二級同軸式圓柱齒輪減速器課程設(shè)計說明書

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課程設(shè)計說明書

目錄

一.課程設(shè)計任務(wù)書……………………3二.電動機選擇…………4三.傳動裝置的總傳動比及其分派……5四.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)…………………5五.齒輪設(shè)計……………6六.軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計………126.1輸入軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計……………126.2中間軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計……………186.3輸出軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計……………25七.箱體結(jié)構(gòu)及減速器附件設(shè)計………30八.潤滑與密封…………34九.設(shè)計總結(jié)……………35十.

即

2KtTu?1?ZHZE?dt≥·φdεαu?ζH???１）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1）試選Kt?1.6

（2）由圖10-30，選取區(qū)域系數(shù)ZH?2.433

3????2（3）由圖10-26查得??1?0.78??2?0.88?????1???2?1.66（4）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩

T1?156.56N?m?15.656?104N?mm（5）由表10-7選取齒寬系數(shù)?d?1

（6）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE?189.8MPa1/2

（7）由圖10-21ｄ按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲乏強度極限

，大齒輪的接觸疲乏強度極限?Hlim2?550MPa?Hlim1?600MPa（8）由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

?60?N1?60nhjL266?.6?7?1(?21?09?300?8)0.610N2?0.6?109/3.6?0.16?109

（9）由圖10-19查得接觸疲乏強度壽命系數(shù)KHN1?0.90KHN2?0.95（10）計算接觸疲乏強度許用應(yīng)力

取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，由式１０－１２得

[?H1]?KHN1?Hlim1?0.9?600MP?a540MPaS[?H2]?KHN2?Hlim2?0.95?550MP?a522.5MPaSa531.25MPa[?H]?([?H1]?[?H2])/2?(540?522.5)/2MP?3.計算

6

（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計算公式得d1t?32?1.6?4.37?1044.6?2.433?189.8??????43.33mm

1?1.663.6?531.25?2（2）計算圓周速度v??d1tn160?1000?0.6m/s

（3）計算齒寬ｂ及模數(shù)mnt

b??dd1t?1?43.33?43.33mm

d1tcos?43.33?cos14???1.75mmmnt?Z124

h?2.25mnt?2.25?1.75?3.94mmb/h?43.33/3.94?11

（4）計算縱向重合度??

???0.318?dZ1tan??0.318?1?24?tan14??1.903（5）計算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)KA?1

根據(jù)v?0.6m/s，７級精度，由圖１０－８查得動載荷系數(shù)KV?1.08由表１０－４查得

2?3KH??1.12?0.18(1?0.6?2d)?d?0.23?10b?1.12?0.18(1?0.6?1)?1?0.23?1022?3?43.33?1.42

由圖１０－１３查得KF??1.35假定

KAFt?100N/mm，由表１０－３查得KH??KF??1.4d1故載荷系數(shù)K?KAKVKH?KH??1?1.08?1.4?1.42?2.15

（6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式１０－１０ａ得

d1?d1t3K/Kt?43.3332.15/1.6?47.81mm（7）計算模數(shù)mn

7

d1cos?47.81?cos14???1.93mmmn?Z124

2KT1Y?cos2?YF?YS?由式10-17mn?3?2[?F]?dZ1??1）確定計算參數(shù)（1）計算載荷系數(shù)

K?KAKVKF?KF??1?1.08?1.4?1.35?2.04

（2）根據(jù)縱向重合度???1.903，從圖１０－２８查得螺旋角影響系數(shù)Y??0.88（3）計算當(dāng)量齒數(shù)

ZV1?Z1cos3?Z2cos3???24?26.27cos314?86?94.14cos314?

ZV2?

（4）查取齒形系數(shù)

由表10-5查得YFa1?2.592YFa2?2.194（5）查取應(yīng)力校正系數(shù)

由表10-5查得YSa1?1.596YSa2?1.783

（6）由圖10-20ｃ查得，小齒輪的彎曲疲乏強度極限?FE1?500MPa大齒輪的彎曲疲乏強度極限?FE2?380MPa（7）由圖10-18查得彎曲疲乏強度壽命系數(shù)KFN1?0.85KFN2?0.88（8）計算彎曲疲乏許用應(yīng)力

取彎曲疲乏安全系數(shù)S＝1.4，由式10-12得

8

[?F]1?KFN1?FE10.85?500??303.57MPaS1.4KFN2?FE20.88?380??238.86MPaS1.4[?F]2?YY（9）計算大小齒輪的FaSa

[?F]

YFa1YSa12.592?1.596??0.01363[?F]1303.57YFa2YSa22.194?1.783??0.01638[?F]2238.86

大齒輪的數(shù)據(jù)大2）、設(shè)計計算

2?2.04?15.656?104?0.88?cos214?mn??0.01638?2.08mm21?24?1.663對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲乏強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲乏強度計算的法面模數(shù)，取mn＝2.5mm，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲乏強度，須按接觸疲乏強度算得的分度圓直徑d1?48.33mm來計算應(yīng)有的

d1cos?48.33?cos14???23.4齒數(shù)。于是由Z1?mn2

取Z1?23，則Z2?i1Z1?3.6?23?82.8取z2?834.計算幾何尺寸（1）計算中心距a?(Z1?Z2)mn(23?83)?2??109.25mm?2cos?2?cos14將中心距圓整為109mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角

??arccos(Z1?Z2)mn(23?83)?2?arccos?13.47?

