） 選擇電動(dòng)機(jī)容量工作機(jī)所需的功率：電動(dòng)機(jī)的輸出功率：其中為電動(dòng)機(jī)至滾筒主動(dòng)軸傳動(dòng)裝置的總效率，=查課程設(shè)計(jì)書附表10-1得：因此，=，所以根據(jù)選取電動(dòng)機(jī)的額定功率,并由附表10-112查的電動(dòng)機(jī)的額定功率為=4kw。3） 選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 先計(jì)算工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速，也就是滾筒的轉(zhuǎn)速 根據(jù)表3-1確定傳動(dòng)比的范圍，取單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比為3-5,則總傳動(dòng)比范圍為在這個(gè)范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有750r/min和1000r/min兩種，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的情況再確定最后的轉(zhuǎn)速，為降低電動(dòng)機(jī)的重量和成本，選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min。根據(jù)同步轉(zhuǎn)速查表10-112確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M1-6，其中滿載轉(zhuǎn)速為=960r/min。此外，電動(dòng)機(jī)的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等都可查表得出。3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比1)總傳動(dòng)比2）分配各級(jí)傳動(dòng)比，取高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為，則低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比：4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸的轉(zhuǎn)速 2) 各軸的功率 3） 各軸的轉(zhuǎn)矩 最后，計(jì)算結(jié)果如下表：參數(shù)軸名電動(dòng)機(jī)軸1軸2軸3軸滾動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n/(r/min）96096024057.2857.28功率p/（km)43.923.763.613.51轉(zhuǎn)矩T/（N.M)39.839149.6601.9585.2傳動(dòng)比i144.191效率0.980.960.960.975. 齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）選定齒輪傳動(dòng)類型、精度等級(jí)、材料、熱處理方式、確定許用應(yīng)力按課本圖11-37所示傳動(dòng)方案選用直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)?？紤]此減速器功率較小，故大小齒輪都選用軟齒面。材料選用高速級(jí)大、小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS .齒輪按7級(jí)精度制造2） 按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒輪模數(shù)確定公式內(nèi)數(shù)值：1. 初步選定齒輪參數(shù)：2. 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩3. 計(jì)算載荷系數(shù)K 4. 查取復(fù)合齒形系數(shù) 5. 計(jì)算大、小齒輪的并進(jìn)行比較 6. 計(jì)算重合度系數(shù)：7. 設(shè)計(jì)計(jì)算 mm3） 幾何尺寸計(jì)算 故取4）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 5） 齒輪的實(shí)際圓周速度 因?yàn)槌豕乐担詫?duì)照表11-9可知選7級(jí)精度是合適的，且由于所選值差距不大，對(duì)K影響很小，故無(wú)需修正以上設(shè)計(jì)計(jì)算（一）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）選定齒輪傳動(dòng)類型、精度等級(jí)、材料、熱處理方式、確定許用應(yīng)力按課本圖11-37所示傳動(dòng)方案選用直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)。考慮此減速器功率較小，故大小齒輪都選用軟齒面。材料選用高速級(jí)大、小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS .齒輪按7級(jí)精度制造3） 按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒輪模數(shù)確定公式內(nèi)數(shù)值：8. 初步選定齒輪參數(shù)：（表11-139. 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩10. 計(jì)算載荷系數(shù)K 11. 查取復(fù)合齒形系數(shù) 12. 計(jì)算大、小齒輪的并進(jìn)行比較 13. 計(jì)算重合度系數(shù)：14. 設(shè)計(jì)計(jì)算 mm4） 幾何尺寸計(jì)算 故取4）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 6） 齒輪的實(shí)際圓周速度 因?yàn)槌豕乐?