單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

課程設(shè)計(jì)課程名稱_機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目名稱__帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置學(xué)生學(xué)院__專業(yè)班級(jí)__學(xué)號(hào)________學(xué)生姓名__指導(dǎo)教師__2016年月日____設(shè)計(jì)任務(wù)書結(jié)果電動(dòng)機(jī)選用一、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容Y160M—6設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的帶傳動(dòng)與同軸式一級(jí)圓柱齒輪減速器.（見下圖)。設(shè)9級(jí)精度計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)零件、軸、軸承、鍵等的設(shè)計(jì)計(jì)算,符合要求和選擇；減速器裝配圖和零件工作圖設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的編寫.高速軸設(shè)計(jì)強(qiáng)度足夠低速軸設(shè)計(jì)低速軸設(shè)計(jì)強(qiáng)度足夠主動(dòng)軸承62082個(gè)從動(dòng)軸承62122個(gè)高速軸外伸端鍵A10×8×56高速軸與齒輪聯(lián)接鍵A14×9×40低速鍵外伸端鍵A14×9×70低速鍵與齒輪聯(lián)接處鍵二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)（1)使用壽命:8年（每年工作300日）（2）工作條件：二班工作制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),工作載荷較平穩(wěn)。（3)生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量（4)輸送帶速度容許誤差為±5％；(5）工作拉力F=3。2kN;帶速v=1.4m/s；滾筒直徑D=300mm。三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作1、電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算;2、V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì);3、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì);4、軸的設(shè)計(jì)；5、軸承的選擇；6、鍵的選擇計(jì)算；7、軸承蓋的選擇8、箱體及附件的選擇9、潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇;10、繪制零件的工作圖和裝配圖。（1）繪制零件的工作圖①大小齒輪的零件圖或者②高速軸的零件圖注：零件的工作圖包括：（1)尺寸的標(biāo)注;(2)公差；（3）精度;(4)技術(shù)要求（2）減速器的裝配圖裝配圖包括：（1）尺寸標(biāo)注(2）技術(shù)要求及特性（3）零件編號(hào)（4)編寫零件明細(xì)表、標(biāo)題欄.11、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(要求用word編制打?。?1)目錄；A20×12×50軸承旁聯(lián)接螺栓窺視孔設(shè)計(jì)為窺視孔蓋選擇齒輪潤(rùn)滑選用L—AN15全損耗系統(tǒng)用油（GB443—1989）軸承潤(rùn)滑選用鈣基潤(rùn)滑脂L—（2）設(shè)計(jì)任務(wù)書:原始數(shù)據(jù)及工作條件，傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖；（3）設(shè)計(jì)計(jì)算：要有詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟及演算過(guò)程;（4）對(duì)設(shè)計(jì)后的評(píng)價(jià);XAAMHA1(GB/T491—1987）(5）參考文獻(xiàn)資料。最后需要提交的內(nèi)容包括(每人獨(dú)立一個(gè)檔案袋）：1．減速器裝配草圖1張；2．減速器裝配圖1張；3．減速器零件圖1張；4．設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容地點(diǎn)起止日期第1天設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：明確設(shè)計(jì)任務(wù)；準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料和繪圖用具傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì):擬定傳動(dòng)方案；選擇電動(dòng)機(jī);1教1-319計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算：23教1—206教1-206第2天帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器裝配草圖設(shè)計(jì)：初繪減速器裝配草圖；軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);軸、軸承、鍵聯(