機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)齒輪減速器

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 二級(jí)齒輪減速器 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 成績(jī)及評(píng)語(yǔ)： 2010年7月24日設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)帶式運(yùn)輸機(jī)出動(dòng)裝置中的雙級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)圖例：設(shè)計(jì)要求：1)設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置2)雙班制工作十年，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)。3) 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動(dòng)，運(yùn)輸帶允許誤差為5%設(shè)計(jì)基本參數(shù)：組號(hào)十一第五組運(yùn)輸帶卷筒所需功率P/kw4.2運(yùn)輸帶卷筒工作轉(zhuǎn)速/(r/min)76卷筒中心高H/（mm）300 前 言為期三周的“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”課程終于結(jié)束了?；仡欉@三周的學(xué)習(xí)生活，我覺(jué)得自己確實(shí)從設(shè)計(jì)課題的過(guò)程當(dāng)中學(xué)到了不少知識(shí)。“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”說(shuō)起來(lái)是一門(mén)

2、課程，而實(shí)際上卻包含著諸如材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、CAD制圖等眾多學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，要求我們能夠?qū)σ郧皩W(xué)過(guò)的各門(mén)課的知識(shí)能夠進(jìn)行綜合運(yùn)用，并結(jié)合“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”課程本身的要求，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)。說(shuō)實(shí)在的，這對(duì)于我們初次進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的同學(xué)來(lái)說(shuō)，在短短的三周之內(nèi)要完成這樣的一項(xiàng)任務(wù)，并非易事。這次我們的設(shè)計(jì)題目是“二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器”。在課程設(shè)計(jì)的一開(kāi)始，我便著手分析了題目，對(duì)主要零部件進(jìn)行了選材，并進(jìn)行了各級(jí)傳動(dòng)零件、軸、軸承、箱體等的設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行了校核。其次，我進(jìn)行了齒輪、軸等主要零件的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算，并用AutoCAD軟件進(jìn)行了齒輪

3、零件圖、軸零件圖、二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器裝配圖的繪制。最后，將圖形打印出，并將計(jì)算參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程編制成機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，參與答辯。至此，我的設(shè)計(jì)過(guò)程順利完成。在設(shè)計(jì)進(jìn)行當(dāng)中，有很多知識(shí)是老師不曾講授過(guò)的，我均在指導(dǎo)老師的幫助和自身努力下，成功地解決了一系列的問(wèn)題，雖然都不是什么高深的東西，但我知道學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題無(wú)大小之分，我為自己能成功解決這些問(wèn)題而感到自豪。同時(shí)，我的各項(xiàng)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)也在這不斷解決問(wèn)題的過(guò)程中得到了提升，這門(mén)課程使我擁有了初步地綜合各學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)并加以應(yīng)用以及進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。一份耕耘，一份收獲。我的努力使我在短學(xué)期的實(shí)踐環(huán)節(jié)中得到了平時(shí)專(zhuān)業(yè)理論課中無(wú)

4、法獲得的知識(shí)。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這是一筆極其寶貴的財(cái)富。目錄第1章 總體方案設(shè)計(jì)61.1選擇電動(dòng)機(jī)61.2計(jì)算，分配傳動(dòng)比61.3運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算6第2章齒輪設(shè)計(jì)72.1齒輪選材72.2齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)82.3強(qiáng)度校核驗(yàn)算92.4齒輪幾何計(jì)算10第3章軸的設(shè)計(jì)123.1軸的初步設(shè)計(jì)123.2校核軸13第4章 校核軸承154.1軸承154.2軸承164.3軸承16第5章 校核鍵165.1軸鍵165.2軸鍵165.3軸鍵17第6章 附圖：彎矩圖、扭矩圖176.1軸176.2軸186.3軸19第7章箱體及減速器附件說(shuō)明21主要參考文獻(xiàn)22基本內(nèi)容及計(jì)算計(jì)算結(jié)果第1章 總體方案設(shè)計(jì)1.1選擇電動(dòng)機(jī)1.1.1選擇按工作

5、要求選用Y系列全封閉自冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V計(jì)算電動(dòng)機(jī)容量已知 查手冊(cè)取機(jī)械效率：V帶傳動(dòng)效率，滾動(dòng)軸承效率=0.99，閉式齒輪傳動(dòng)效率=0.97，聯(lián)軸器效率=0. 傳動(dòng)滾筒效率，代入得：電動(dòng)機(jī)所需功率應(yīng)載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率 略大于 ，即可由第六章，Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5kw1.2計(jì)算，分配傳動(dòng)比滾筒轉(zhuǎn)速： 總傳動(dòng)比：分配傳動(dòng)比： 取齒輪減速器：取兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比：；則低速級(jí)的傳動(dòng)比: 1.3運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算0軸（電動(dòng)機(jī)軸）：1軸（高速軸）：軸 rpm查手冊(cè)取Y132S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率5.5kw滿(mǎn)載時(shí)，轉(zhuǎn)速為1440r/min,同步

