二級(jí)齒輪減速器

1、燕山大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目： 圓柱齒輪二級(jí)減速器 學(xué)院（系）：車輛與能源學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 11交通運(yùn)輸一班 學(xué) 號(hào)：110113010003學(xué)生姓名： 宋嘉健 指導(dǎo)教師： 邵曉榮 教師職稱： 教授 日期：2014.1.152目錄一電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算11原始數(shù)據(jù)12電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇1二總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配2三運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算2四傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3II軸小齒輪3五軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算81.初選材料以及軸承潤(rùn)滑方式82軸強(qiáng)度校核8六滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算12七鍵連接的選擇14八減速器附件的選擇15九潤(rùn)滑和密封說(shuō)明161潤(rùn)滑說(shuō)明162密封說(shuō)明16十拆裝和調(diào)整的說(shuō)明16十一減速箱體的附加說(shuō)明16十

2、二設(shè)計(jì)小結(jié)17十三參考資料17燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算1原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸鏈牽引力F=2104N運(yùn)輸鏈工作速度V=0.63m/s滾筒直徑 D=0.24m2電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇1.類型：選擇Y系列電動(dòng)機(jī)33kw.1100063.021041000P=FV2.容量：工作功率，取 取1=0.99（連軸器）,2=0.97（齒輪傳動(dòng)效率8級(jí)） ,3=0.99（軸承）, 4=0.96（卷筒），則 a=1222 344=0.85電動(dòng)機(jī)功率 Pd=Pw / a=1.33/0.85=1.56kw3.轉(zhuǎn)速：卷筒輪轉(zhuǎn)速 二級(jí)圓柱齒輪減速器推薦傳動(dòng)比為ia=840故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍nd=ian=(840)50.2

3、=401.62008 r / min綜合考慮選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6，主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（Kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）Y112M-62.210009402.02.2二總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配 總傳動(dòng)比為 傳動(dòng)比分配故三運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算設(shè)第一級(jí)小齒輪軸為1軸，第二級(jí)小齒輪軸為2軸，第二級(jí)大齒輪軸為3軸,卷筒軸為4軸。1.各軸轉(zhuǎn)速：n1=nm =940 r / minn2=nm / i1= 940/4.33= 217.09r / minn3= n2 / i2= 217.09/4.33=50.14r / minn4= n3=50.14r/min2.各

4、軸輸入功率：P1=Pd1=1.560.99=1.54kwP2=P132=1.540.990.97=1.48kwP3=P223=1.480.970.99=1.42kwP4= P33=1.420.99=1.41kw3.各軸輸入轉(zhuǎn)距：T1=9.55103 P1/n1=9.55103 1.54/940=15.65NmT2=9.55103 P2/n2=9.55103 1.48/217.09=65.11NmT3=9.55103 P3/n3=9.55103 1.42/50.14=270.46NmT4=9.55103 P4/n4=9.55103 1.39/50.14=264.75Nm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理

5、于下表：軸號(hào)功率P（Kw）轉(zhuǎn)矩T(Nm)轉(zhuǎn)速n（r/min)傳動(dòng)比i軸1.5415.659404.33軸1.4865.11217.09 4.33軸1.42270.4650.141四傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算II軸小齒輪(1).選擇材料、精度及參數(shù) 小齒輪：45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，HB1=240HBS，z1=25 大齒輪：45號(hào)鋼，正火，HB2=200HBS，z2=108z2= z1i1=4.3325=108.25HB1HB2=40HBS合適初選8級(jí)精度，(2)初選螺旋角，齒寬系數(shù)=14，d=1.0(3).按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1) 確定小齒輪分度圓直徑 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.使用系數(shù) 查表取 KA=1.25