lián)接等的強(qiáng)度計(jì)算；減速器箱體及附件的設(shè)計(jì)第3～5天教1-206教1—206教1—206456減速器裝配圖設(shè)計(jì)第6～8天第9天零件工作圖設(shè)計(jì)整理和編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明第10天五、電動(dòng)機(jī)的選擇1、由條件得出滾筒輸出功率：2、查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》（以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)書》)P12表2.2：普通V帶傳動(dòng)效率:90％，滾動(dòng)軸承效率：99%,8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)效率：98%，齒輪聯(lián)軸器效率：99％，滾筒效率：90％?！鄠鲃?dòng)裝置的總效率:3、所需電機(jī)的功率：查《指導(dǎo)書》P188表16.1:取額定功率為7.5kW的電動(dòng)機(jī)，型號(hào):Y160M-6，轉(zhuǎn)速:六、總傳動(dòng)比及其分配滾筒工作轉(zhuǎn)速:總傳動(dòng)比：取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)比的合理范圍。分配傳動(dòng)比：,七、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、電動(dòng)機(jī)：功率，轉(zhuǎn)速扭矩2、高速軸：3、低速軸：八、帶傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定計(jì)算功率由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》(以下簡(jiǎn)稱《基礎(chǔ)》）P222表13-9查得:工況系數(shù)∴計(jì)算功率2、選擇V帶型號(hào)據(jù)，由《基礎(chǔ)》P223圖13—15:取A型V帶。3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑查《基礎(chǔ)》P224表13—10：普通A型V帶帶輪的最小直徑，取，滑動(dòng)率，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑,由表13—10,基準(zhǔn)直徑系列，傳動(dòng)比,傳動(dòng)比誤差為，允許.4、驗(yàn)算帶速，合適5、確定中心距和V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度初選中心距：初算V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：查《基礎(chǔ)》P216表13—2，選用帶長(zhǎng)，實(shí)際中心距:6、驗(yàn)算小帶輪包角，合適。7、確定V帶的根數(shù)查《基礎(chǔ)》P219表13—4，用插值法得，由查，《基礎(chǔ)》P221表13—6，得傳動(dòng)比功率增量，由，查P222表13-8，得包角系數(shù)，查P217表13-2，得基本長(zhǎng)度修正系數(shù)，則所需帶的根數(shù)為，取.8、確定初拉力查《基礎(chǔ)》P216表13-1，得，則初拉力：9、確定軸上壓軸力九、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算1、選擇齒輪材料齒輪采用軟齒面，選9級(jí)精度。查《基礎(chǔ)》P166表11—1：A、小齒輪選用45調(diào)質(zhì)鋼,齒面硬度為197~286HBS，接觸疲勞極限：，彎曲強(qiáng)度極限:B、大齒輪選用ZG35SiMn調(diào)質(zhì),齒面硬度241～269HBS，，2、確定許用應(yīng)力查《基礎(chǔ)》P176表11-5，用一般可靠度:，，,3、按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)A、查《基礎(chǔ)》P175表11-4，彈性系數(shù)，齒輪節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，查P174表11—3得載荷系數(shù),P179表11-6得齒寬系數(shù),∴=,取=75B、取齒數(shù)，,取實(shí)際傳動(dòng)比:計(jì)算模數(shù)：查《基礎(chǔ)》P57表4—1，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)C、計(jì)算中心距:D、確定齒輪分度圓直徑、齒寬:齒寬：取，4、按彎曲疲勞強(qiáng)度校核A、由查《基礎(chǔ)》P177圖11—8，齒形系數(shù)：,，P178圖11-9,齒根修正系數(shù)：,B、彎曲強(qiáng)度，安全5、計(jì)算圓周速度對(duì)照《基礎(chǔ)》P172表11-2，選9級(jí)精度合宜.6、齒頂、齒根圓直徑,；，;7、初定齒輪類型。高速軸齒數(shù)較少，分度圓直徑較小，,選擇實(shí)心式齒輪。低速軸齒輪較多，分度圓直徑較大，,選擇腹板式齒輪。十、驗(yàn)算工作速度誤差1、滾筒實(shí)際工作轉(zhuǎn)速：2、滾筒實(shí)際工作速度：3、傳動(dòng)帶實(shí)際速度：4、工作速度誤差，故實(shí)際工作速度復(fù)合要求。十一、軸零件的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算1、軸的材料選擇根據(jù)，；,高速軸，低速軸都采用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，查《基礎(chǔ)》P250表14—2，材料系數(shù)2。