二級直齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計08103

1、一、 設(shè)計題目：二級直齒圓柱齒輪減速器1 要求：擬定傳動關(guān)系：由電動機、V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機構(gòu)成。2 工作條件：雙班工作，有輕微振動，小批量生產(chǎn)，單向傳動，使用5年，運輸帶允許誤差5%。3 知條件：運輸帶卷筒轉(zhuǎn)速， 減速箱輸出軸功率馬力，二、 傳動裝置總體設(shè)計：1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。2. 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動方案：考慮到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設(shè)置在高速級。 其傳動方案如下：三、 選擇電機. 計算電機所需功率： 查手冊第3頁表1-7：說明：電機至工作機之間的傳動裝置的總效率：2確定電機

2、轉(zhuǎn)速：查指導(dǎo)書第7頁表1：取V帶傳動比i=24二級圓柱齒輪減速器傳動比i=840所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍是：符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有：750、1000、1500、3000根據(jù)電動機所需功率和轉(zhuǎn)速查手冊第155頁表12-1有4種適用的電動機型號，因此有4種傳動比方案如下：方案電動機型號額定功率同步轉(zhuǎn)速r/min額定轉(zhuǎn)速r/min重量總傳動比1Y112M-24KW3000289045Kg2Y112M-44KW1500144043Kg3Y132M1-64KW100096073Kg4Y160M1-84KW750720118Kg綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和帶傳動、減速器的傳動比，可見第3種方案比

3、較合適，因此選用電動機型號為Y132M1-6，其主要參數(shù)如下：額定功率kW滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速質(zhì)量ADEFGHLAB496010007321638801033132515280四確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比：總傳動比：分配傳動比：取 則取經(jīng)計算注：為帶輪傳動比，為高速級傳動比，為低速級傳動比。五計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)：將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸依次為電機與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動效率。. 各軸轉(zhuǎn)速：2各軸輸入功率：3各軸輸入轉(zhuǎn)矩：運動和動力參數(shù)結(jié)果如下表：軸名功率P KW轉(zhuǎn)矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動機軸9601軸

4、2軸683軸4軸3七 齒輪的設(shè)計：1高速級大小齒輪的設(shè)計：材料：高速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。高速級大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為220HBS。查課本第166頁表11-7得：。查課本第165頁表11-4得：。故。查課本第168頁表11-10C圖得：。故。按齒面接觸強度設(shè)計：9級精度制造，查課本第164頁表11-3得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù) 計算中心距：由課本第165頁式11-5得：考慮高速級大齒輪與低速級大齒輪相差不大取則取實際傳動比：傳動比誤差：。齒寬：取高速級大齒輪：高速級小齒輪：驗算輪齒彎曲強度：查課本第167頁表11-9得：按最小齒寬計算： 所以安全。齒輪的圓周速度：查課

5、本第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。2低速級大小齒輪的設(shè)計：材料：低速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。低速級大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為220HBS。查課本第166頁表11-7得：。查課本第165頁表11-4得：。故。查課本第168頁表11-10C圖得：。故。按齒面接觸強度設(shè)計：9級精度制造，查課本第164頁表11-3得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)計算中心距： 由課本第165頁式11-5得：取 則 取計算傳動比誤差：合適齒寬：則取低速級大齒輪：低速級小齒輪：驗算輪齒彎曲強度：查課本第167頁表11-9得：按最小齒寬計算：安全。齒輪的圓周速度：查課本第162頁表11-2知選用

6、9級的的精度是合適的。八減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號計算公式結(jié)果箱座厚度10箱蓋厚度9箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度15箱座底凸緣厚度25地腳螺釘直徑M24地腳螺釘數(shù)目查手冊6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑M12蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑0.6）M10軸承端蓋螺釘直徑0.5）10視孔蓋螺釘直徑0.4）8定位銷直徑0.8）8，至外箱壁的距離查手冊表112342218，至凸緣邊緣距離查手冊表1122816外箱壁至軸承端面距離=+（510）50大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離15齒輪端面與內(nèi)箱壁距離>10箱蓋，箱座肋厚9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）1

7、25（2軸）150（3軸）九 軸的設(shè)計：1高速軸設(shè)計：材料：選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第230頁表14-2取 C=100。各軸段直徑的確定：根據(jù)課本第230頁式14-2得： 又因為裝小帶輪的電動機軸徑，又因為高速軸第一段軸徑裝配大帶輪，且所以查手冊第9頁表1-16取。L11-3=60。因為大帶輪要靠軸肩定位，且還要配合密封圈，所以查手冊85頁表7-12取，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。段裝配軸承且，所以查手冊62頁表6-1取。選用6009軸承。L3=B+2=16+10+2=28。段主要是定位軸承，取。L4根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后在確定。裝配齒輪段直徑：判斷是不是作成齒輪軸： 查

8、手冊51頁表4-1得：得：e=5.96.25。段裝配軸承所以 L6= L3=28。2 校核該軸和軸承：L1=73 L2=211 L3=96作用在齒輪上的圓周力為：徑向力為作用在軸1帶輪上的外力：求垂直面的支反力：求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖：求水平面的支承力：由得NN求并繪制水平面彎矩圖：求F在支點產(chǎn)生的反力：求并繪制F力產(chǎn)生的彎矩圖：F在a處產(chǎn)生的彎矩：求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把與直接相加。求危險截面當(dāng)量彎矩：從圖可見，m-m處截面最危險，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)）計算危險截面處軸的直徑：因為材料選擇調(diào)質(zhì)，查課本225頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應(yīng)力，則：因為

