二級(jí)變速器課程設(shè)計(jì)模板

1、學(xué)號(hào) 201102070705姓名 鄧一偉班級(jí) 機(jī)自七班 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書確定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、連接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算；減速器箱體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配圖和零件工作圖；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書；進(jìn)行總結(jié)和答辯。每個(gè)學(xué)生都應(yīng)完成以下工作：（1）減速器裝配圖1張(A0圖紙）箱體（A1圖紙) （2）其余全部零件圖。 （3）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份。選擇v帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱直齒輪減速器。傳動(dòng)裝置的總效率： 為齒式聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，為V帶傳動(dòng)效率，為滾動(dòng)軸承效率，為8級(jí)精度齒輪傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）的效率。2、 電動(dòng)機(jī)的選擇：滾筒

2、工作裝置所需功率：，電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為： 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可，按電動(dòng)機(jī)參數(shù)手冊(cè)選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率為4kw.卷筒軸為工作軸，其轉(zhuǎn)速為：r/min查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，推薦的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍：V帶傳動(dòng)比范圍,二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍，則總傳動(dòng)比范圍應(yīng)為，可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是 r/min查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min五種電機(jī)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和價(jià)格、帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y112M-4、額定功率4kw、同步轉(zhuǎn)速1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速 =144

3、0r/min的電動(dòng)機(jī)。方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)重量kg參考價(jià)格元/個(gè)傳動(dòng)裝置的傳說(shuō)比1Y112M-44同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min43總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)減速器15001440（表2-1）電動(dòng)機(jī)示意圖中心高外形尺寸L×(AC2AD)×HD地腳安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E裝鍵部尺寸F×GD（表2-2）3、 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比：（1） 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比（2） 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比為使V帶傳動(dòng)的外輪廓尺寸不至過(guò)大，取傳動(dòng)比則減速器傳動(dòng)比 根據(jù)二級(jí)開始圓柱齒輪減速器，一般按齒輪浸油潤(rùn)

4、滑要求，即各級(jí)大齒輪直徑相近的條件分配傳動(dòng)比，常取，、分別為減速器高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比。取， 4、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速軸 r/min軸 r/min軸 r/min工作軸 （允許運(yùn)輸帶速度誤差為±5%；）（2） 各軸輸入功率：軸 kw軸 軸 卷筒軸 kw(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 軸 軸 軸 N.M工作軸 N.M將以上算得的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列表如下：軸名輸入 KW輸出 KW輸入 KW輸出 KW轉(zhuǎn)速 r/min傳動(dòng)比i效率電動(dòng)機(jī)軸3.623.861440I軸3.463.3968.7267.3530.96II軸3.293.22321.40314.974.920.95III軸

5、3.133.071072.391050.943.510.95卷筒軸3.042.981040.431019.620.975、 設(shè)計(jì)v帶和帶輪：根據(jù)工作情況，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得工況系數(shù) 由:kw 得：，根據(jù)和查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)最后選擇Z型V帶。但是經(jīng)過(guò)計(jì)算,Z>11.固帶型不合適.須選擇稍大的A型V帶.確定小帶輪：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-V帶輪最小基準(zhǔn)直徑及基準(zhǔn)系列表，取小帶輪直徑確定大帶輪直徑： 取彈性滑動(dòng)率，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-V帶輪最小基準(zhǔn)直徑及基準(zhǔn)系列表可知：,實(shí)際傳動(dòng)比，從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速誤差，對(duì)于帶式輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差在范圍內(nèi)事允許的。驗(yàn)算帶速：，在規(guī)定的范圍內(nèi)，合理。初選中心距： ，帶

