二級(jí)減速器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 §1 設(shè)計(jì)任務(wù) 第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)§1 電動(dòng)機(jī)的選擇§2 傳動(dòng)比的分配§3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算第三章 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) §1 選定齒輪類型、精度、等級(jí)材料 §2 初計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 §3 確定傳動(dòng)尺寸 第四章 低速級(jí)直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)§1 選定齒輪類型、精度、等級(jí)材料 §2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) §3 修正計(jì)算 §4 幾何尺寸計(jì)算 第五章 圓柱齒輪上的受力分析§ 1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力 § 2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用

2、力第六章 中間軸設(shè)計(jì)方案§1 選擇軸的材料 §2 初算軸徑§ 2初算軸徑 §3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §4 鍵連接 §5 軸的受力分析 §6 校核軸的強(qiáng)度 §7 校核鍵的連接 §8 校核軸承壽命第七章 高速軸設(shè)計(jì)方案§1 選擇軸的材料 §2 初選最小軸徑 §3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §4 軸的受力分析 §5 校核軸的強(qiáng)度 §6 校核軸承壽命第八章 低速軸設(shè)計(jì)方案§1 選擇軸的材料 §2 計(jì)算軸徑 §3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §4 鍵連接 &#

3、167;5 軸的受力分析 §6 校核軸的強(qiáng)度 §7 校核鍵的連接 §8 校核軸承壽命 第9章 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸§1 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 參考文獻(xiàn) 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書§1設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用兩級(jí)圓柱齒輪減速器的齒輪傳動(dòng)。二、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖： 三、工作條件：?jiǎn)蜗蜻\(yùn)動(dòng)有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，單班制 工作，使用期限5年，輸送帶允許誤差為5%。四、原始數(shù)據(jù)：輸送帶的有效拉力 F=2800 （N） 輸送帶的工作速度 V=1.1 （m/s） 輸送帶的卷筒直徑 D=3500 （mm） 五、設(shè)計(jì)要求：1、 設(shè)計(jì)說(shuō)

4、明書一份（頁(yè)數(shù)不少于20頁(yè)） 2、 減速器裝配圖1張（A1號(hào)圖紙畫） 3、 減速器零件圖2-3張（可以用計(jì)算機(jī)繪圖）第二章 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)§1電動(dòng)機(jī)的選擇1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇 由工作條件，選擇常用的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2)電動(dòng)機(jī)功率選擇 工作機(jī)所需要的有效功率為PW=FV/1000=(2800×1.1)/1000=3.080 KW 設(shè)：1一聯(lián)軸器的效率. 1=0.9928級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率。 2=0.973滾動(dòng)軸承。 3=0.984輸送機(jī)卷筒效率。 4=0.96電動(dòng)機(jī)所需功率為：由【文獻(xiàn)一】表16-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為4kw。3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 選擇常用的同

5、步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的兩種，初選1000r/min。4）電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 由電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查【文獻(xiàn)一】表16-1可知電動(dòng)機(jī)的各參數(shù)為：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 總傳動(dòng)比/ r/min Y132M1-6 4.0 1000 960 15.985§ 2傳動(dòng)比的分配 已知減速器的總傳動(dòng)比， 雙級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為： 低速級(jí)的傳動(dòng)比為： i1 i2都在推薦傳動(dòng)比3-5之間，確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y132M1-6。§ 3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1）各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：2）各軸的輸入功率計(jì)算

6、：3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：第三章 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)§ 1選定齒輪類型、精度、等級(jí)材料帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，大小齒輪均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，查【文獻(xiàn)二】表8-17得齒面硬度=217-255HBW,=162-217HBW.平均硬度=236HBW,=190HBW.=46HBW,在30-50HBW之間。選用8級(jí)精度。 § 2初計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)公式為1) 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為=37146.2) 因值未知，值不能確定，可初選載荷系數(shù).3) 由【文獻(xiàn)二】表8-18，取齒寬系數(shù).4) 由【文獻(xiàn)二】表8-19

