一級(jí)柱齒減速器設(shè)計(jì)主題內(nèi)容

1、第一章 緒 論本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算， 在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到 了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門(mén)課程 知識(shí)，并運(yùn)用 AUTOCAD 軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)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(guò)這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫?得到了鍛煉和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)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(wèn)題的能 力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。（2）通過(guò)對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了 一般機(jī)械設(shè)計(jì)的

2、程序和方法，樹(shù)立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科 學(xué)的工程設(shè)計(jì)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(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的 能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。（4）加強(qiáng)了我們對(duì)Office軟件中Word功能的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用。第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪減速器及v帶傳動(dòng)。2.2主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明輸送帶的最大有效拉力F=1150N,輸送帶的工作速度V=1.6 m/s,輸送機(jī)滾筒直徑D=260mm。2.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較

3、 平穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時(shí)），要求減速器設(shè)計(jì)壽命為8年，大修期為 3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為 380/220V。2.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇3v帶傳動(dòng)減速器運(yùn)輸帶嚴(yán)!匚，軸賽 -V x iMM電動(dòng)機(jī)圖1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第二章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算-r3.1減速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。3.2電動(dòng)機(jī)選擇（一）工作機(jī)的功率PwPw =FV/1000=1150X 1.6/1000=1.84kw（二）總效率口總耳總=口帶齒輪耳聯(lián)軸器口滾筒11軸承= 2 = 0.876（三）所需電動(dòng)機(jī)功率Pd電動(dòng)機(jī)Pd = Pwr> 總=1.84/0.8

4、76 =2.100(KW)選用：Y100L2-4查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 Ped = 3 kW電動(dòng)機(jī)選用 丫112M-4n滿=1420 r/min3.3傳動(dòng)比分配工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60X 1000v/ （兀D=60X 1000 X 1.6/(3.14 X 260)=117.589r/mi ni總二n滿 /n = 1420/117.589 =12.076(r/min)取 i帶=3則 i齒=i總/i帶=12.076/3 = 4.025i帶=33.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算i 齒=4.025（一）轉(zhuǎn)速n計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果n0 = n 滿=1420 (r/min )n I = n0 / i帶 =門(mén)滿 / i帶=1420

5、/3=473.333( r/min )m = ni /i 齒=473.333/4.025=117.589( r/mi n )nhi = nh=117.589 (r/min )（二） 功率PF0 =Pd =2.100(kw)P =p0n 帶=2.100x0.96=1.974(kw)P2齒輪“軸承=1.974 漢 0.98 漢 0.99 = 1.916(kw)P3 =卩2口聯(lián)軸器耳軸承=1.916 漢 0.99 漢 0.99 = 1.875(kw)（三）轉(zhuǎn)矩TT0 =9.55x106P0/n0 =9.55x10 62.100/14203=14.126x10 (N mm)T =T0n帶= 14.12

6、6x0.96x3 = 40.684x103(N mm)T2 =Tj齒輪 *軸承 i 齒=40.684 漢 0.98 匯 0.99 汽 4.025=158.872x1(f(N mm)TT聯(lián)軸器軸承i齒帶=158.872 7.99匯0.99"3=155.710x10 (N mm軸號(hào)功率P/kWN/(r.min 1)T/(N - m)in02.100142014.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98將上述數(shù)據(jù)列表如下:第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1齒輪材料和熱處理的選擇

7、小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度設(shè)取 HBS230大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，硬度設(shè)取 HBS1904.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得H liml = 580MPa , h lim 2 = 530MPa ,SHIim = 1F lim 1 = 215MPa ,F lim 2 = 200MPa , Sf lim 1J =m/n2 = 473.333/117.589 = 4.025由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得ZN1 = ZN2 = 1Yn1 = Yn2 = 1.1玩1 = ¥Hl運(yùn) Ni =580" =580MPaSh lim1SH

8、 lim!H2】JHlim2ZN2 = 530 1 =530MPa- 1計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果屛丄1丫N1 -21恥1.1 -244MPaSf lim1卜|_升小2 _20°".1 _204MPaSF lim1（一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩Ti鼬550 R / 厲冒9550勘.974/473.377|42.379（N （二）選載何系數(shù)K由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載何平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取 K = 1.1（三）計(jì)算齒數(shù)比卜卜=4.025（四）選擇齒寬系數(shù)屮d根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取 屮d二1（五

9、）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1>3 廠31KT（u + 1）11.1 域 40.684（4.025+1）76.43 訂2=76.43 十2Vv dh2 u仆530 4025=44.714（ mm）（六）確定齒輪模數(shù)ma = 2 © d2) = 1Gde) = dl 12=4472(1 +4.025 )=112.343(mm)m =(0.0070.02)a = (0.0070.02) X 185.871取m=3 （按照教材P188中10.25公式計(jì)算）（七）確定齒輪的齒數(shù) 乙和 zZ1 =勺=44.714 =22.36 m 3取乙=24Z1 = 24Z2 = 96Z2 =Z1 =4.