6、入數(shù)據(jù)得 ，取初選長(zhǎng)度：選擇V帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列（GB/T11544-1997)，?。?biāo)記為：A 2240 GB/T11544-1997 )實(shí)際中心距：驗(yàn)算小帶輪包角： ， 經(jīng)驗(yàn)算，小帶輪包角取值合理。計(jì)算單根V帶的基本額定功率：根據(jù) 和查表，取得A型V帶的額定功率的增量： 根據(jù) 和，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取得A型V帶的計(jì)算V帶根數(shù)z: 根據(jù)包角，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-小帶輪包角系數(shù)，取值，根據(jù)，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-帶長(zhǎng)修正系數(shù)，取值，取z=3 根確定單根V帶的預(yù)緊力： (查表?。┐_定帶對(duì)軸的壓力： 帶輪寬度，取B=50mm外徑6、齒輪的設(shè)計(jì)：高速級(jí)直齒圓柱齒輪(第一對(duì)

7、齒輪）的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇材料及確定許用應(yīng)力：小齒輪選用40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為260HBS。大齒輪選用35SiMn，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為230HBS。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得， ，,故查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，按照齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由表4-1可知軸轉(zhuǎn)速軸轉(zhuǎn)矩查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取載荷系數(shù)，齒寬系數(shù)，中心距取。若取，（） 則 ，取。法向模數(shù) ，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（GB/T1357-1987），取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)中心距 幾何參數(shù)：分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 取，則。驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，得齒形系數(shù),驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度應(yīng)按照最小齒輪計(jì)算。齒輪的圓周速度：，可選用8級(jí)精度。(第二對(duì)

8、齒輪）選擇材料及確定許用應(yīng)力：小齒輪選用40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為260HBS。大齒輪選用35SiMn，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為230HBS。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得， ，,故查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，按照齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由表4-1知：，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取載荷系數(shù)，齒寬系數(shù)，中心距取。若取，則 ，取。模數(shù) 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（GB/T1357-1987），取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)中心距 幾何參數(shù)：分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 取，則。驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，得齒形系數(shù),驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度應(yīng)按照最小齒輪計(jì)算。齒輪的圓周速度：，可選用8級(jí)精度。7.傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)A、輸入軸的及

9、強(qiáng)度校核：由前面計(jì)算可知：，。（1） 材料選擇，確定許用應(yīng)力 材料選擇45，調(diào)質(zhì)處理。查表7-1知，查表7-12知， （2）計(jì)算基本直徑 查表7-11，C=110（軸端彎矩較?。?。由于安裝安裝帶輪處有鍵槽，故加大5%，則?。?）、確定各軸段尺寸7-1輸入軸結(jié)構(gòu)圖a、確定各軸段直徑段： ，估算。段：，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)。段：，與軸承6308配合（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表8-23初選深溝球軸承6308）。段：，大于40，軸承的正確安裝條件。段：，高速級(jí)齒輪1的頂圓直徑。段：，大于40，減少加工量便于擋油環(huán)的安裝。段：，與軸承成對(duì)使用，與3段相同.b、確定箱體內(nèi)寬度，箱體內(nèi)寬由于有旋轉(zhuǎn)件，兩側(cè)留20

10、mm,考慮到鑄件不精確，要將內(nèi)寬尺寸圓整，因?yàn)辇X輪2的寬度為50mm,齒輪三的寬度為80mm,中間軸軸肩15mm+輸出軸軸肩15mm.故箱體的內(nèi)寬為：c、確定各軸段長(zhǎng)段：，根據(jù)聯(lián)軸器段直徑25mm初選聯(lián)軸器的長(zhǎng)度62mm，（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表7-22，初選聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器，型號(hào)為GYH2）段：。（外露尺寸30mm+箱體60mm-擋油環(huán)深向箱體10-軸承6308寬度23-軸承外伸2mm-擋油環(huán)軸向2mm)段：，深向擋油環(huán)10mm+軸承寬度23mm+軸承外伸2mm。段：，中間軸軸肩15mm-2mm+齒輪3寬度80mm+箱體間隙20mm-擋油環(huán)10。段:，齒輪輪轂53。段：，箱體間隙20