9、，所以該軸是安全的。3軸承壽命校核：軸承壽命可由式進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本259頁表16-9，10取取按最不利考慮，則有：則 因此所該軸承符合要求。4彎矩及軸的受力分析圖如下：5鍵的設(shè)計與校核: 根據(jù)，確定V帶輪選鑄鐵HT200，參考教材表10-9,由于在范圍內(nèi)，故軸段上采用鍵：, 采用A型普通鍵:11-3=60綜合考慮取=50得查課本155頁表10-10所選鍵為：中間軸的設(shè)計：材料：選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第230頁表14-2取C=100。根據(jù)課本第230頁式14-2得：段要裝配軸承，所以查手冊第9頁表1-16取，查手冊62頁表6-1選用6208軸承，L1=

10、B+=18+10+10+2=40。裝配低速級小齒輪，且取，L2=128，因為要比齒輪孔長度少。段主要是定位高速級大齒輪，所以取，L3=10。裝配高速級大齒輪，取 L4=84-2=82。段要裝配軸承，所以查手冊第9頁表1-16取，查手冊62頁表6-1選用6208軸承，L1=B+3+=18+10+10+2=43。校核該軸和軸承：L1=74 L2=117 L3=94作用在2、3齒輪上的圓周力：N 徑向力：求垂直面的支反力計算垂直彎矩：求水平面的支承力：計算、繪制水平面彎矩圖：求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：求危險截面當(dāng)量彎矩：從圖可見，m-m,n-n處截面最危險，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)）計算危險

11、截面處軸的直徑： n-n截面: m-m截面:由于，所以該軸是安全的。軸承壽命校核：軸承壽命可由式進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本259頁表16-9，10取取則，軸承使用壽命在年范圍內(nèi)，因此所該軸承符合要求。彎矩及軸的受力分析圖如下：鍵的設(shè)計與校核：已知參考教材表10-11，由于所以取因為齒輪材料為45鋼。查課本155頁表10-10得L=128-18=110取鍵長為110. L=82-12=70取鍵長為70根據(jù)擠壓強度條件，鍵的校核為：所以所選鍵為:從動軸的設(shè)計：確定各軸段直徑計算最小軸段直徑。因為軸主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以按扭轉(zhuǎn)強度計算，由式14-2得：考慮到該軸段上開有鍵

12、槽，因此取查手冊9頁表1-16圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，取為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑。查手冊85頁表7-2，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，因此取。設(shè)計軸段，為使軸承裝拆方便，查手冊62頁，表6-1，取，采用擋油環(huán)給軸承定位。選軸承6215:。設(shè)計軸段，考慮到擋油環(huán)軸向定位，故取設(shè)計另一端軸頸，取，軸承由擋油環(huán)定位，擋油環(huán)另一端靠齒輪齒根處定位。 輪裝拆方便，設(shè)計軸頭，取，查手冊9頁表1-16取。設(shè)計軸環(huán)及寬度b使齒輪軸向定位，故取取,確定各軸段長度。有聯(lián)軸器的尺寸決定(后面將會講到).因為,所以軸頭長度因為此段要比此輪孔的長度短其它各軸段長度由結(jié)構(gòu)決定。（4）校核該軸和軸承：L1

13、=97.5 L2=204.5 L3=116求作用力、力矩和和力矩、危險截面的當(dāng)量彎矩。作用在齒輪上的圓周力： 徑向力：求垂直面的支反力：計算垂直彎矩：.m求水平面的支承力。計算、繪制水平面彎矩圖。求F在支點產(chǎn)生的反力求F力產(chǎn)生的彎矩圖。F在a處產(chǎn)生的彎矩：求合成彎矩圖。考慮最不利的情況，把與直接相加。求危險截面當(dāng)量彎矩。從圖可見，m-m處截面最危險，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)）計算危險截面處軸的直徑。因為材料選擇調(diào)質(zhì)，查課本225頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應(yīng)力，則：考慮到鍵槽的影響，取因為，所以該軸是安全的。（5）軸承壽命校核。軸承壽命可由式進行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本259頁表16-9，10取取按最不利考慮，則有：則,該軸承壽命為64.8年,所以軸上的軸承是適合要求的。（6）彎矩及軸的受力分析圖如下：（7）鍵的設(shè)計與校核：因為d1=63裝聯(lián)軸器查課本153頁表10-9選鍵為查課本155頁表10-10得因為L1=107初選鍵長為100,校核所以所選鍵為:裝齒輪查課本153頁表10-9選鍵為查課本155頁表10-10得因為L6=122初選鍵長為100,校核所以所選鍵為:.十 高速軸大齒輪的設(shè)計因 采用腹板式結(jié)構(gòu)代號結(jié)構(gòu)尺寸和計算公式結(jié)果輪轂處直徑72輪轂軸向長度84倒角尺寸1齒根圓處的厚度10腹板最大直徑板孔直徑腹板厚度電動機帶