6、轉(zhuǎn)速為1500 r/min 。2軸(中間軸)3軸（低速軸）4 軸（滾筒軸）第2章 齒輪設(shè)計(jì)2.1齒輪選材高速級(jí)大小齒輪均選用硬齒面漸開(kāi)線(xiàn)直齒輪低速級(jí)大小齒輪均選用硬齒面漸開(kāi)線(xiàn)直齒輪高速級(jí)大小齒輪材料均為45鋼，經(jīng)碳氮共滲，齒面硬度為229-286HBS；有效硬化層深0.50.9mm。齒面最終成形工藝為磨齒按GB/T10095-2001，8級(jí)，齒面粗糙度，齒根噴丸強(qiáng)化，裝配后齒面接觸率為70%。2.2齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩確定齒數(shù)取傳動(dòng)比誤差 允許模數(shù)m要求圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，傳遞動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)m2.一般對(duì)于軟齒面齒輪，外嚙合傳動(dòng)m=（0.007-0.02）a，取m=0.02a。螺旋角=0齒

7、寬系數(shù)通常減速器取=0.4.=0.5（i1）,一般=0.2-2.4，取=1.0.一般=8-25，取=23載荷系數(shù)k一般可取k=1.2-2，取k=1.6.初算主要尺寸查圖9.55【3】取，第一級(jí)中心距：取整a=112第一級(jí)齒輪：查圖16.2-23及圖16.2-24【2】=4.3.查圖16.2-26，取標(biāo)準(zhǔn)值 m=2.由于模數(shù)由強(qiáng)度計(jì)算或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定，要求圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，傳遞動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)故，取m=2mm 【2】16-432.3強(qiáng)度校核驗(yàn)算驗(yàn)算一級(jí)齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度查表16.2-43【2】得查圖16.2-15【2】得，所以是安全的。驗(yàn)證二級(jí)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度查表16.2-36【2】 ， ,所以是

8、安全的二級(jí)中心距驗(yàn)算取 滿(mǎn)足條件。2.4齒輪幾何計(jì)算一級(jí)齒輪：分度圓直徑，中心距齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬二級(jí)齒輪：分度圓直徑 ，標(biāo)準(zhǔn)中心距 嚙合角齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬 第3章軸的設(shè)計(jì)選擇軸材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217255HBS。由表19.1查得對(duì)稱(chēng)循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。3.1軸的初步設(shè)計(jì)軸據(jù)式19.3取，由表19.3選參數(shù)A=112得：因?yàn)檩S端開(kāi)鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%5%，取軸的直徑為25軸據(jù)式19.3取，由表19.3選參數(shù)A=112得：因?yàn)檩S端開(kāi)鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%5%，取軸的直徑為35軸據(jù)式19.3取，由表19.3選參數(shù)A=112得：因?yàn)檩S端開(kāi)鍵

9、槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%5%，取軸的直徑為453.2校核軸軸畫(huà)軸空間受力圖，將軸作用力分解為垂直面受力和水平面受力，取集中力作用于齒輪和軸承寬度的中點(diǎn)。軸上受力分析齒輪圓周力：齒輪徑向力：計(jì)算作用于軸上的支反力其中，水平面內(nèi)的支反力垂直面內(nèi)的支反力軸畫(huà)軸空間受力圖，將軸作用力分解為垂直面受力和水平面受力，取集中力作用于齒輪和軸承寬度的中點(diǎn)。軸上受力分析齒輪圓周力：齒輪徑向力：計(jì)算作用于軸上的支反力其中，水平面內(nèi)的支反力垂直面內(nèi)的支反力軸畫(huà)軸空間受力圖，將軸作用力分解為垂直面受力和水平面受力，取集中力作用于齒輪和軸承寬度的中點(diǎn)。軸上受力分析齒輪圓周力：齒輪徑向力：計(jì)算作用于軸上的支反

10、力其中，水平面內(nèi)的支反力垂直面內(nèi)的支反力計(jì)算軸的彎矩、并畫(huà)彎矩圖計(jì)算截面C處的彎矩分別畫(huà)出垂直面和水平面的彎矩圖，求和成彎矩并畫(huà)其彎矩圖畫(huà)扭矩圖(見(jiàn)附表)校核軸的強(qiáng)度危險(xiǎn)截面多為承受最大彎矩和扭矩的截面，通常只要對(duì)該截面進(jìn)行校核。必要時(shí)也要對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核。根據(jù)19.6式，取，考慮到鍵槽影響，乘以0.94故安全。（注：彎矩圖、扭矩圖附于表格后）第4章 校核軸承，P當(dāng)量動(dòng)載荷，n工作轉(zhuǎn)速, 預(yù)期使用壽命4.1軸承 型號(hào)6206 GB/T 276-1994 n=800r/min滿(mǎn)足強(qiáng)度要求4.2軸承 型號(hào)6207 GB/T 276-1994 n=208.388r/min滿(mǎn)足強(qiáng)度要求4.3軸承 型

