一級圓柱齒輪減速器說明書zou.doc

單位代碼：11660單位名稱：重慶理工大學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè) 計 題 目：帶式輸送機(jī)傳動裝置的設(shè)計院 系： 專 業(yè) 班 級： 10級機(jī)械設(shè)計 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 中 國 重 慶2012 年 07 月目錄第一章 緒論第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1 課題題目 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 2.3 傳動系統(tǒng)工作條件2.4 傳動系統(tǒng)方案的選擇 第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算3.1 減速器結(jié)構(gòu)3.2 電動機(jī)選擇3.3 傳動比分配3.4 動力運(yùn)動參數(shù)計算第四章 齒輪的設(shè)計計算(包括小齒輪和大齒輪)4.1 齒輪材料和熱處理的選擇4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算 4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計齒輪主要尺寸 4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核 4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第五章 軸的設(shè)計計算(從動軸)5.1 軸的材料和熱處理的選擇5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計計算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計軸的最小直徑5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核 6.2 鍵的選擇計算及校核6.3 聯(lián)軸器的選擇第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算7.1 潤滑的選擇確定 7.2 密封的選擇確定 7.3減速器附件的選擇確定7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算 第八章 總結(jié)參考文獻(xiàn)第一章 緒 論本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級圓柱直齒輪的設(shè)計計算，在設(shè)計計算中運(yùn)用到了機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門課程知識，并運(yùn)用AUTOCAD軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),也是一次全面的、 規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練，使我們在眾多方面得到了鍛煉和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識。（2）通過對通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動或簡單機(jī)械的設(shè)計，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。（3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)輔助設(shè)計方面的能力。（4）加強(qiáng)了我們對Office軟件中Word功能的認(rèn)識和運(yùn)用。第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)中的減速器。要求傳動系統(tǒng)中含有單級圓柱齒輪減速器及開式傳動。2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力F=1800N，輸送帶的工作速度V=1.5 m/s，輸送機(jī)滾筒直徑D=260 mm。2.3 傳動系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機(jī)在工作中有輕微振動，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)送帶速度允許誤差為5%；工作期限為10年，每天工作300天，三班制工作，一般用途；檢修期間隔為三年。2.4 傳動系統(tǒng)方案的選擇圖1 帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算3.1 減速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。