6、b.動(dòng)載系數(shù) 預(yù)估v=4m/s，則vZ1/100=1m/s 查圖取 KV=1.08c.齒間載荷分配系數(shù)端面重合度 軸向重合度 =1.025/tan14=1.981總重合度 查圖取 d.齒向載荷分布系數(shù) 查圖取 K=1.09 則K=KAKVKK=2.13e.材料的彈性影響系數(shù) 查表得 ZE=189.8f. 齒向區(qū)域系數(shù) 查圖取 ZH=2.43g.重合度系數(shù) h.螺旋角系數(shù) i.接觸疲勞強(qiáng)度極限查圖取 Hlim1=550MPaHlim2=450MPaj. 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查表得 接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1= 1 KHN2 =1.05k.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)SH=1(失效概率為1%)則 H

7、1=550MPa H2=472.5MPa故 =472.5MPa計(jì)算a. 試算小齒輪分度圓直徑d1b.校核圓周速度結(jié)果與前面假設(shè)不符合，需要對(duì)計(jì)算結(jié)果修正。c.修正載荷系數(shù) vz1/100=0.1625m/s 取KV=1，則d.校正分度圓直徑2) 確定主要參數(shù)0 計(jì)算法向模數(shù) 查表取標(biāo)準(zhǔn)值 mn=2.5mm0 計(jì)算中心距 圓整取 a=171mm0 修正螺旋角 大于出去值，故設(shè)計(jì)合理，不需再做修正。0 計(jì)算分度圓直徑0 計(jì)算齒寬 則取b1=70mm，b2=65mm3) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度0 計(jì)算重合度系數(shù)0 計(jì)算螺旋角系數(shù)0 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)0 查取齒形系數(shù) YFa1=2.6，YFa2=2.170

8、查取應(yīng)力集中系數(shù) YSa1=1.6，YSa2=1.80 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 F=KFNFlim/SHa. 彎曲疲勞極限應(yīng)力 Flim1=420MPa，F(xiàn)lim2=390MPab. 查取壽命系數(shù) KFN1=KFN2=1c. 安全系數(shù) SH=1 (取失效概率為1%)則 F1=1420/1=420MPaF2=1390/1=390MPa0 計(jì)算彎曲應(yīng)力故設(shè)計(jì)合理。五軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算1.初選材料以及軸承潤(rùn)滑方式a.軸的材料：選用45鋼,調(diào)質(zhì)，b.軸承潤(rùn)滑及密封： 因?yàn)辇X輪的圓周速度,所以軸承采用脂潤(rùn)滑，氈圈密封。2軸強(qiáng)度校核AC=121.5mm，CB=67mm。a圖（1） 計(jì)算大齒輪受力：轉(zhuǎn)矩 T3=2

9、40.43Nm 由此畫出大齒輪軸受力圖，見(jiàn)上圖（a圖）（2） 計(jì)算軸承反力 水平面 垂直面 （3） 畫出水平彎矩MH圖(圖b)，垂直面彎矩Mv圖(圖c)和合成彎矩圖（圖d）。MHMVM（4） 畫出軸的轉(zhuǎn)矩T圖（圖h），T=407890NmmT（5） 危險(xiǎn)截面：C（6）（7）截面C為過(guò)盈配合，由附表3，,（8） 求安全系數(shù) 設(shè)為無(wú)限壽命，kN=1則綜合安全系數(shù)為 故軸安全。六滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算由于傳動(dòng)裝置采用二級(jí)展開(kāi)式斜齒輪傳動(dòng)，存在一定的軸向力，故選用深溝球軸承?，F(xiàn)計(jì)算軸上的一對(duì)軸承的壽命。軸承型號(hào)為6209，d=45mm，D=85mm，B=19mm，基本額定動(dòng)載荷 Cr=31500N，基本額