11、mm-擋油環(huán)10mm+擋油環(huán)伸向箱體尺寸長(zhǎng)度2mm+3軸軸肩15mm。段：，擋油環(huán)10mm軸承寬23mm+外伸2mm?？傞L(zhǎng)度d、各支撐點(diǎn)距離軸承間距 聯(lián)軸器與左軸承的距離（3）、校核軸的強(qiáng)度軸上受力分析如圖圖7-2軸1上的扭矩由表4-1可知a、齒輪圓周力 徑向力 軸向力 帶輪對(duì)軸的壓力=850.65N求危險(xiǎn)截面彎矩，并繪制彎矩圖。水平面如圖7-3-c水平面支反力 811.4n.m 1632n水平面彎矩垂直面如圖7 - 3-b垂直面支反力 垂直面彎矩 145.3-217.7=-72.4n.m合成彎矩如圖7-3-d做扭矩圖如圖7-3-e由圖可知危險(xiǎn)截面在齒輪部位當(dāng)量彎矩取折合系數(shù)數(shù)，則強(qiáng)度校核，所

12、以原設(shè)計(jì)強(qiáng)度足夠，安全。軸的受力分析圖見(jiàn)圖 7- 3，軸的工作圖見(jiàn)零件圖紙3圖7-3 軸的受力分析簡(jiǎn)圖B、輸出軸的及強(qiáng)度校核：由前面計(jì)算可知：，。（2） 材料選擇，確定許用應(yīng)力 材料選擇40Gr鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表7-1知，查表7-12知， （2）計(jì)算基本直徑 查表7-11，C=110（軸端彎矩較?。?.由于安裝安裝聯(lián)軸器處有鍵槽，故加大5%，則?。?）、確定各軸段尺寸7-4輸出軸結(jié)構(gòu)圖a、確定各軸段直徑段： ，估算。段：，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)。段：，與軸承6414配合（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表8-23初選深溝球軸承6414）。段：，軸承正確安裝條件。段：，軸肩高度。段：，與齒輪4內(nèi)孔直徑相同。段

13、：，與3段相同。b、確定各軸段長(zhǎng)段：，聯(lián)軸器的長(zhǎng)度107，（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表7-22，初選聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器，型號(hào)為GYH7）段：。（外露尺寸30mm+箱體60mm-軸向箱體2-軸承6414寬度42-軸承外伸2mm)段：，軸承外伸2mm+軸承寬度42mm。段：段:，軸肩寬度。段：，齒輪4輪轂寬度。段：，總長(zhǎng)度d、各支撐點(diǎn)距離軸承間距 聯(lián)軸器與左軸承的距離（3）、校核軸的強(qiáng)度軸上受力分析如圖圖7-5軸1上的扭矩由表4-1可知a、齒輪圓周力 徑向力 軸向力 求危險(xiǎn)截面彎矩，并繪制彎矩圖。垂直面如圖7-6-b垂直面支反力 垂直面彎矩水平面如圖7 -6-c水平面支反力 合成彎矩如圖7-6-

14、d做扭矩圖如圖7-6-e由圖可知危險(xiǎn)截面在齒輪部位當(dāng)量彎矩取折合系數(shù)數(shù)，則強(qiáng)度校核，所以原設(shè)計(jì)強(qiáng)度足夠，安全。軸的受力分析圖見(jiàn)圖 7- 6. 圖7-6 軸的受力分析簡(jiǎn)圖C、中間軸的設(shè)計(jì)由前面計(jì)算可知：，。（3） 材料選擇，確定許用應(yīng)力 材料選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表7-1知，查表7-12知， （2）計(jì)算基本直徑 查表7-11，C=110（軸端彎矩較?。?。由于安裝安裝聯(lián)軸器處有鍵槽，故加大5%，則。 ?。?）、確定各軸段尺寸 如圖7-7a、確定各軸段直徑 段： ，估算，選擇軸承6308。段：，根據(jù)軸承安裝條件。段：，段：，軸肩。段：，高速級(jí)齒輪2孔直徑。段：，與1段相同。.b、確定各軸段長(zhǎng) 段