、估算最小軸徑：∵軸最小徑處需開槽，∴,取.，根據(jù)聯(lián)軸器孔徑取取3、高速軸的設(shè)計(jì)與校核為方便對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，在進(jìn)行軸系設(shè)計(jì)時(shí)將軸承對(duì)稱布置于齒輪兩側(cè).（1）軸的尺寸設(shè)計(jì)A、確定軸各段的直徑：。:在Ⅰ-Ⅱ軸段設(shè)計(jì)一定位軸肩，由，考慮安裝毛氈圈的標(biāo)準(zhǔn)工作內(nèi)徑，取，。：Ⅱ—Ⅲ處設(shè)置方便安裝軸承的非定位軸肩,不用太大，又根據(jù)選取的軸承型號(hào)6208，故取，。:該段軸為安裝齒輪處，Ⅲ段和Ⅳ段設(shè)計(jì)一非定位軸肩，取，。：為軸環(huán)的直徑，用來(lái)定位齒輪,同時(shí)考慮齒輪輪轂倒角C=1。5mm，取,.：一般取同一根軸兩端的軸承為同型號(hào)，故。B、確定軸各段的長(zhǎng)度:該軸段與齒輪配合，齒寬,保證固定可靠，該軸段的長(zhǎng)度略短于齒輪輪轂寬，取.：按確定，這里取8mm:查《指導(dǎo)書》P140表12.2,6208軸承寬18mm，封油盤，齒輪輪轂深出3mm，故:該軸段外伸，軸承蓋寬37mm,取近30mm安裝距離，：根據(jù)《指導(dǎo)書》P163表13.1，帶輪輪轂長(zhǎng)為：為保證固定,長(zhǎng)度比帶輪輪轂略短，取76mm.：軸承寬18mm，封油盤，（2）軸的彎扭復(fù)合強(qiáng)度校核A、轉(zhuǎn)矩，齒輪分度圓B、圓周力：C、徑向力：D、受力分簡(jiǎn)圖、彎矩圖分析：軸系經(jīng)設(shè)計(jì)：查《基礎(chǔ)》P251表14—3：45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼如左圖所示：a．軸承支反力：b。截面C的彎矩：c．合成彎矩：d．當(dāng)量彎矩:扭切力按脈動(dòng)循環(huán)變化,α=0。6E、校核危險(xiǎn)截面C:∴該軸強(qiáng)度足夠。4、低速軸的設(shè)計(jì)與校核為方便對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，在進(jìn)行軸系設(shè)計(jì)時(shí)將軸承對(duì)稱布置于齒輪兩側(cè).（1）軸的尺寸設(shè)計(jì)A、確定軸各段的直徑:。：在Ⅰ-Ⅱ軸段設(shè)計(jì)定位軸肩，由，考慮安裝毛氈圈的標(biāo)準(zhǔn)工作內(nèi)徑，取，。：Ⅱ—Ⅲ處設(shè)置方便安裝軸承的非定位軸肩，不用太大,又根據(jù)選取的軸承型號(hào)61912,故取，。：該段軸為安裝齒輪處，Ⅲ段和Ⅳ段設(shè)計(jì)一非定位軸肩，取，.：為軸環(huán)的直徑，用來(lái)定位齒輪，同時(shí)考慮齒輪輪轂倒角C=1。5mm,取，。：一般取同一根軸兩端的軸承為同型號(hào)，故。B、確定軸各段的長(zhǎng)度:該軸段與齒輪配合，齒寬，保證固定可靠,該軸段的長(zhǎng)度略短于齒輪輪轂寬，取。:查《指導(dǎo)書》P140表12.2,軸承寬22mm，封油盤,齒輪輪轂突出3mm，故。：該軸段外伸，軸承蓋寬度34mm,再預(yù)留30mm的安裝距離故取.：該軸段與聯(lián)軸器連接，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，查手冊(cè)選用HL4型,孔徑48mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)為L(zhǎng)=112mm,轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=84mm，為保證固定,長(zhǎng)度比帶輪輪轂略短，取82mm.：按確定，這里取10mm：軸承寬22mm,封油盤，齒輪輪轂深出3mm,故（2)軸的彎扭復(fù)合強(qiáng)度校核齒輪分度圓A、轉(zhuǎn)矩,B、圓周力：C、徑向力：D、受力分簡(jiǎn)圖、彎矩圖分析:軸系經(jīng)設(shè)計(jì):查《基礎(chǔ)》P246表14-3：45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)如左圖所示：a．軸承支反力：b。截面C的彎矩：c．合成彎矩：d．當(dāng)量彎矩：扭切力按脈動(dòng)循環(huán)變化，α=0。6E、校核危險(xiǎn)截面C：∴該軸強(qiáng)度足夠。十二、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算1根據(jù)要求，軸承壽命為5~8年,每年300天,兩班制2、高速軸軸承的校核7(1）已知選用深溝球軸承6208,查《指導(dǎo)書》P140表12.2：基本額定載荷（2）所受徑向力：(3）計(jì)算壽命：查《基礎(chǔ)》P284表16—8,16—9：，查《指導(dǎo)書》P140表12。2：，∴，適合.3、低速軸軸承的校核（1）已知選用深溝球軸承6212，查《指導(dǎo)書》P140表12。2:基本額定載荷（2）所受徑向力：（3）計(jì)算壽命：查《基礎(chǔ)》P284表16-8，16—9：,查《指導(dǎo)書》P140表12.2：，∴，適合。