二級斜齒圓柱齒輪減速器

1、海南大學(xué)機(jī)械課程設(shè)計(jì)論文海南大學(xué)課程設(shè)計(jì)課程 課程設(shè)計(jì)論文（二一 四 至二一 五 學(xué)年度）論文題目： 二級斜齒圓柱齒輪減速器 學(xué)生姓名： 曹乾龍 學(xué)生學(xué)號： 20120501310001 所在學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 年級專業(yè)： 2012 級 機(jī)械設(shè)計(jì) 專業(yè) 完成日期： 2015 年 6 月 30 日 海南大學(xué) 制目錄一. 傳動(dòng)分析1二. 電動(dòng)機(jī)的選擇.3三. 各傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算. 3四. 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.45. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.56. 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算.87. 聯(lián)軸器的選擇9八. 輸出軸聯(lián)軸器的選擇9九. 鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算.9十. 潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇.1010. 減速

2、器附件的選擇和設(shè)計(jì).1112. 其他相關(guān)說明.13十三課程設(shè)計(jì)心得.14十四參考文獻(xiàn).15十五. 裝配圖.15本次的設(shè)計(jì)具體內(nèi)容主要包括：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)；主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；主要零、部件設(shè)計(jì)；完成主要零件的工藝設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)一套主要件的工藝裝備。一：傳動(dòng)的分析：要求為設(shè)置帶式傳動(dòng)裝置，使用二級斜齒圓柱齒輪減速器，根據(jù)實(shí)際情況考慮，應(yīng)該齒輪遠(yuǎn)離輸入端，而且需要水平安放。 1.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則針對齒輪五種失效形式，應(yīng)分別確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。但是對于齒面磨損、塑性變形等，由于尚未建立起廣為工程實(shí)際使用而且行之有效的計(jì)算方法及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，所以目前設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及保證齒面

3、接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。對于高速大功率的齒輪傳動(dòng)（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)主傳動(dòng)、汽輪發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)等），還要按保證齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算（參閱GB64131986）。至于抵抗其它失效能力，目前雖然一般不進(jìn)行計(jì)算，但應(yīng)采取的措施，以增強(qiáng)輪齒抵抗這些失效的能力。 2.閉式齒輪傳動(dòng) 由實(shí)踐得知，在閉式齒輪傳動(dòng)中，通常以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主。但對于齒面硬度很高、齒芯強(qiáng)度又低的齒輪（如用20、20Cr鋼經(jīng)滲碳后淬火的齒輪）或材質(zhì)較脆的齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。如果兩齒輪均為硬齒面且齒面硬度一樣高時(shí)，則視具體情況而定。 功率較大的傳動(dòng)，例如輸入功率超過75kW的閉式齒輪傳動(dòng)，發(fā)熱量大，易于

4、導(dǎo)致潤滑不良及輪齒膠合損傷等，為了控制溫升，還應(yīng)作散熱能力計(jì)算。 3、開式（半開式）齒輪傳動(dòng)按理應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算，但如前所述，對齒面抗磨損能力的計(jì)算方法迄今尚不夠完善，故對開式（半開式）齒輪傳動(dòng)，目前僅以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。為了延長開式（半開式）齒輪傳動(dòng)的壽命，可視具體需要而將所求得的模數(shù)適當(dāng)增大。 此方案的優(yōu)缺點(diǎn)：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之。原始數(shù)據(jù)：輸送帶有效拉力F

5、=1000N 輸送帶工作速度v=1.45m/s 輸送機(jī)滾筒直徑D=250mm二：電動(dòng)機(jī)的選擇： 設(shè)：工作機(jī)（卷筒）所需功率p 卷筒效率W 電機(jī)至卷筒軸的傳動(dòng)總效率a（減速器效率） 電機(jī)需要的功率Pd P=250x110.8/9550=2.9kw取（1） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇：型號額定功率kW滿載時(shí)轉(zhuǎn)速r/min電流（380V時(shí)）A效率%功率因素Y100L-2328806.4820.872.22.31.4中心高外形尺寸底腳安裝尺寸地腳螺栓直徑軸身 尺寸裝鍵部位尺寸10012 查手冊取選定電機(jī)為Y100L-2（2）總傳動(dòng)比計(jì)算和分配各級傳動(dòng)比： 三：各傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（1）.各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算： （2

6、）.各軸功率的計(jì)算 ： 四：齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：查表可得高速軸齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為240260HBS因?yàn)槭瞧胀p速器，由表11.20選精度等級為8，要求齒面粗糙度Ra3.26.3m。圓周速度小于等于10m/s。由于該減速器是閉式齒輪傳動(dòng)，且齒面為硬度HBS小于350的軟面齒，齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根的彎曲強(qiáng)度。因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式（11.36）求出值。（1）：確定公式內(nèi)的所需各計(jì)算值：查表取K=1.1取小齒輪的齒數(shù)，中間軸大齒輪齒數(shù) 取初選螺旋角查表取查表取查圖得 查表得 查圖可得 由