10、定靜載荷 Cor=20500N，采用脂潤(rùn)滑nlim=7000r/min,。1. 計(jì)算內(nèi)部軸向力 受力如圖 2. 計(jì)算壽命 取P1、P2中的較大值帶入壽命計(jì)算公式因?yàn)槭乔蜉S承，取=3，則3. 靜載荷驗(yàn)算 查表得X0=0，Y0=0.6，則P01= Y0=0.6727=436.2N因 P01 ，故取 P01= =727NC。 P02= Y0=0.61567=940.2Nnf12f22nlim=117000=7000r/minn 故選用6209型角接觸球軸承符合要求。七鍵連接的選擇軸鍵槽部分的軸徑為22mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵 A628 GB/T 1096-79 軸上端鍵槽部分的軸徑為32mm，所

11、以選擇普通圓頭平鍵鍵 A1056 GB/T 1096-79 下端鍵槽部分的軸徑為32mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵 A1025 GB/T 1096-79軸下端鍵槽部分的軸徑為47mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵 A1450 GB/T 1096-79上端鍵槽部分的軸徑為35mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵 A1050 GB/T 1096-79八減速器附件的選擇1. 窺視孔蓋 窺視孔蓋的規(guī)格為220120mm。箱體上開(kāi)窺視孔處設(shè)有凸臺(tái)5mm，一邊機(jī)械加工支撐蓋板的表面，并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板材料為Q215A鋼，用四個(gè)M6螺栓緊固。2. 通氣器 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣壓加大，對(duì)密封不利，故在窺視孔蓋

12、上安裝通氣器，是箱體內(nèi)熱膨脹氣體自由逸出，以保證壓力均衡，提高箱體縫隙處的密封性能?？紤]到室外的工作環(huán)境，選用帶金屬濾網(wǎng)的通氣器。3. 啟蓋螺釘 在減速器裝配時(shí)于箱體剖分面上涂有水玻璃或密封膠，為了便于開(kāi)蓋故設(shè)有啟蓋螺釘。其螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋連接凸緣的厚度，螺桿端部做成圓柱形、大倒角或半圓形，以免破壞螺紋。4. 定位銷 為了保證剖分式箱體的軸承座孔的加工及裝配精度，在箱體連接凸緣的長(zhǎng)度方向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷，兩銷盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精度。定位銷的直徑為d=8mm，長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋和箱座連接凸緣的總厚度，以便于裝卸。5. 吊環(huán)和吊鉤 為了便于拆卸和搬運(yùn)，在箱蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)、吊鉤，

13、并在箱座上鑄出吊鉤。6. 油標(biāo)尺 油標(biāo)尺應(yīng)放在便于觀測(cè)減速器油面及油面穩(wěn)定之處。先確定右面高度，再確定油標(biāo)尺的高度和角度，應(yīng)使油孔位置在油面以上，以免油溢出。油標(biāo)尺應(yīng)足夠長(zhǎng)，保證在油液中。采用帶有螺紋部分的桿式油標(biāo)尺。7. 放油螺塞 放油孔的位置應(yīng)在油池的最低處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便于放油。放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的箱座外壁要有凸臺(tái)，經(jīng)機(jī)械加工成為螺塞頭部的支承面，并加封油圈以加強(qiáng)密封。九潤(rùn)滑和密封說(shuō)明1潤(rùn)滑說(shuō)明因?yàn)槭嵌?jí)圓柱齒輪減速器，且其傳動(dòng)的圓周速度v12m/s，故采用浸油潤(rùn)滑，取浸油深度h=30mm；軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，因?yàn)檩S承轉(zhuǎn)速v1500r/min，所以選