10、025 24 =96.6 取 Z2 = 96（八）實(shí)際齒數(shù)比J96 24-.-齒數(shù)比相對(duì)誤差"-0.006A J <± 2.5% 允許（九）計(jì)算齒輪的主要尺寸di =mZ<i =2 24 =48(mm)d2 =mZ2 =2 96 =192(mm)d1 =48mm d2 =192mm計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果11中心距a = (d1 +d 2 )=(48 +192 )=120(mm)22a=120mm齒輪寬度 B2 =屮 dd1 =1 x 48 =48(mm)B1 = B2 + (5 10) = 53 58(mm)取 B1 =57 (mm)B1=57mm（十）計(jì)算圓周轉(zhuǎn)速v（

11、以分度圓為基礎(chǔ)）并選擇齒輪精度B2=48mm閔口一3.14 如8匯473.333189m/s.V 1 . 11 11/0160000060如000V=1.1890查表應(yīng)取齒輪等級(jí)為9級(jí)，(m/s) 定為IT7但根據(jù)設(shè)計(jì)要求齒輪的精度等級(jí)為 7級(jí)。齒輪彎曲強(qiáng)度校核（一）由4 2 1中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力】=244MPa屛2 】=204MPa（二）計(jì)算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力（只要計(jì)算齒輪1即可）由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得YF1 =2.63Yf2=2.19比較Yf / f 的值Yf 1 /oF1=2.63/244=0.0108>YF2/oF2=2.19/204=0.0107計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)

12、力為2000KYF12000x101.741 x 2.63F1 =22B2 m Z 266 疋 3 疋 22強(qiáng)度足夠= 40.952(MPa)：打丨齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑da 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 h a =1 c = 0.25da1=54mmda2 =196m m h=4.5mm S=3.14mm P=6.28mm hf=2.5mm ha=2mm df1 =43mm df2=187mmdai =di 2ha1 = Z1 2ha m = (24 2 1) 2 = 54(mm)da2 =d2 2ha2 = Z2 2ha m = (96 2 1) 2 = 196(mm) 齒

13、距P = 2X 3.14=6.28(mm)齒根高h(yuǎn)f = h a c m =2.5(mm)齒頂高h(yuǎn)a=ham=1 2 = 2(mm)齒根圓直徑d fdf1 =d1 2hf =48 2 2.5 =43(mm)d f2 =d2 2hf =192 -2 2.5 =187(mm)4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑d=*50(mm)輪轂直徑D1=1.6d=1.6X 50=80(mm)輪轂長(zhǎng)度L =B2 =66(mm)輪緣厚度8 0 =:(34)m = 68(mm)取 6=8輪緣內(nèi)徑D2= da2-2h-2 務(wù) 0 =196-2X 4.

14、5-2X 8=171(mm)取 D2 = 170(mm)腹板厚度 c=0.3 B2=0.3X 48=14.4取 c=15(mm)腹板中心孔直徑D o =0.5(D,+D2)=0.5(170+80)=125(mm)腹板孔直徑 d 0 =0.25 ( D2-D!) =0.25 (170-80)=22.5(mm)取 d0=20(mm)齒輪倒角 n=0.5m=0.5X 2=1齒輪工作如圖2所示：ru iT.-k-;計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217255% =650MPa<Ts=360MPa <T=30

15、0MPa5.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑（P265公式14.2 ）33從動(dòng)軸 d2=c 膽-115 J 1.955 =29.35D2=32mm丫門(mén)2 117.587考慮鍵槽 d2 =29.35X 1.05=30.82選取標(biāo)準(zhǔn)直徑d 2 =32 （mm ）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。軸的強(qiáng)度校核從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核圓周力Ft = 2000T2 =2000X 158.872/192=1654.92d2徑向力Fr = Ft tan=1654.92X tan20° =602.34由于為直齒輪，軸向力