7、，查得彈性系數(shù).5) 初定螺旋角，由【文獻(xiàn)二】圖9-2查得.6) 初選，則，取，則端面重合度為：軸向重合度為： 由【文獻(xiàn)二】圖8-3查得重合度系數(shù).7) 由【文獻(xiàn)二】圖11-2查得螺旋角系數(shù)8) 許用接觸應(yīng)力可用下式計(jì)算：,由【文獻(xiàn)二】圖8-4e、a查得接 觸疲勞極限應(yīng)力為.9) 小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為： 由【文獻(xiàn)二】圖8-5查得壽命系數(shù)，由【文獻(xiàn)二】表8-20取安全系數(shù)，小齒輪的許用接觸應(yīng)力為：大齒輪的許用接觸應(yīng)力為： 取，初算小齒輪的分度圓直徑，得§ 3確定傳動(dòng)尺寸1) 計(jì)算載荷系數(shù) 由【文獻(xiàn)二】表8-21查得使用系數(shù), 由【文獻(xiàn)二】圖8-6查得動(dòng)載系數(shù)，圖8-7查得

8、齒向載荷分配系數(shù)，由【文獻(xiàn)二】表8-22查得齒間載荷分配系數(shù)，則 2) 對(duì)修正.3) 確定模數(shù)，按【文獻(xiàn)二】表8-23，取. 4)計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距：，取 對(duì)修正，由【文獻(xiàn)二】圖9-2查得,則由【文獻(xiàn)二】圖8-3查得，【文獻(xiàn)二】圖11-2查得， 精確計(jì)算圓周速度為由【文獻(xiàn)二】圖8-6查得,與1.865接近。，取 修正完畢，得：第四章 低速級(jí)直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì) § 1選定齒輪類型、精度、等級(jí)材料1) 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng).2) 材料選擇 由【文獻(xiàn)三】附表8-1選擇小齒輪材料為調(diào)質(zhì)，硬度為241289HBS,取270HBS,大齒輪材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS,取240HB

9、S,大小齒輪差為30HBS,由于低速級(jí)速度不高，參考【文獻(xiàn)三】附表8-12，選擇齒輪精度為9級(jí)3) 選取小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù).§ 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 即：1) 確定式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選Kt=2.0.小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩.由【文獻(xiàn)三】表8-3選取.應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：查【文獻(xiàn)三】附圖8-6f，得：.查【文獻(xiàn)三】附圖8-7f，得：小齒輪 大齒輪.查【文獻(xiàn)三】表8-4，取安全系數(shù)，則：2)試算，取接觸疲勞強(qiáng)度,§ 3修正計(jì)算1) 圓周速度 .2) 圓周力 3) 載荷系數(shù) 由，查【文獻(xiàn)三】附表8-12、附表8-2，選擇9級(jí)精度、。查【文獻(xiàn)三】附表8-1=1.11。根據(jù)，查【文 獻(xiàn)三】附表

10、8-3，。由查【文獻(xiàn)三】附表8-4，選擇軟齒面及裝配時(shí)不做檢驗(yàn)調(diào)整，可按8級(jí)精度公式計(jì)算，然后放大10來(lái)考慮9級(jí)精度的齒間載荷分布系數(shù)，則4) 校正小齒輪直徑 .5) 傳動(dòng)模數(shù) ，由【文獻(xiàn)三】附表8-8，取.§ 4幾何尺寸計(jì)算1) 分度圓直徑 2) 中心距 2） 齒寬，.第五章 圓柱齒輪上的受力分析§ 1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力1） 齒輪1的作用力 圓周力： 徑向力： 軸向力： 法向力：2) 齒輪2上的作用力 從動(dòng)輪2各個(gè)力與主動(dòng)輪1上相應(yīng)的力大小相等，方向相反。§ 2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的作用力1）齒輪1的作用力 圓周力： 徑向力： 法向力：2）齒輪4上的作用力 從動(dòng)輪

11、4各個(gè)力與主動(dòng)輪3上相應(yīng)的力大小相等，方向相反。 第六章 中間軸設(shè)計(jì)方案及校核§ 1選擇軸的材料傳遞功率不大，對(duì)重量無(wú)特殊要求，查【文獻(xiàn)二】表8-26選常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理§ 2初算軸徑查【文獻(xiàn)二】表9-8得，取，則.§ 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)想1)軸承的選擇與軸段與軸段設(shè)計(jì) 齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承.查【文獻(xiàn)二】表11-9，選軸承7210C，則內(nèi)經(jīng)，外徑.則.2） 軸段和軸段的設(shè)計(jì) 軸段上安裝齒輪，應(yīng)分別略大于，初定. 齒輪2輪輪轂寬度范圍為，取輪轂和齒輪寬度為，齒輪3直徑較小，采用實(shí)心式，取輪轂和齒輪寬度相等.軸段和軸段的長(zhǎng)度.3） 軸段 該段為中間