2a2?109圓整后取B2?60mm；B1?65mm

9

（3）計算齒輪的分度圓直徑

Z1mn23?2.5??59.1mm?cos?cos13.47

Z2m283?2d2???170.7mm?cos?cos13.47d1?（4）計算、齒輪的齒根圓直徑

df1?d1?2.5mn?59.1?2.5?2.5?52.85mmdf2?d2?2.5mn?170.7?2.5?2.5?164.45mm

（5）計算齒輪寬度

b??dd1?1?59.1?59.1mm

所以取B2?60mm；B1?65mm

5.驗算

2T12?156560Ft???5298N

d159.1KAFt1?5298??89.6N/mm?100N/mmb59.1所以此齒輪設(shè)計符合要求。

由于是同軸式二級齒輪減速器，因此兩對齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級傳動計算得出的齒輪接觸疲乏強度以及彎曲疲乏強度一定滿足高速級齒輪傳動的要求。所以齒輪的各參數(shù)如下表：

齒輪高速級齒輪1中間軸齒輪2中間軸齒輪3低速級齒輪4參數(shù)材料45Cr（調(diào)質(zhì)），45鋼（調(diào)質(zhì)）45Cr（調(diào)質(zhì)），45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS硬度為240HBS硬度為280HBS硬度為240HBS齒數(shù)螺旋角模數(shù)2313.47?832313.47?832.52.5

10

直徑D22=59.5mmD23=74.5mm大齒頂圓與箱體內(nèi)壁Δ1>1.2距離Δ1齒輪端面與箱體內(nèi)壁Δ2>δ距離Δ2兩齒輪端面距離Δ4=2012mm10mm20mmC1f=28mmC11=23mmC12=21mmdf,d1,d2至外機壁距離C1=1.2d+(5～8)df,d1,d2至凸臺邊緣距C2離C2f=24mmC21=19mmC22=15mm機殼上部（下部）凸緣K=C1+C2寬度Kf=48mmK1=38mmK2=33mm軸承孔邊緣到螺釘d1e=(1～1.2)d1中心線距離軸承座凸起部分寬度吊環(huán)螺釘直徑4）.箱體的結(jié)構(gòu)

L1≥C1f+C2f+(3～5)dq=0.8df13mm52mm13mm

31

7.2附件設(shè)計（1）視孔蓋和窺視孔

32

在機蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固。（2）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，因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。（3）油標

油標位在便于觀測減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出。（4）通氣孔

由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡。（5）蓋螺釘

啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。（6）定位銷

為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。（7）吊鉤

在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體。

8.潤滑與密封

1、齒輪的潤滑

采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪

33

半徑。

2、滾動軸承的潤滑

由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。

3、潤滑油的選擇

齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。

4、密封方法的選取

選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。

9.設(shè)計總結(jié)

帶式輸送機傳動裝置設(shè)計，是我們大學(xué)里所接觸到的第一次最全面的設(shè)計。從電動機的選擇到齒輪的選擇，再到軸的選擇、箱體的選擇；從力的分析到材料的選擇，再到幾何尺寸的計算，全部都要我們自己來完成。其中的艱辛是難以比較，但是在這次課程設(shè)計中我們也是受益匪淺。

首先這是一次讓我們把理論用于實際的設(shè)計，充分鍛煉了我們的動手和動腦能力。以前都是直接使用書本的公式去計算即可，而在這次設(shè)計中，大部分數(shù)據(jù)、公式都是需要我們自己親自去翻書，去查找。其次，帶式輸送機傳動裝置設(shè)計是一個典型的機械設(shè)計例子，從這個例子當(dāng)中我們學(xué)會了如何去設(shè)計，初步了解到了設(shè)計的方法。最終，這次設(shè)計也使我們深深地認識到自己的知識嚴重不足，若需要真正在設(shè)計這個行業(yè)上發(fā)展，仍需要刻苦學(xué)習(xí)，補充自己的知識才行。

總之，這是我們的第一次設(shè)計，同時也是我們最重要的一次設(shè)計。此次設(shè)計對我們以后的設(shè)計思路，設(shè)計方式都有很大的影響，為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

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10.參考資料

璞良貴紀名剛.《機械