7、 取 取圓整中心距后確定螺旋角主要尺寸計(jì)算 取 5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）.低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：C=107118 （2）.高速軸最小軸徑計(jì)算：由于此減速器的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并調(diào)質(zhì)處理按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小直徑）根據(jù)表C=107118 又由聯(lián)軸器有鍵槽加大3%5%的15.17mm。 取最小軸徑16mm。聯(lián)軸器有鍵槽加大3%5%的4247mm。 取最小軸徑45mm。(3) .低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：取齒輪與齒輪之間間距15mm，齒輪與箱體內(nèi)壁間距15mm，軸承端面到箱體內(nèi)壁距離5mm，上端軸頸長45mm，軸頭長80mm，齒輪上端用軸環(huán)定位，下端用套筒定位，齒輪的周向固定采用平

8、鍵聯(lián)接，又各齒輪的寬度確定，作裝配簡圖如下，并標(biāo)出相應(yīng)的尺寸關(guān)系。齒輪輪轂寬度為80mm，為保證齒輪固定可靠，該軸頸長度應(yīng)小于齒輪輪轂寬度，取為75mm。確定軸的結(jié)構(gòu)如下：（4）低速軸的彎扭組合強(qiáng)度校核1.畫軸的受力圖：2.計(jì)算軸上受力：3.計(jì)算軸承處支反力：4.計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩：查表得，滿足的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度。5.中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)表C=107118 得聯(lián)軸器有鍵槽加大3%5%的26.3629.63mm。 取最小軸徑30mm。六滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算：1. 高速軸和中間軸上滾動(dòng)軸承的選擇：因?yàn)槭切饼X輪所以選角接觸球軸承，高速軸軸頸直徑25mm，中間軸軸頸直徑30

9、mm，可分別選用7205C、7206C軸承。2.低速軸上滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算：因?yàn)槭切饼X輪所以選角接觸球軸承，低速軸軸頸直徑55mm，可選用7211C軸承。 查表得， 所以A端壓緊，B端放松。 對A端， 對B端， 查表得， 查表得， 查手則得7211C軸承Cr=52800N.取=3， 軸承要求壽命為 250×10×15=37500h. 所以軸承滿足要求。七聯(lián)軸器的選擇：電動(dòng)機(jī)Y112M-4的軸徑為28mm，軸頭長60mm；減速器輸入軸軸頭直徑20mm，長42mm。所以可選用。八輸出軸聯(lián)軸器的選擇：減速器輸出軸軸頭直徑45mm，長80mm，卷筒軸直徑45mm，長90mm。所以

10、可選用。9 鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算：1. 低速軸上鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算：低速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運(yùn)動(dòng)和齒輪的周向運(yùn)動(dòng)，軸頭直徑45mm，長80mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型，鍵可選用C型鍵;軸頸直徑66mm，長為74mm。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得，軸的直徑為4450mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為14×9，鍵的長度可選70mm。軸的直徑為6575mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為20×12，鍵的長度可選63mm。所以選定鍵為C14×70 GB1096-79（90）、鍵20×63 GB1096-79（90）。鍵聯(lián)接強(qiáng)度的校核： 查表得，（鑄鐵） （鋼）所以鍵聯(lián)接滿足強(qiáng)度要求。2.高速軸和

11、中間軸上鍵聯(lián)接的選擇：高速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運(yùn)動(dòng)，軸頭直徑20mm，長42mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型，鍵可選用C型鍵。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得，軸的直徑為1722mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為6×6，鍵的長度可選40mm。所以選定鍵為 鍵C6×40 GB1096-79（90）。 中間軸上鍵聯(lián)接用于固定齒輪的周向運(yùn)動(dòng)，軸頸直徑36mm，長為43mm、73mm。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得，軸的直徑為3038mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為10×8，鍵的長度可選36mm、63mm。所以選定鍵為 鍵10×36 GB1096-79（90）、鍵10×63 GB1096-79（90）

12、。十潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇：1.潤滑油牌號 ：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-CKC90110潤滑油。2、潤滑方式的選擇：齒輪采用油潤滑，滾動(dòng)軸承采用脂潤滑。由于減速器是一般機(jī)床的齒輪變速箱，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表7.11查得潤滑油可采用代號為L-AN22的全損耗系統(tǒng)用油GB 443-1989。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表7.12查得潤滑脂可用代號為L-XACMGA2的合成鋰基潤滑脂GB/T492-1989、3、密封類型的選擇：減速器的密封方式采用氈圈油密封。十一減速器附件的選擇和設(shè)計(jì)：1.通氣器：減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)的溫度和氣壓都很高，通氣器能使熱膨脹氣體及