十三、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算減速器中均采用平鍵聯(lián)接，材料為45號(hào)鋼,查《基礎(chǔ)》163表10-11：1、高速軸與帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑，，選用A型平鍵，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表10—1，得：鍵A10×8×56GB/T1096—2003，，則強(qiáng)度足夠,合格.2、高速軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑，,選用A型平鍵，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表10—1得:鍵A14×9×40GB/T1096—2003，，則強(qiáng)度足夠，合格.3、低速軸與聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑，，選用A型平鍵，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表10—1得：鍵A14×9×70GB/T1096—2003，,則強(qiáng)度足夠，合格.4、低速軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑，,選用A型平鍵，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表10-1得：鍵A20×12×50GB/T1096-2003,,則強(qiáng)度足夠，合格。十四、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）高速軸齒輪選擇實(shí)心齒輪，①②③④（2)低速軸齒輪選擇腹板式齒輪,根據(jù)《指導(dǎo)書》P166表13。5尺寸如下：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨十五、箱體主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1）箱體材料箱體為鑄件減速器箱體，采用HT200鑄造而成。（2）箱體尺寸結(jié)構(gòu)1）箱座壁厚,取2）箱蓋壁厚,取3）箱座凸緣厚度4)箱蓋凸緣厚度5）箱座底凸緣厚度6)箱座上的肋厚，取7）箱蓋上的肋厚，取8）地腳螺栓①地腳螺栓直徑，?、诘啬_螺栓數(shù)目③螺栓通孔直徑④螺栓沉頭座直徑⑤地腳凸緣尺寸9)軸承旁聯(lián)接螺栓①螺栓直徑,取②螺栓通孔直徑③螺栓沉頭座直徑④剖分面凸緣尺寸，10)上下箱聯(lián)接螺栓①螺栓直徑，②螺栓通孔直徑③螺栓沉頭座直徑④剖分面凸緣尺寸，11)定位銷孔直徑，取12）軸承旁聯(lián)接螺栓距離，其中，D為軸承蓋的外徑13）軸承旁凸臺(tái)半徑14）軸承旁凸臺(tái)高度15）大齒輪頂圓到箱體內(nèi)壁的距離，取16)箱體外壁至軸承座端面距離，取十六、減速器附件的選用1、窺視孔及窺視孔蓋（1）選用在機(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Q235制成。(2）具體尺寸選擇根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)窺視孔設(shè)計(jì)為,查《指導(dǎo)書》P140表14。14窺視孔蓋選擇，具體尺寸如下：①②③④⑤⑥⑦⑧2、通氣罩塞:（1)選用由于減速器運(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，選用通氣罩塞.(2）具體尺寸選擇①②③④⑤⑥⑦⑧⑨3、凸緣式軸承端蓋高速軸軸承蓋尺寸：根據(jù)軸承型號(hào)62081，,,n=4②③④⑤，?、辪由結(jié)構(gòu)確定，取17mm⑦，取⑧，由密封尺寸決定⑨⑩，取低速軸軸承蓋尺寸：根據(jù)軸承型號(hào)62121，，，n=6②③④⑤，?、辪由結(jié)構(gòu)確定，取14mm⑦，?、?，由密封尺寸決定⑨⑩,取4、油標(biāo)：（1)選用油標(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,選用桿式油標(biāo).(2）查《指導(dǎo)書》P183取短油尺，具體尺寸:，全長(zhǎng)L=125mm5、吊耳（1）選用在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊耳，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體（2）具體尺寸①②，?、?，?、?、螺塞及封油墊（1）選用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,并加封油墊加以密封。(2）具體尺寸①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩十七、減速器的潤(rùn)滑方式、密封方式、潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量1、潤(rùn)滑方式（1），應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮到成本及需要選用浸油潤(rùn)滑；（2)軸承采用油潤(rùn)滑。2、潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量（1)齒輪潤(rùn)滑選用L—AN15全損耗系統(tǒng)用油（GB443—1989），箱體儲(chǔ)油面積34153，最低油面距（大齒輪)40mm,大齒輪浸油深度，計(jì)算得需用油2.3L左右；（2）軸承潤(rùn)滑選用鈣基潤(rùn)滑脂L-XAAMHA1(GB/T491—1987),用油量為軸承間隙的1/3—1/2為宜.3、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，悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部，軸的外端與透蓋間的間隙,由于，故選用半粗羊毛氈加以密封；（4）軸承靠近機(jī)體內(nèi)部