3.2 電動機(jī)選擇（一）工作機(jī)的功率Pw =FV/1000=18001.5/1000=2.7kw（二）總效率 = =（三）所需電動機(jī)功率 查機(jī)械零件設(shè)計手冊得 Ped = 4kw電動機(jī)選用 Y112M-4 n滿 = 1440 r/min3.3 傳動比分配 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=601000v/（D） =6010001.5/(3.14260) =110.24r/min 取 則初取小齒輪齒數(shù)Z1= 24由=3.27 得Z2=783.4 動力運(yùn)動參數(shù)計算（一）轉(zhuǎn)速n=1440（r/min）=/i=1440（r/min） =/=440（r/min）=440（r/min）=110.10（r/min）（二） 功率P （三） 轉(zhuǎn)矩T =20.43(Nm) = 64.90(Nm) = 62.94(Nm )= 231.6(Nm )將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 03.08144020.4310.99 13.05144020.2310.99 22.9944064.903.270.98 32.9044062.9410.98 42.67110.10231.6040.96電動機(jī)選用：Y112M-4=3.27計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果第四章 齒輪的設(shè)計計算4.1 齒輪材料和熱處理的選擇 小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB250 大齒輪選用45號鋼，正火處理，HB2104.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計齒輪主要尺寸 由機(jī)械零件設(shè)計手冊查得 SHlim = 1 由機(jī)械零件設(shè)計手冊查得 ZN1 = ZN2 = 0.92 YN1 = YN2 = 0.94 由 計 算 及 說 明結(jié)果（一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 （二） 選載荷系數(shù)K 由原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取K1.91 初取齒數(shù)（三） 計算齒數(shù)比 =3.25（四） 選擇齒寬系數(shù) 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取1（五） 計算小齒輪分度圓直徑 50=50 = 50.94( mm)計 算 及 說 明結(jié)果（六） 確定齒輪模數(shù)m 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5（七） 確定中心距a （八） 利用螺旋角將中心距調(diào)整為整數(shù)，取實(shí)際中心距:a=135（九） 計算齒輪的主要尺寸 齒輪寬度 B1 = B2 + (510) = 5560(mm) 取B1 =55 (mm) （十）計算圓周轉(zhuǎn)速v并選擇齒輪精度 查表應(yīng)取齒輪等級為8級，但根據(jù)設(shè)計要求齒輪的精度等級為7級。=64mm=206mm計 算 及 說 明結(jié)果4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核（一） 由421中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 （二） 計算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力 由機(jī)械零件設(shè)計手冊得 =2.63 =2.19比較的值 /=2.63/244=0.0108/=2.19/204=0.0107 計算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠B1=55mmB2=50mm V=3.768(m/s)定為IT7 計 算 及 說 明結(jié)果 4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑 由機(jī)械零件設(shè)計手冊得法面齒頂高系數(shù) h*a =1 法面頂隙系數(shù) c* = 0.25法面壓力角 =20螺旋角 =19.18齒頂圓直徑齒距 P = 23.14=6.28(mm)齒根高 齒頂高 齒根圓直徑 4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)為了制造方便，經(jīng)濟(jì)，選用軟齒面齒輪小齒輪硬度范圍為240270HB，45鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度取250HB;大齒輪硬度范圍為180210HB，45鋼正火處理，硬度取210HB；大齒輪的關(guān)尺寸計算如下：軸孔直徑 d=4輪轂直徑 =輪轂長度 輪緣厚度 0 = (34)m = 710(mm) 取 =10輪緣內(nèi)徑 腹板厚度 c=0.3=0.345=13.5 取c=14(mm)腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(176+64)=120(mm)腹板孔直徑=0.25（-）10取=20(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.52.5=1.25齒輪工作如圖2所示：強(qiáng)度足夠=68.457mm=211.236mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=3.125mmha=2.5mmdf1=57.207mmdf2=199.986mm計 算 及 說 明結(jié)果第五章 軸的設(shè)計計算5.1 軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計手冊中的圖表查得選45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計計算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計軸的最小直徑從動軸=c=115=22.351考慮鍵槽=22.351.05=23.47選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=255.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時考慮到強(qiáng)度的原則，主動軸和從動軸均設(shè)計為階梯軸。