13、時(shí)排出，保證箱體內(nèi)、外氣壓平衡，以免潤滑油沿箱體接合面、軸伸處及其它縫隙滲漏出來。2窺視孔和視孔蓋：窺視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況等，并可用該孔向箱內(nèi)注入潤滑油，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M8緊固。3.軸承蓋：軸承蓋用于對軸承部件進(jìn)行軸向固定，承受軸向載荷，調(diào)整軸承間隙，并起到密封作用。相關(guān)表格如下：內(nèi)徑為35的軸承內(nèi)徑為40的軸承內(nèi)徑為50的軸承=8=9 =8=9=8=9=69=77=87=92=97=107=112=117=127687383D4=D-(10-15)=60D4=D-(10-15)=68D4=D-

14、(10-15)=78b=5b=5b=5h=5h=5h=5e=(11.2)=9e=(11.2)=9e=(11.2)=94.定位銷：為了保證箱體軸承座孔的鏜削和裝配精度，并保證減速器每次裝拆后軸承座的上下半孔始終保持加工時(shí)候的位置精度，箱蓋與箱座需用兩個(gè)圓錐銷定位。5.放油孔和螺塞：放油孔設(shè)置在箱座內(nèi)底面最低處，能將污油放盡。在油孔附近應(yīng)做成凹坑，以便為了更換減速器箱體內(nèi)的污油聚集而排盡。平時(shí)，排油孔用油塞堵住，并用封油圈以加強(qiáng)密封。螺塞直徑可按減速器箱座壁厚2或2.5倍選取。6.減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：箱體是加速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正確相對位置并承受作用在減速器上

15、載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤滑油的油箱。機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，主要根據(jù)地腳螺栓的尺寸，再通過地板固定，而地腳螺尺寸又要根據(jù)兩齒輪的中心距a來確定。減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)座壁厚8機(jī)蓋壁厚18機(jī)座凸緣、機(jī)蓋凸緣和機(jī)座底凸緣厚度b,b1,b212,12,20機(jī)蓋和箱座上的肋厚m，m18軸承旁凸臺的高度和半徑h,R50，16軸承蓋的外徑D2D+（5-5.5）d3地腳螺釘直徑與數(shù)目df雙級減速器a1+a2小于350df16n6通孔直徑df17.5沉頭座直徑D033螺栓距機(jī)壁距離C1min25螺栓距凸緣外緣距離C2min23聯(lián)接螺栓軸承旁聯(lián)接螺栓箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑dd1=12d2=10

16、通孔直徑d'13.511沉頭座直徑D2622凸緣尺寸c1min2018c2min1614定位銷直徑d6軸承蓋螺釘直徑d38視孔蓋螺釘直徑d46箱體外壁至軸承座端面的距離L150大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離110齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離214十二.其他相關(guān)說明:1.安裝任一調(diào)整環(huán)時(shí)，滾動(dòng)軸承的總軸向間隙應(yīng)調(diào)整到0.4±0.2范圍內(nèi)；2.裝配軸承時(shí)，應(yīng)在軸承內(nèi)涂上適量的ZN-4鈉基潤滑脂（GB492-77）；3.減速器裝配好后，在機(jī)座內(nèi)加以N46號機(jī)油（GB443-84），油面應(yīng)維持；在油尺二刻線中間，高速軸以600-1000轉(zhuǎn)/分作空載跑合，以檢查各部件；4.裝配好的減速器接合面

17、間的間隙，在任何地方都不得大于0.03；5.機(jī)座與機(jī)蓋合箱面上允許涂以密封油漆，但禁止使用任何襯墊；6.工作的靈活性與可靠性:（1）各密封處，接合處不應(yīng)有漏油、滲油現(xiàn)象；（2）各聯(lián)接件、緊固件、聯(lián)接密封可靠，無松動(dòng)現(xiàn)象；（3）滾動(dòng)軸承軸向間隙應(yīng)調(diào)整正確，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫升不超過20°C；（4）齒輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)、正常，無沖擊震動(dòng)及過高噪音。十三課程設(shè)計(jì)心得：心得體會(huì)（曹乾龍，20120501310001，12機(jī)械一班）經(jīng)過近三周的努力，機(jī)械課程設(shè)計(jì)取得圓滿結(jié)束。雖然它的時(shí)間很短，很匆忙，但是它使我了解到一些知識，讓我也重溫了機(jī)械設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我真的受益很多，看著自己的課程設(shè)計(jì)完成，也多少有些成就感。通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我們每個(gè)人都再一次切身體驗(yàn)了課程設(shè)計(jì)的基本模式和相關(guān)流程。在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了怎樣根據(jù)張老師所給的題目去構(gòu)思，收集和整理設(shè)計(jì)中所需要的資料。在這些日子里，夜以繼日的演算相關(guān)數(shù)據(jù)，在參考書上尋找參考資料，使我們真正地嘗試到了作為一名設(shè)計(jì)者的辛酸與喜悅。 通過本次課程設(shè)計(jì)，我們將理論知識與實(shí)際設(shè)計(jì)相結(jié)合，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際，并且學(xué)會(huì)了如何綜合去運(yùn)用所學(xué)的知識，使我們對所學(xué)的知識有了更加深刻的認(rèn)識和了解，讓我們受益匪