(精品論文)一級(jí)圓柱齒輪減速器計(jì)算說(shuō)明書(shū)畢業(yè)論文

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一.電動(dòng)機(jī)的選擇：1.選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型：按工作要求和條件，選用三機(jī)籠型電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列斜閉式自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（手冊(cè)P167）選擇電動(dòng)機(jī)容量 ：滾筒轉(zhuǎn)速： 負(fù)載功率: KW電動(dòng)機(jī)所需的功率為：（其中：為電動(dòng)機(jī)功率，為負(fù)載功率，為總效率。）2.電動(dòng)機(jī)功率選擇：折算到電動(dòng)機(jī)的功率為:3.確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)：按指導(dǎo)書(shū)表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍為:.取V帶傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比理論范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750,1000和1500查手冊(cè)表的：選定電動(dòng)機(jī)類(lèi)型為：其主要性能：額定功率：,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速: ，額定轉(zhuǎn)速: ,質(zhì)量: 二、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比1.減速器的總傳動(dòng)比為：2、分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：按手冊(cè)表1，取開(kāi)式圓柱齒輪傳動(dòng)比因?yàn)?所以閉式圓錐齒輪的傳動(dòng)比.三.運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算:1.計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速:I軸轉(zhuǎn)速：2.各軸的輸入功率電機(jī)軸：I軸上齒輪的輸入功率:II軸輸入功率：III軸輸入功率：3.各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算:（1）選擇普通V帶由課本表5.5查得：工作情況系數(shù)：計(jì)算功率: 小帶輪轉(zhuǎn)速為：由課本圖5.14可得：選用A型V帶：小帶輪直徑（2）確定帶輪基準(zhǔn)直徑,并驗(yàn)算帶速小帶輪直徑,參照課本表5.6,取,由課本表5.6,取實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速誤差為: 滿(mǎn)足運(yùn)輸帶速度允許誤差要求.驗(yàn)算帶速在范圍內(nèi),帶速合適.(3)確定帶長(zhǎng)和中心距由課本式5.18得: 查課本表5.1,得:V帶高度: 得: 初步選取中心距:由課本式5.2得: 根據(jù)課本表5.2選取V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度:則實(shí)際中心距:(4)驗(yàn)算小帶輪包角:據(jù)課本式5.1得:(適用)(5)確定帶的根數(shù):查課本表5.3,得:.查課本表5.4,得:查課本表5.4,得:.查課本表5.2,得: 由課本式5.19得: 取根.(6)計(jì)算軸上壓力查課本表5.1,得:由課本式5.20,得:單根V帶合適的張緊力:由課本式5.21,得:作用在帶輪軸上的壓力為 :2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算:(1)選擇齒輪材料及精度等級(jí)初選大小齒輪的材料均為45鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為由課本表取齒輪等級(jí)精度為7級(jí),初選(2)計(jì)算高速級(jí)齒輪查課本表6.2得:取,由課本圖6.12取,由課本表6.3,取,齒數(shù)教少取,取則.接觸疲勞許用應(yīng)力由課本圖6.14查得:.由課本表6.5,查得:,則應(yīng)力循環(huán)次數(shù):查課本圖6.16可得接觸疲勞的壽命系數(shù):,.計(jì)算小齒輪最小直徑計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩:由課本表6.8,取:,確定中心距:為便于制造和測(cè)量,初定:.選定模數(shù)齒數(shù)和螺旋角一般:,初選:則.由得:由課本表6.1取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù):,則:取,則:.取,.齒數(shù)比:與的要求比較,誤差為1.6%,可用.是:滿(mǎn)足要求.計(jì)算齒輪分度圓直徑小齒輪:;大齒輪:齒輪寬度圓整得大齒輪寬度:,取小齒輪寬度:.校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度查課本圖6.15,得;查課本表6.5,得:;查課本圖6.17得:彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù):;由課本表6.4,得:，Z較大,取，則:，所以?xún)升X輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,此種設(shè)計(jì)合理. 9齒輪的基本參數(shù)如下表所示:名稱(chēng)符號(hào)公式齒1齒2齒數(shù)19112分度圓直徑58.015341.985齒頂高33齒根高3.753.75齒頂圓直徑64.015347.985齒根圓直徑50.515334.485中心距200孔徑b齒寬8075五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核：1.計(jì)算軸的最小直徑查課本表11.3,取:軸:軸:軸:取最大轉(zhuǎn)矩軸進(jìn)行計(jì)算,校核.考慮有鍵槽,將直徑增大,則:.2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選材45鋼,調(diào)質(zhì)處理.由課本表11.1,查得:.由課本表11.4查得:,.由課本式10.1得:聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩:由課本表10.1,查得:,按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件,查手冊(cè)表8-7,選擇彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,型號(hào)為:型聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為:半聯(lián)軸器的孔徑:,故取:.半聯(lián)軸器長(zhǎng)度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為:.(1)軸上零件的定位,固定和裝配單級(jí)減速器中可以將齒輪安排在箱體中央,相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)分布.齒輪左面由套筒定位,右面由軸肩定位,聯(lián)接以平鍵作為過(guò)渡配合固定,兩軸承均以軸肩定位.(2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度段:為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,軸段右端需制出一軸肩,故取段的直徑,左端用軸端擋圈定位,查手冊(cè)表按軸端去擋圈直徑,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度:,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短,取:.