16、Fa=0作從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖：（如圖3所示）Ft Fr水平面彎矩RHAt1THRHB1 J 1Ta垂直面彎矩合力彎矩扭矩11B.4EWFI危險(xiǎn)截面 當(dāng)量彎矩從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果L=110mmRha = Rhb =0.5 Ft =0.5X 1654.92=827.46( N)M hc =0.5 Rha L=827.46 X 110X 0.5/1000=51.72(N m)Rva = Rvb =0.5 Fr =0.5X 602.34 =301.17(N m)MVC =0.5RvaL=501.17X 110X 0.5/1000=36.4( N m)轉(zhuǎn)矩 T=158.872(N m)校核M C =

17、 Jm HC 2 + M VC2 =x'51.722 +18.822 =55.04(N m)Me = Jmc2 +(aT f =丁55.042 +(0.6如58.872 )2 =118.42( N m)由圖表查得(P266表 14.2), B j=55MPad> 10 '】=10 /118.42 =29.21(mm)0.1Blv 0.1* 55考慮鍵槽 d=29.21mm < 45mm則強(qiáng)度足夠第八早軸承、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(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇6207 2個(gè)(GB/T276-1

18、993)從動(dòng)軸承 6209 2 個(gè)從動(dòng)軸(GB/T276-1993)承2個(gè)壽命計(jì)劃：兩軸承受純徑向載荷P= F r =602.34X=1Y=0從動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承6209,基本額定功負(fù)荷Cr=25.6KNft=1: =310660吐ftG 豐=106P =60 117.589倍6 工 10叫3=10881201602.34預(yù)期壽命為：8年，兩班制L=8 X 300X 16=38400<Li0h軸承壽命合格6.2鍵的選擇計(jì)算及校核（一）從動(dòng)軸外伸端d=42，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵10 X 40GB/T1096 2003, b=16, L=50 , h=10,選 45 號(hào)鋼，其許用擠

19、壓力 嘰=100MPaJh 'l=4000TI=hid4000 158.8728 30 32=82.75< tpl從動(dòng)軸 外伸端 鍵10 X40GB/10962003則強(qiáng)度足夠，合格（二）與齒輪聯(lián)接處 d=50mm,考慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵 14X 52 GB/T1096 2003,b=10mm,L=45mm , h=8mm ,選45號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力 tp =100MPaFth 'l4000Tihid4000 158872=45.392< 叮8 35 50p與齒輪 聯(lián)接處 鍵14 X52GB/T10962003則強(qiáng)度足夠，合格6.3聯(lián)軸器的選

20、擇由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無(wú)特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用彈性套柱聯(lián)軸器（指導(dǎo)手冊(cè)P149附表9.3）K=1.3KP|1.3 1.916 ,TC =9550=9550X =202.290選用TL8套住聯(lián) 軸器nil117.589選用LT6型彈性 套住聯(lián)軸 器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩T n =250，TC<Tn。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=3240,選d=35,軸孔長(zhǎng)度L=82LT6型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)（如選用指導(dǎo)手冊(cè)P147-148中附表連接形式也要列出類似參數(shù)表格）型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩T/(N -rm)許用 轉(zhuǎn)速n/（r - min軸孔 直徑 d/mm軸孔 長(zhǎng)度L/mm外 徑D/m

21、m材料軸孔 類型鍵 槽 類 型LT625033003582160HT200Y型A型第七章 減速器潤(rùn)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(jì)算及裝配圖 7.1潤(rùn)滑的選擇確定潤(rùn)滑方式1. 齒輪V=1.2vv 12 m/s應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成 本及需要，選用浸油潤(rùn)滑2. 軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量齒輪浸油 潤(rùn)滑軸承脂 潤(rùn)滑計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1.齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油，最低最高油面距1020mm 需油量為1.5L左右齒輪用150號(hào)機(jī)械油2.軸承潤(rùn)滑選用2L 3型潤(rùn)滑脂，用油量為軸承間軸承用2L3 型隙的1/31/2為宜潤(rùn)滑脂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(指導(dǎo)手冊(cè)P131附表6.1)悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由于 V<3 (m/s),故選用半粗羊毛氈加以密圭寸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(shuō)明如下：計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋12Q235M6 X 16GB 5782 1986螺栓安裝端蓋24Q235M8 X 2