12、軸的兩個(gè)齒輪提供定位，軸肩高度為， 取，故.齒輪3左端面與高速軸齒輪右端距箱體內(nèi)壁距離，齒輪2與齒輪3的距離為，箱體內(nèi)壁之間的距離齒輪2的右端面與箱體內(nèi)壁距離，軸段的長(zhǎng)度為.4） 軸段及軸段的長(zhǎng)度 軸承采用脂潤(rùn)滑，需用擋油環(huán)，軸承內(nèi)端面距箱體內(nèi)壁距離為，中間軸上兩個(gè)齒輪固定由擋油環(huán)完成，則軸段和軸段的長(zhǎng)度為：5） 軸上力作用點(diǎn)的間距 查【文獻(xiàn)二】表11-9，由圖得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為：§ 4鍵連接齒輪與軸間采用A型普通平鍵連接，查【文獻(xiàn)二】表8-31得鍵分別為：.§ 5軸的受力分析1） 軸的受力簡(jiǎn)圖2） 計(jì)算支撐反力 水平面上:在垂直平面上為軸承1和2的總支撐反力為：

13、3) 畫彎矩圖 水平面上，a-a剖面圖左側(cè)和右側(cè)為： b-b剖面右側(cè)為： 在垂直平面上為 合成彎矩，在a-a剖面左側(cè)為 a-a剖面右側(cè)為： b-b剖面右側(cè)和左側(cè)為：§ 6校核軸的強(qiáng)度因a-a剖面右側(cè)彎矩較大，且作用有轉(zhuǎn)矩，故a-a剖面為危險(xiǎn)面?？箯澖孛嫦禂?shù)：抗扭截面系數(shù)：a-a剖面左側(cè)和右側(cè)應(yīng)力：扭剪應(yīng)力：，取折合系數(shù)，當(dāng)量應(yīng)力為：，a-a剖面右側(cè)為危險(xiǎn)截面，由【文獻(xiàn)三】表8-26得，由【文獻(xiàn)三】表8-32查得許用彎曲應(yīng)力，強(qiáng)度滿足。§ 7校核鍵連接強(qiáng)度齒輪2處鍵連接擠壓應(yīng)力，查【文獻(xiàn)三】表8-33，強(qiáng)度足夠。齒輪3處鍵長(zhǎng)于齒輪2處，故強(qiáng)度也足夠。§ 8校核軸承壽

14、命1） 計(jì)算軸承的軸向力查【文獻(xiàn)三】表11-9，表9-10，得7208C軸承, ,外部軸向力：,軸反力：,因，只需校核軸承1的壽命。2） 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷,查【文獻(xiàn)三】表11-9，取，故.,查【文獻(xiàn)三】表11-9，.3) 校核軸承壽命因,取,查【文獻(xiàn)三】表11-9，.，軸承壽命足夠。第七章 高速軸設(shè)計(jì)方案§ 1選擇軸的材料因傳遞的功率不大，并對(duì)重量結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，由【文獻(xiàn)二】表8-26選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理.§ 2初選最小軸徑查【文獻(xiàn)二】表9-8得，取，則 ： ，軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑增大，取. § 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想：4) 軸段 軸段上安裝

15、聯(lián)軸器，初定軸段的軸徑.，查【文獻(xiàn)二】表8-38，取聯(lián)軸器型號(hào)LX2 30×60 GBIT5014-2003,相應(yīng)的軸段的直徑d1=30mm，長(zhǎng)度略小于轂孔，取.2）密封圈與軸段聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度， 軸段，查【文獻(xiàn)二】表8-27，選氈圈35 JB/ZQ4606-1997,則。5) 軸承與軸段及軸段的設(shè)計(jì) 軸段安裝軸承，暫取軸承7208C，由【文獻(xiàn)二】表11-9得軸承內(nèi)徑，外徑D=80mm，寬度B=18mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑外圈定位內(nèi)徑Da=73mm，在軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離，取軸段直徑.軸承采用脂潤(rùn)滑，需安裝擋油環(huán)，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離取，擋油環(huán)的擋油

16、凸緣內(nèi)側(cè)面凸出箱體內(nèi)壁1-2mm。擋油環(huán)軸孔寬度初定為，則.則，.3）齒輪與軸段 該軸段安裝齒輪，初定，查【文獻(xiàn)二】表8-31鍵的截面尺寸為，輪轂鍵槽深為，該處齒輪上齒根圓與輪轂鍵槽頂部距離，小于2.5，該軸設(shè)計(jì)成齒輪軸，.6） 軸段和軸段設(shè)計(jì) 軸承座寬度為，查【文獻(xiàn)二】表4-1，取，取軸承旁連接螺栓為，則，箱體軸承座寬度為：，取；箱體凸緣連接螺栓為，地腳螺栓為，軸承旁連接螺釘為，查【文獻(xiàn)二】表8-30得軸承端蓋凸緣厚度為；取端蓋與軸承座的調(diào)整墊片厚度為；端蓋連接螺釘查【文獻(xiàn)二】表8-29采用螺釘;取 聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離為。有：.6） 軸上力作用點(diǎn)的間距,由圖得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間