11、號(hào)6210 GB/T 276-1994 n=75.999r/min滿(mǎn)足強(qiáng)度要求第5章 校核鍵材料：45鋼p 5.1軸鍵8mm×56mm GB/T1096 8mm×7mm×56mm。 l=48mm p =4T/dhl=27.8Mpa<p5.2軸鍵10mm×32mm GB/T1096 8、10mm×8mm×32mm。 l=22 p =4T/1.5dhl=85.7Mpa<p5.3軸鍵16mm×40mm GB/T1096 16mm×10mm×40mm。 l=24mm p =4T/1.5dhl=108.

12、3Mpa<p14mm×80mm GB/T1096 14mm×9mm×80mm。 l=66mm p =4T/dhl=84.6Mpa<p第6章附圖：彎矩圖、扭矩圖具體參數(shù)見(jiàn)表格中“軸的設(shè)計(jì)”部分 6.1軸6.2軸6.3軸按標(biāo)準(zhǔn)取所以第一級(jí)齒輪安全所以第二級(jí)齒輪安全軸軸軸所以安全軸承滿(mǎn)足強(qiáng)度要求軸承滿(mǎn)足強(qiáng)度要求軸承滿(mǎn)足強(qiáng)度要求軸鍵安全軸鍵安全軸鍵均安全第7章.箱體及減速器附件說(shuō)明：箱殼是安裝軸系組件和所有附件的基座，它需具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的工藝性。箱殼多數(shù)用HT150或HT200灰鑄鐵鑄造而成，易得道美觀的外表，還易于切削。為了保證箱殼有足夠的剛度，

13、常在軸承凸臺(tái)上下做出剛性加固筋。當(dāng)軸承采用潤(rùn)滑時(shí)，箱殼內(nèi)壁應(yīng)鑄出較大的倒角，箱殼接觸面上應(yīng)開(kāi)出油槽，一邊把運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)飛濺在箱蓋內(nèi)表面的油順列而充分的引進(jìn)軸承。當(dāng)軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)，有時(shí)也在接合面上開(kāi)出油槽，以防潤(rùn)滑油從結(jié)合面流出箱外。 箱體底部應(yīng)鑄出凹入部分，以減少加工面并使支撐凸緣與地量好接觸。減速器附件：1)視孔和視孔蓋箱蓋上一般開(kāi)有視孔，用來(lái)檢查嚙合，潤(rùn)滑和齒輪損壞情況，并用來(lái)加注潤(rùn)滑油。為了防止污物落入和油滴飛出，視孔須用視孔蓋、墊片和螺釘封死。視孔和視孔蓋的位置和尺寸由查表得到。2)油標(biāo) 采用油池潤(rùn)滑傳動(dòng)件的減速器，不論是在加油還是在工作時(shí)，均續(xù)觀察箱內(nèi)油面高度，以保證箱內(nèi)油亮適當(dāng)，為

14、此，需在箱體上便于觀察和油面較穩(wěn)定的地方，裝上油標(biāo)油標(biāo)已標(biāo)準(zhǔn)化。3)油塞 在箱體最底部開(kāi)有放油孔，以排除油污和清洗減速器。放油孔平時(shí)用油塞和封油圈封死。油塞用細(xì)牙螺紋，材料為235鋼。封油圈可用工業(yè)用革、石棉橡膠紙或耐油橡膠制成。4)吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘 為了便于搬運(yùn)減速器，常在箱體上鑄出吊鉤、吊耳或在箱蓋上安裝吊環(huán)螺釘。起調(diào)整個(gè)減速器時(shí)，一般應(yīng)使用箱體上的吊鉤。對(duì)重量不大的中小型減速器，如箱蓋上的吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘?shù)某叽绺鶕?jù)減速器總重決定，才允許用來(lái)起調(diào)整個(gè)減速器，否則只用來(lái)起吊箱蓋。5)定位銷(xiāo) 為了加工時(shí)精確地鏜制減速器的軸承座孔，安裝時(shí)保證箱蓋與箱體的相互位置，再分箱面凸緣兩端裝置兩個(gè)圓錐銷(xiāo)，以便定位。圓錐銷(xiāo)的位置不應(yīng)該對(duì)稱(chēng)并盡量遠(yuǎn)離。直徑可大致取凸緣連接螺栓直徑的一半，長(zhǎng)度應(yīng)大于凸緣的總厚度，使銷(xiāo)釘兩端略伸凸緣以利裝拆。滾動(dòng)軸承的外部密封裝置：為了防止外界灰塵、水分等進(jìn)入軸承，為了防止軸承潤(rùn)滑油的泄漏，在透蓋上需加密封裝置。在此，我們用的是氈圈式密封。因?yàn)闅秩κ矫芊膺m用于軸承潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，摩