，所以?duì)照表11-9可知選7級(jí)精度是合適的，且由于所選值差距不大，對(duì)K影響很小，故無(wú)需修正以上設(shè)計(jì)計(jì)算以上計(jì)算列表如下：齒輪組（mm）（mm）（mm）（mm）a（mm）m高速級(jí)72252807216224843低速級(jí)9027010090180309037. 聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)（1）、中間軸的設(shè)計(jì)1)選擇軸的材料、確定許用應(yīng)力普通用途中、小功率減速器選用45鋼，正火處理。查課本表15-2取，由表15-7的 選2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初估軸的最小直徑由課本表15-5查得A=110，則 3） 確定齒輪和軸承的潤(rùn)滑 計(jì)算齒輪圓周速度 齒輪采用油浴潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑。4） 軸系初步設(shè)計(jì) 1.從軸段=30mm開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。高度可在（0.070.1)d范圍內(nèi)按經(jīng)驗(yàn)選取，故。，標(biāo)準(zhǔn)直徑應(yīng)取40mm。 與軸承內(nèi)徑配合，為便于軸承安裝，故取。選定軸承型號(hào)為6009。 2.其余尺寸。軸承寬取擋油板厚1mm，齒輪端面與箱壁距離取10mm，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承潤(rùn)滑有關(guān)，此為脂潤(rùn)滑，取5mm，則，高速級(jí)大齒輪齒寬B=72mm，取70mm，低速級(jí)小齒輪齒寬為100mm，取98mm，兩齒輪中間取8mm。（2）、輸出軸的設(shè)計(jì)1)選擇軸的材料、確定許用應(yīng)力普通用途中、小功率減速器選用45鋼，正火處理。查課本表15-2取，由表15-7的 選2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初估軸的最小直徑由課本表15-5查得A=110，則 軸伸安裝聯(lián)軸器、考慮補(bǔ)償軸的可能位移，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩 查GB/T 5014-2003選用LX3彈性柱銷聯(lián)軸器，標(biāo)準(zhǔn)孔徑，即軸伸直徑。3） 確定齒輪和軸承的潤(rùn)滑 計(jì)算齒輪圓周速度 齒輪采用油浴潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑。4） 軸系初步設(shè)計(jì) 1.從軸段=45mm開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。起定位作用，定位周建高度可在（0.070.1)d范圍內(nèi)按經(jīng)驗(yàn)選取，故。該直徑處將安裝密封墊圈，標(biāo)準(zhǔn)直徑應(yīng)取55mm。與軸承內(nèi)徑配合，為便于軸承安裝，故取。選定軸承型號(hào)為6012.與齒輪孔經(jīng)配合。為了便于安裝，按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取=65mm.起定位作用，由h=（0.070.1）d=（0.070.1）65mm=4.556.5mm，取h=5mm，=70mm。與軸承配合，取 = =60mm。為軸承軸肩，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取=65mm。 2.軸向尺寸的確定 與傳動(dòng)零件（如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器等）配合的軸段長(zhǎng)一般略小于傳動(dòng)零件的輪轂寬度。設(shè)計(jì)中的輪轂寬度=(1.21.5)=（1.21.5）65mm=7897.5mm，取=b=90mm，取軸段=88mm。聯(lián)軸器LX3的J型軸孔=84mm,取軸段長(zhǎng)=82mm。與軸承配合的軸段長(zhǎng)度如,查軸承寬度為18mm，取擋油板厚1mm，d于是 =19mm。 3.其余尺寸 其他軸段的長(zhǎng)度與箱體等設(shè)計(jì)有關(guān)，可由齒輪開始向兩側(cè)逐步確定，一般、齒輪端面與箱壁距離取1015mm，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承的潤(rùn)滑有關(guān)，油潤(rùn)滑時(shí)取35mm，脂潤(rùn)滑時(shí)取510mm，此設(shè)計(jì)取=5mm，分箱面寬度與分箱面鏈接螺栓的裝拆空間有關(guān)，對(duì)于常用的M16普通螺栓，分箱面寬=5565mm?？紤]軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離=1015mm，初步取=55mm.則.。軸環(huán)寬度=8mm。兩軸承中間跨距L=130mm. 5)軸的強(qiáng)度校核1. 計(jì)算齒輪受力 分度圓直徑 轉(zhuǎn)矩T=601.9N.m齒輪切向力 齒輪徑向力 齒輪軸向力 2. 繪制軸的受力簡(jiǎn)圖 3. 計(jì)算支承反力 4. 繪制彎矩圖 水平平面彎矩圖 b截面 垂直平面彎矩圖 合成彎矩圖 5. 繪制轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩T=601.9N.m6. 繪制當(dāng)量彎矩圖 單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)， b截面 a截面和I截面 7. 分別校核a和b截面 考慮鍵槽， 實(shí)際直徑分別是45mm，65mm，強(qiáng)度足夠。 6)壽命校核 其中 取 =3，取X=1,Y=0=1.215齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離10機(jī)蓋，機(jī)座肋厚9 8.5軸承端蓋外徑+（55.5）120（1軸）125（2軸）150（3軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離120（1軸）125（2軸）150（3軸）9. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤(rùn)滑，箱