17、距離為：§ 4軸的受力分析1） 軸的受力簡(jiǎn)圖2） 計(jì)算軸承支承反力 在水平面上： 在垂直平面上為軸承1和2的總支撐反力為：4)畫彎矩圖 水平面上，a-a剖面圖右側(cè)和左側(cè)為： 在垂直平面上為 合成彎矩，在a-a剖面左側(cè)為a-a剖面左側(cè)為： 彎矩圖：§ 5校核軸的強(qiáng)度因a-a剖面右側(cè)彎矩較大，故a-a剖面為危險(xiǎn)面。抗彎截面系數(shù)：抗扭截面系數(shù)：彎曲應(yīng)力：扭剪應(yīng)力：，取折合系數(shù)，當(dāng)量應(yīng)力為：，查【文獻(xiàn)三】表8-26得，由【文獻(xiàn)三】表8-32查得許用彎曲應(yīng)力，強(qiáng)度滿足。§ 6校核軸承壽命1）計(jì)算軸承的軸向力查【文獻(xiàn)三】表11-9，表9-10，得7210C軸承, ,外部軸向力

18、：,軸反力：,2）計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷,查【文獻(xiàn)三】表11-9，取，故,則：.,則：.3）校核軸承壽命因,取,查【文獻(xiàn)三】表11-9，.，軸承壽命足夠。第八章 低速軸設(shè)計(jì)方案§ 1選擇軸的材料傳遞功率不大，對(duì)重量無(wú)特殊要求，查【文獻(xiàn)二】表8-26選常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理.§ 2計(jì)算軸徑 查【文獻(xiàn)二】表9-8，取，則，軸上有一個(gè)鍵槽，則軸徑最細(xì)處直徑.§ 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示1） 聯(lián)軸器及軸段 軸段安裝聯(lián)軸器.查【文獻(xiàn)二】表8-37，計(jì)算轉(zhuǎn)矩查【文獻(xiàn)二】表3-38得GB/T5014-2003中的LX3聯(lián)軸器符合要求：聯(lián)軸器轂孔直徑為，軸孔長(zhǎng)度為，J型軸孔

19、，A型鍵，相應(yīng)的軸段的直徑和長(zhǎng)度.2） 密封圈與軸段 聯(lián)軸器用軸肩定位，高度， 軸段的軸徑，查【文獻(xiàn)二】表8-27，選氈圈,則.3） 軸承與軸段及軸段的設(shè)計(jì) 軸段和上安裝軸承，有軸向力選角接觸球軸承，取7212C,查【文獻(xiàn)二】 得軸承內(nèi)徑，外徑，故。軸承采用脂潤(rùn)滑，需擋油環(huán)，初定擋油環(huán)寬度為,故.4） 齒輪與軸段 該段上安裝齒輪4，略大于，初定，齒輪4輪轂寬度范圍為： ，齒輪寬度，軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂略短，取.5） 軸段 該段為齒輪提供定位和固定作用，定位軸肩高度為，取，則，齒輪左端面距箱體內(nèi)壁距離為：，則軸段的長(zhǎng)度為：.6） 軸段與軸段的比較 軸承端蓋連接螺栓為螺栓,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外徑，取聯(lián)軸器輪轂端面與段端外端面的距離為.有：7） 軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)與軸承外圈大端面的距離，由圖可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為：§ 4鍵連接聯(lián)軸器與軸段及齒輪4與軸段均采用A型普通平鍵連接，查【文獻(xiàn)二】表8-31得型號(hào)為：.§ 5軸的受力分析3） 軸的受力簡(jiǎn)圖4） 計(jì)算軸承支承反力 在水平面上： 在垂直平面上為軸承1和2的總支撐反力為：3) 畫彎矩圖 水平面上，a-a剖面圖右側(cè)和左側(cè)為： 在垂直平面上為 合成彎矩，在a-a剖面左側(cè)為 彎矩圖：§ 6校核軸的強(qiáng)度因a-a剖面右側(cè)彎矩較大，故a-a剖面為危險(xiǎn)面?？箯澖?/p>