14、擇潤(rùn)滑脂的填入量為軸承空隙體積的1/22/3。2密封說(shuō)明在試運(yùn)行過(guò)程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何墊片。軸伸處密封應(yīng)涂以潤(rùn)滑脂。十拆裝和調(diào)整的說(shuō)明在安裝調(diào)整滾動(dòng)軸承時(shí)，必須保證一定的軸向游隙，因?yàn)橛蜗洞笮⒂绊戄S承的正常工作。當(dāng)軸直徑為3050mm時(shí)，可取游隙為。在安裝齒輪后，必須保證需要的側(cè)隙及齒面接觸斑點(diǎn)，側(cè)隙和接觸斑點(diǎn)是由傳動(dòng)精度確定的，可查手冊(cè)。當(dāng)傳動(dòng)側(cè)隙及接觸斑點(diǎn)不符合精度要求時(shí)，可以對(duì)齒面進(jìn)行刮研、跑合或調(diào)整傳動(dòng)件的嚙合位置。十一減速箱體的附加說(shuō)明機(jī)座和箱體等零件工作能力的主要指標(biāo)是剛度，箱體的一些結(jié)構(gòu)尺寸，如壁厚、凸緣、寬度、

15、肋板厚度等，對(duì)機(jī)座和箱體的工作能力、材料消耗、質(zhì)量和成本，均有重大影響。但是由于其形狀的不規(guī)則和應(yīng)力分布的復(fù)雜性，未能進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的分析計(jì)算，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式大概計(jì)算出尺寸，加上一個(gè)安全系數(shù)也可以保證箱體的剛度和強(qiáng)度。箱體的大小是根據(jù)內(nèi)部傳動(dòng)件的尺寸大小及考慮散熱、潤(rùn)滑等因素后確定的。十二設(shè)計(jì)小結(jié)本學(xué)期我們所進(jìn)行的機(jī)械課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)雽W(xué)以來(lái)一次比較系統(tǒng)全面的課程設(shè)計(jì)，這是一次比較完整的由我們自己設(shè)計(jì)，自己布圖，自己繪圖的課程設(shè)計(jì)。從拿到任務(wù)書到最初的齒輪和軸的設(shè)計(jì)，再到后來(lái)完完全全的一個(gè)月的繪圖，我們對(duì)設(shè)計(jì)有了一次親身的體驗(yàn)，可謂是痛并快樂(lè)著呀！這一個(gè)月的設(shè)計(jì)，總的來(lái)說(shuō)，我們學(xué)到了很多東

16、西，就是總體的設(shè)計(jì)，一步接著一步都有它自己獨(dú)特的道理，每一步的設(shè)計(jì)也都有它們各自的依據(jù)。除了學(xué)到新的東西，也對(duì)以往的東西做了一次鞏固。經(jīng)過(guò)這次實(shí)習(xí)我們真的學(xué)到了很多東西，和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 這次課程設(shè)計(jì)非常感謝邵曉榮老師的指導(dǎo)，老師在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有特別的指導(dǎo)我們，更多的是讓我們獨(dú)立的思考和畫圖，這對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)與工作都有很大的幫助。感謝老師對(duì)我們辛勤的指導(dǎo)。 十三參考資料1. 許立中，周玉林機(jī)械設(shè)計(jì)北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，20092. 韓曉娟機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，20083. 龔溎義，潘沛霖機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)北京：高等教育出版社，20064. 成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)北京：化學(xué)

17、工業(yè)出版社，20075. 邵曉榮，曲恩互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007=1.33kwa=0.85Pd=1.56Kwn=50.2r/min電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y112M-6nd=1000r/minnm=940r/minia=18.73i1=4.33i2=4.33n1=940r / minn2=217.09r/ minn3=50.14r/ minn4=50.14r/minP1=1.54kwP2= 1.48kwP3= 1.42kwP4=1.41kwT1=15.65 NmT2=65.11NmT3=270.46NmT4=264.75Nm齒輪計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自機(jī)械設(shè)計(jì)第75頁(yè)100頁(yè)齒輪材料用45鋼，z1=25z2=108KA=1.25K=1.45K=1.09Kv=1.08K=2.13 F1=420MPaF2=390MPaKA=1.25KV=1.08軸的計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自機(jī)械設(shè)計(jì)第137頁(yè)第153頁(yè)軸的材料選用常用的45鋼d1=28mmd3=42mmd2 =30mm 軸承的計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自機(jī)械設(shè)計(jì)第159頁(yè)第17