初步選擇滾動(dòng)軸承,因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用 ,故選用蛋列圓錐滾子軸承,參照工作要求并根據(jù):.由手冊(cè)表選取型軸承,尺寸:，軸肩故，左端滾動(dòng)軸承采用縐件進(jìn)行軸向定位,右端滾動(dòng)軸承采用套筒定位.取安裝齒輪處軸段的直徑：，齒輪右端與右軸承之間采用套筒定位,已知齒輪輪轂的寬度為,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短與輪轂寬度,故?。?齒輪右端采用軸肩定位,軸肩高度,取,則軸環(huán)處的直徑：，軸環(huán)寬度：,取，即軸肩處軸徑小于軸承內(nèi)圈外徑,便于拆卸軸承.軸承端蓋的總寬度為：,?。?取齒輪距箱體內(nèi)壁距離為:.,.至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度.(3)軸上零件的周向定位齒輪,半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接按查手冊(cè)表4-1,得:平鍵截面,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長(zhǎng)為:.為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為;,半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接,選用平鍵為:,半聯(lián)軸器與軸的配合為:.滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為:.(4)確定軸上圓角和倒角尺寸,參照課本表11.2,取軸端倒角為:,各軸肩處圓角半徑:段左端取,其余取,處軸肩定位軸承,軸承圓角半徑應(yīng)大于過(guò)渡圓角半徑,由手冊(cè),故取段為.(5)求軸上的載荷在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查手冊(cè)表6-7,軸承型,取因此,作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距,據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖,扭矩圖和計(jì)算彎矩圖,可看出截面處計(jì)算彎矩最大 ,是軸的危險(xiǎn)截面.(6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度.作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為:，得：，.求作用于軸上的支反力水平面內(nèi)支反力:垂直面內(nèi)支反力:作出彎矩圖分別計(jì)算水平面和垂直面內(nèi)各力產(chǎn)生的彎矩.計(jì)算總彎矩:作出扭矩圖:.作出計(jì)算彎矩圖:,.校核軸的強(qiáng)度對(duì)軸上承受最大計(jì)算彎矩的截面的強(qiáng)度進(jìn)行校核.由課本式11.4,得:,由課本表11.5,得:,由手冊(cè)表4-1,取,計(jì)算得:,得:故安全.(7)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度校核該軸截面左右兩側(cè).截面右側(cè):由課本表11.5,得:抗彎截面模量:,抗扭截面模量:,截面右側(cè)的彎矩:,截面世上的扭矩為:,截面上的彎曲應(yīng)力:,街面上行的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力:.截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及,由課本圖1.15,查得:得:由課本圖1.16,查得:材料的敏性系數(shù)為:故有效應(yīng)力集中系數(shù)為:由課本圖1.17,取:尺寸系數(shù);扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù):.按磨削加工,由課本圖1.19,取表面狀態(tài)系數(shù):.軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即:.計(jì)算綜合系數(shù)值為:.由課本第一章取材料特性系數(shù):.計(jì)算安全系數(shù):由課本式,得:,.由課本表11.6,取疲勞強(qiáng)度的許用安全系數(shù):.,故可知其安全.截面左側(cè)抗彎截面模量為:.抗扭截面模量為:.彎矩及彎曲應(yīng)力為:,扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為:,過(guò)盈配合處的值:,由,得:.軸按磨削加工,由課本圖1.19,取表面狀態(tài)系數(shù)為:.故得綜合系數(shù)為：,.所以在截面右側(cè)的安全系數(shù)為：,.故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的.3. 確定輸入軸的各段直徑和長(zhǎng)度六. 軸承的選擇及計(jì)算1.軸承的選擇：軸承1：?jiǎn)瘟袌A錐滾子軸承30211（GB/T 297-1994）軸承2：?jiǎn)瘟袌A錐滾子軸承30207（GB/T 297-1994）2.校核軸承：圓錐滾子軸承30211，查手冊(cè)：由課本表8.6，取由課本表8.5，查得：?jiǎn)瘟袌A錐滾子軸承時(shí)的值為：.由課本表8.7，得：軸承的派生軸向力：,.因，故1為松邊，作用在軸承上的總的軸向力為：.查手冊(cè)表6-7，得:30211型 ,.由課本表8.5，查得：,得:.計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷：,.計(jì)算軸承壽命，由課本式8.2，得：取:.則： .七.鍵的選擇和計(jì)算1.輸入軸：鍵， ，型.2.大齒輪：鍵， ，型.3.輸出軸：鍵， ，型.查課本表3.1， ,式3.1得強(qiáng)度條件:.校核鍵1：;鍵2：;鍵3：.所有鍵均符合要求.八.聯(lián)軸器的選擇選擇軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器為彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器型號(hào)為：型聯(lián)軸器:公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩:許用轉(zhuǎn)速:質(zhì)量:.選擇軸與軸聯(lián)軸器為彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器型號(hào)為：型聯(lián)軸器:公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩:許用轉(zhuǎn)速:質(zhì)量:.九.減數(shù)器的潤(rùn)滑方式和密封類(lèi)型的選擇1、 減數(shù)器的潤(rùn)滑方式：飛濺潤(rùn)滑方式2、 選擇潤(rùn)滑油：工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-95）中的一種。3、 密封類(lèi)型的選擇：密封件：氈圈1 30 JB/ZQ4606-86 氈圈2 40 JB/ZQ4606-86十.設(shè)計(jì)小節(jié)對(duì)一級(jí)減速器的獨(dú)立設(shè)計(jì)計(jì)算及作圖，讓我們?nèi)跁?huì)貫通了機(jī)械專(zhuān)業(yè)的各項(xiàng)知識(shí),更為系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)了機(jī)械設(shè)計(jì)的全過(guò)程，增強(qiáng)了我們對(duì)機(jī)械行業(yè)的深入了解,同時(shí)也讓我們及時(shí)了解到自己的不足，在今后的學(xué)習(xí)中會(huì)更努力地探究.十一.參考資料1.“課本”：機(jī)械設(shè)計(jì)/楊明