15、：，軸承寬度23mm+外伸2。段：，箱體間隙20mm+5。段: ,齒輪3的輪轂長(zhǎng)度。段：，軸肩段:，齒輪2輪轂50mm-2mm。6段：，總長(zhǎng)度d、各支撐點(diǎn)距離軸承間距 圖7-7 中間軸設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖（3） 、校核軸的強(qiáng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，由于前面輸入軸和輸入軸的強(qiáng)度校核中強(qiáng)度均足夠，根據(jù)中間軸在整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程中的作用，和受力性質(zhì)可知道中間軸強(qiáng)度也足夠。8.軸承的選擇與校核 對(duì)前面軸的設(shè)計(jì)計(jì)算初選深溝球軸承6308、6213、6308進(jìn)行強(qiáng)度校核。由前面軸計(jì)算可知，軸承所受徑向力（輸入6308軸承） (6213軸承），轉(zhuǎn)速n=480r/min，軸頸d=40mm（6308軸承）,，轉(zhuǎn)速n=97.56r/min，軸

16、頸d=65mm（6312軸承），轉(zhuǎn)速n=27.795r/min，軸頸d=40mm（6308軸承）使用壽命10年，兩班制，每班八小時(shí)，則Lh=58400h按文獻(xiàn)8-9表，沖擊負(fù)荷系數(shù)fp=1.5(輸入6308）（輸出6414)對(duì)于深溝球軸承 查表8-23得6308軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=40800N，6414軸承的基的基本額定動(dòng)載荷Cr=140000查表8-14得，查表8-15得，將數(shù)據(jù)代入上式可得（6308軸承） （6414軸承故在規(guī)定條件，6308，6414軸承可承受的最大徑向載荷為40800N、140000所選軸承合格。9、 平鍵的選擇與計(jì)算選擇A型鍵，(1) 輸出軸：查表齒輪軸徑處鍵，

17、因，所以選擇鍵長(zhǎng)L=63,軸槽深度9mm,轂槽深5.4mm公差+0.2,；聯(lián)軸器軸徑處鍵，因聯(lián)軸器長(zhǎng),所以選擇鍵長(zhǎng)L=100，軸槽深度,6.0mm轂槽深4.3mm。b/mmh/mmL/mm齒輪鍵221463聯(lián)軸器鍵2816100(2) 齒輪處鍵強(qiáng)度驗(yàn)算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力,鍵遇鍵槽接觸長(zhǎng)度 故此鍵能安全工作，鍵為22×63（GB/T1096-2003).(3) 軸處鍵強(qiáng)度驗(yàn)算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力,鍵遇鍵槽接觸長(zhǎng)度 A故此鍵能安全工作，鍵為22×100（GB/T1096-2003)。選擇A型鍵，(4) 中間軸：查表齒輪軸徑處鍵，因，所以選擇鍵長(zhǎng)L=70,軸槽深

18、度9mm,轂槽深5.4mm公差+0.2,；齒輪徑處鍵，因齒輪軸長(zhǎng),所以選擇鍵長(zhǎng)L=36，軸槽深度,6.0mm轂槽深4.3mm。b/mmh/mmL/mm齒輪鍵181170齒輪鍵181136(5) 齒輪處鍵強(qiáng)度驗(yàn)算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力,鍵遇鍵槽接觸長(zhǎng)度 故此鍵能安全工作，鍵為18×70（GB/T1096-2003).(6) 齒輪鍵強(qiáng)度驗(yàn)算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力A,鍵遇鍵槽接觸長(zhǎng)度 故此鍵能安全工作，鍵為18×36（GB/T1096-2003)。(7) 輸入軸：查表聯(lián)軸器軸徑處鍵，因，所以選擇鍵長(zhǎng)56，軸槽深度,6.0mm轂槽深4.3mm。b/mmh/mmL/mm聯(lián)

19、軸器鍵8756.(8) 軸處鍵強(qiáng)度驗(yàn)算，查表5-72得許用擠壓應(yīng)力A,鍵遇鍵槽接觸長(zhǎng)度 故此鍵能安全工作，鍵為8×56（GB/T1096-2003)。10、 箱體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合.1. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工

20、藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4. 對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，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M6緊固B 油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.D 通氣孔：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.E 蓋螺釘：?jiǎn)⑸w螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F 位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承