軸各段的基本直徑：位置軸徑/mm說明聯(lián)軸器處25按傳遞轉(zhuǎn)矩估算的基本直徑油封處28為滿足帶輪的軸向固定要求而設(shè)一軸肩，軸肩高a=(0.070.1)d=(0.070.1) 20=1.42mm，取a=1.5mm。該段軸徑應(yīng)滿足油封標(biāo)準(zhǔn)。軸承處35在一般的直齒輪一級減速器中，通常選用圓錐滾子軸承，故取軸徑為35mm，初定軸承型號為32007，兩端相同軸肩處40由齒輪過度的階梯，兩端相同齒輪處64分度圓為64的小齒輪 軸各段的基本長度： 位置軸端長度/mm說明聯(lián)軸器處52由聯(lián)軸器的長度要求選擇52mm油封處38此段長度包括兩部分，分為外伸和內(nèi)藏段，而且便于軸承的拆裝和對軸承加潤滑脂軸承處17綜合考慮軸承內(nèi)圈寬度，箱體的鑄造誤差，裝配時留有余地，齒輪對稱布置等軸肩處20考慮到齒輪斷面與箱體的距離，軸肩與箱體要有一定的距離齒輪處55已知條件齒輪寬度為50 2、低速軸的設(shè)計 軸各段的基本直徑： 位置軸徑/mm說明輸出處25按傳遞轉(zhuǎn)矩估算的基本直徑油封處28為滿足帶輪的軸向固定要求而設(shè)一軸肩，軸肩高a=(0.070.1)d=(0.070.1) 20=2.13mm，取a=2.5mm。該段軸徑應(yīng)滿足油封標(biāo)準(zhǔn)。軸承處30在一般的直齒輪一級減速器中，通常選用圓錐滾子軸承，故取軸徑為30mm，初定軸承型號為30206，兩端相同齒輪處40考慮齒輪從一端裝入，故而齒輪孔徑應(yīng)大于軸承處軸徑，并應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值。軸環(huán)處48為了更好的定位齒輪，取高度a=8mm 軸承處30和上面軸承處對應(yīng) 軸各段的基本長度： 位置軸端長度/mm說明輸出處40已知外接齒輪的寬度，故取40mm油封處57此段長度包括兩部分，分為外伸和內(nèi)藏段，而且便于軸承的拆裝和對軸承加潤滑脂軸承處37綜合考慮軸承內(nèi)圈寬度，箱體的鑄造誤差，裝配時留有余地，齒輪對稱布置等齒輪處48已知齒輪寬度為50，為了更好的定位齒輪，縮進(jìn)2mm軸環(huán)處10軸環(huán)寬度b=1.4a=1.4 3=4.2mm，可取b=10mm軸承處17考慮到軸承寬度和擋油盤的因素等第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計手冊選擇6207 2個（GB/T276-1993）從動軸承6209 2個（GB/T276-1993）壽命計劃：兩軸承受純徑向載荷P=602.34 X=1 Y=0從動軸軸承壽命：圓錐滾子軸承 32007基本額定功負(fù)荷=25.6KN =1 =3=2377400798預(yù)期壽命為：10年，三班制工作L=1030024=72000軸承壽命合格6.2 鍵的選擇計算及校核（一）從動軸外伸端d=25，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵840 GB/T10962003，b=14，L=40，h=7，選45號鋼，其許用擠壓力=100MPa=82.75則強(qiáng)度足夠，合格（二）與齒輪聯(lián)接處d=40mm，考慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵1445 GB/T10962003，b=10mm，L=40mm，h=9mm，選45號鋼，其許用擠壓應(yīng)力=100MPa=45.392則強(qiáng)度足夠，合格6.3 聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器K=1.3=9550=9550=202.290選用TL8型彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=250，。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=25，選d=25，軸孔長度L=62TL8型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)D2=25mm從動軸外伸端鍵840 GB/10962003與齒輪聯(lián)接處鍵1445 GB/T10962003計 算 及 說 明結(jié)果型號公稱轉(zhuǎn)矩T/(Nm)許用轉(zhuǎn)速n/（r軸孔直徑d/mm軸孔長度L/mm外徑D/mm材料軸孔類型鍵槽類型LT4635700256240HT200Y型A型第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算及裝配圖7.1 潤滑的選擇確定 7.1.1潤滑方式 1.齒輪V=1.512 m/s 應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑2.軸承采用潤滑油潤滑 7.1.2潤滑油牌號及用量1.齒輪潤滑選用150號機(jī)械油，最低最高油面距1020mm，需油量為1.5L左右2.軸承潤滑選用機(jī)械油，用油量為軸承間隙的1/31/2為宜齒輪浸油潤滑軸承潤滑油計 算 及 說 明結(jié)果7.2密封形式 1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對應(yīng)的軸承外部 軸的外伸端與透蓋的間隙，由于V3（m/s），故選用半粗羊毛氈加以密封4.軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部7.3減速器附件的選擇確定列表說明如下：名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋12Q235M616GB 57821986螺栓安裝端蓋24Q235M825GB 57821986銷定位235A640GB 1171986墊圈調(diào)整安裝465Mn10GB 931987 螺母安裝4M10GB 61701986油標(biāo)尺測量油面高度1組合件通氣器透氣1齒輪用150號機(jī)械油軸承用機(jī)械油潤滑計 算 及 說