機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的報(bào)告雙級(jí)斜齒輪減速器

...wd......wd......wd...機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書(機(jī)械設(shè)計(jì)根基)設(shè)計(jì)題目雙級(jí)斜齒輪減速器山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)人彭指導(dǎo)教師張完成日期2011年1月13日由于時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)過程難免有錯(cuò)誤，假設(shè)您有時(shí)間可將錯(cuò)誤發(fā)至yanke_007@sina，十分感謝。目錄TOC\o"1-3"\h\u2926一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 K=2.40〔二〕對(duì)低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì):i=2.800計(jì)算工程選材大齒輪小齒輪齒面轉(zhuǎn)矩T齒寬系數(shù) 接觸疲勞極限初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力Ad

值初步計(jì)算小輪直徑初步計(jì)算齒寬b校核計(jì)算圓周速度v齒數(shù)Z模數(shù)m螺旋角使用系數(shù)KA動(dòng)載系數(shù)KV齒間載荷分系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)工作時(shí)間應(yīng)力循環(huán)次數(shù)接觸壽命系數(shù)許用接觸應(yīng)力驗(yàn)算中心距螺旋角兩齒輪實(shí)際分度圓直徑齒寬b齒形系數(shù)

應(yīng)力修正系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)許用彎曲應(yīng)力驗(yàn)算計(jì)算內(nèi)容45鋼調(diào)質(zhì)硬度240HB40Cr調(diào)質(zhì)硬度240+20=260HB 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算由圖12.17c估計(jì)取取Z1=27,Z2=iZ1=76.356由表12.3mn=3由表12.9由圖12.9由表12.10先求由此得由表12.11由表12.12由圖12.16由式12.31因取故假定工作時(shí)間七年,每年工作365天，雙班制,那么有由圖12.18計(jì)算說明,接觸疲勞強(qiáng)度較為適宜，齒輪尺寸無需調(diào)整。確定傳動(dòng)主要尺寸mm將中心距圓整到158mm,那么齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算由圖12.21由圖12.22由表12.11注前已求得故由圖12.14 此對(duì)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。計(jì)算結(jié)果取d1=83mmb=64Z1=27,Z2=76mt=3.074mn=3KA=1.25KV=1.09K=3.192<a=158mm齒輪設(shè)計(jì)小結(jié)：材料齒數(shù)螺旋角分度圓直徑mm齒頂圓直徑mm齒寬mm中心距mm模數(shù)mm旋向高速級(jí)小齒輪40Cr調(diào)制2211°51′06″56.19861.198451292.5左旋大齒輪45鋼調(diào)制79201.802206.80240右旋低速級(jí)小齒輪40Cr調(diào)制2612°19′10″79.83885.838661523右旋大齒輪45鋼調(diào)制73224.162230.16261左旋五、軸的設(shè)計(jì)五、軸的設(shè)計(jì)斜齒螺旋角齒輪直徑帶對(duì)軸上載荷小齒輪受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力畫軸受力圖計(jì)算支承反力水平面反力垂直面反力許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩校核軸頸軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩圖軸的構(gòu)造化斜齒螺旋角齒輪直徑小齒輪3受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力大齒輪2受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力畫軸受力圖計(jì)算支承反力水平面反力垂直面反力許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩校核軸頸軸的構(gòu)造化軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩圖斜齒螺旋角齒輪直徑小齒輪受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力畫軸受力圖計(jì)算支承反力水平面反力垂直面反力許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩校核軸頸軸的構(gòu)造化軸受力圖水平面受力圖水平彎矩圖垂直受力圖垂直彎矩圖合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩圖對(duì)軸II進(jìn)展設(shè)計(jì)初定軸長：根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動(dòng)軸的長度如后圖所示：大帶輪中心到左軸承中心的距離：左軸承中心到高速級(jí)小齒輪中心的距離：高速級(jí)小齒輪中心到右軸承中心的距離：由此前計(jì)算結(jié)果可知T1=TII圖形如后頁軸材料為40Cr調(diào)質(zhì)插入法查表16.2得右軸頸中間截面MeB==小齒輪中間截面MeC==N·最小軸頸估算對(duì)軸III進(jìn)展設(shè)計(jì)初定軸長：根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動(dòng)軸的長度如后圖所示：左軸承中心到低速級(jí)小齒輪中心的距離：低速級(jí)小齒輪中心到高速級(jí)大齒輪中心的距離：高速級(jí)大齒輪中心到右軸承中心的距離：由此前計(jì)算結(jié)果可知T3=TIIIT2=TIII圖形如后頁軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)插入法查表16.2得右軸頸中間截面MeB==小齒輪中間截面MeC==N·最小軸頸估算對(duì)軸IV進(jìn)展設(shè)計(jì)初定軸長：根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動(dòng)軸的長度如后圖所示：左軸承中心到低速級(jí)大齒輪中心的距離：低速級(jí)大齒輪中心到右軸承中心的距離：由此前計(jì)算結(jié)果可知T4=TIV圖形如后頁軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)插入法查表16.2得右軸頸中間截面MeB==小齒輪中間截面MeC==最小軸頸估算取L1=98mm取L2=130mm取L3=58mmd1=56.198mmT1=43160N·mm取L1=70mm取L2=70mm取L3=58mmd2=201.802mmd3=79.838mmT3=149568N·mmT2=149568N·mm取L1=66mm取L2=132mmd4=224.162mmT4=401725N·mm六、軸承的選擇與設(shè)計(jì)軸II上滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)由齒輪受力情況可求出軸承受力和軸向力預(yù)期壽命取13000h按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號(hào)7000AC計(jì)算工程計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷選軸承Fa=272.747N表18.7因由表18.7表18.8因?yàn)镻1<P2用P2計(jì)算根據(jù)基本額定動(dòng)載荷Cr>Cr'可得，應(yīng)選用7207AC軸承Cr=22000N>Cr'Fa=272.747Ne=0.68X1=1Y1=0X2=0.41Y2=0.87fd=1.1選用7207AC軸承軸III上滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號(hào)7000AC計(jì)算工程計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷選軸承指向軸承4表18.7因由表18.7表18.8因?yàn)镻3<P4用P4計(jì)算根據(jù)基本額定動(dòng)載荷Cr>Cr'可得，應(yīng)選用7207AC軸承Cr=22000N>Cr'e=0.68X3=1Y3=0X4=0.41Y4=0.87fd=1.1選用7207AC軸承軸IV上滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。應(yīng)支承跨距不大，故采用兩端單向固定式軸承組合方式，軸承類型選為角接觸球軸承，型號(hào)7000AC計(jì)算工程計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果外載荷軸向力e徑向載荷附加軸向力軸承軸向力由Fa/Fr，確定X、Y值

沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷選軸承Fa=783N表18.7因由表18.7表18.8因?yàn)镻6<P5用P5計(jì)算根據(jù)基本額定動(dòng)載荷Cr>Cr'可得，應(yīng)選用7210AC軸承Cr=31600N>Cr'Fa=783Ne=0.68X5=1Y5=0X6=0.41Y6=0.87fd=1.1選用7210AC軸承七、鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：根據(jù)軸徑選擇鍵選用平鍵鍵圓頭A型取[]=100MPa設(shè)計(jì)參數(shù)：軸徑d鍵槽寬b輪轂長L1鍵長L(比輪轂小5~10mm,標(biāo)準(zhǔn)值)有效長度L’=L-b連接傳遞的轉(zhuǎn)矩T=σp擠壓應(yīng)力[σp]許用擠壓應(yīng)力材料：標(biāo)號(hào)位置dmmb×hL1mmLmmL’mmTN.mmσpMPa[σp]MPa深度軸t(mm)轂t’(mm)1大帶輪258x76556484321420.66504.03.32高速大齒輪4012x840322614956893.481005.03.33低速小齒輪4012x866564414956842.491005.03.34低速大齒輪5416x1061564040172574.391006.04.35聯(lián)軸器4012x81121008840172557.061005.03.3八、聯(lián)軸器的計(jì)算與設(shè)計(jì)初步分析，選用GB5014-85彈性柱銷聯(lián)軸器T=401725N·mm由表19.3，動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，取K=1.4Tc=KT=1.4X401725=562415根據(jù)：Tn>Tc取HL3型Y型軸孔Tn=630000N.mmd=40mmL=112mm九、減速器潤滑方式，潤滑油牌號(hào)及密封方式的選擇齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇齒輪潤滑方式的選擇高速級(jí)小齒輪圓周速度：高速級(jí)大齒輪圓周速度：低速級(jí)小齒輪圓周速度：低速級(jí)大齒輪圓周速度：滾動(dòng)軸承的潤滑方式和潤滑劑的選擇滾動(dòng)軸承潤滑方式的選擇高速級(jí)大齒輪齒頂圓線速度：低速級(jí)大齒輪齒頂圓線速度：滾動(dòng)軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速的乘積為：高速軸〔II軸〕：中間軸〔III軸〕：低速軸〔IV軸〕：滾動(dòng)軸承潤滑劑的選擇V＝＝V＝＝V＝＝V＝＝〔1〕齒輪潤滑方式的選擇V=MAX【V,V,V,V】=2.36m/sV>2m/s,齒輪采用油潤滑。V<12m/s，齒輪采用浸油潤滑。即將齒輪浸于減速器油池內(nèi)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將潤滑油帶到嚙合處，同時(shí)也將油甩直箱壁上用以散熱?！?〕齒輪潤滑劑的選擇由表6-29查得，齒輪潤滑油選用工業(yè)閉式齒輪油，代號(hào)是：L-CKC220,GB443—84運(yùn)動(dòng)粘度為：28.8~35.2〔單位為：，40℃〕。V＝＝V＝＝d×n=35×801=28035mm·r/mind×n=35×222.222=7777.77mm·r/mind×n=50×79.365=3968.25mm·r/min可見，d×n均未超過2×105mmr/min。由于脂潤滑易于密封，構(gòu)造簡單，維護(hù)方便，在較長的時(shí)間內(nèi)無須補(bǔ)充及更換潤滑劑，所以滾動(dòng)軸承的潤滑選用脂潤滑。脂的種類為通用鋰基潤滑脂〔GB7342-87〕,代號(hào)為ZL-2，滴點(diǎn)不低于175℃，工作錐入度,25℃每150g265~295〔1/10mm〕。V＝2.36m/sV＝2.35m/sV＝0.93m/sV＝0.93m/s齒輪采用油潤滑齒輪采用浸油潤滑工業(yè)閉式齒輪油代號(hào)是：L-CKC32V＝2.35m/sV＝0.93m/s滾動(dòng)軸承采用脂潤滑代號(hào)為ZL-2密封方式的選擇滾動(dòng)軸承在透蓋處的密封選擇滾動(dòng)軸承靠近箱體內(nèi)壁的密封箱體密封選擇放油螺塞凸緣式軸承端蓋檢查孔蓋滾動(dòng)軸承采用氈圈密封。使用擋油環(huán)箱體剖分面上應(yīng)該用水玻璃密封或者密封膠密封采用材質(zhì)為石棉橡膠板的油封墊使用調(diào)整墊片組進(jìn)展密封采用軟鋼紙板進(jìn)展密封十、裝配圖設(shè)計(jì)〔一〕、裝配圖的作用作用：裝配圖說明減速器各零件的構(gòu)造及其裝配關(guān)系，說明減速器整體構(gòu)造，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，說明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。〔二〕、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規(guī)劃：〔1〕、視圖布局：①、選擇3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。布置視圖時(shí)應(yīng)注意：a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置?！?〕、尺寸的標(biāo)注：①、特性尺寸：用于說明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及其極限偏差等。②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)。③、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸說明裝配圖中整體所占空間。④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等?！?〕、標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)表：①、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、圖號(hào)以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式。②、裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號(hào)，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明?！?〕、技術(shù)特性表和技術(shù)要求：①、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級(jí)、表的格式參考機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，布置在裝配圖右下方空白處。②、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。2、繪制過程：〔1〕、畫三視圖：①、繪制裝配圖時(shí)注意問題：a先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動(dòng)零件、軸承、箱體及其附件。b、先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)，先用淡線最后加深。c、3個(gè)視圖中以俯視圖作基本視圖為主。d、剖視圖的剖面線間距應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不同。e、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。十一、零件圖設(shè)計(jì)〔一〕、零件圖的作用：作用：1、反映設(shè)計(jì)者的意圖，是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。2、表達(dá)機(jī)器或部件運(yùn)載零件的要求，是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。〔二〕、零件圖的內(nèi)容及繪制：1、選擇和布置視圖：〔1〕、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖?！?〕、齒輪：采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置〔全剖〕，反映基本形狀；側(cè)視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。2、合理標(biāo)注尺寸及偏差：〔1〕、軸：參考?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)?P92，徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn)，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。〔2〕、齒輪：參考?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)?P99：徑向尺寸以