二級圓柱直齒減速器課程設計說明書.doc

機械設計基礎課程設計說明書題目：班級：姓名：學號：指導老師：完成日期：洛陽理工學院目 錄一 課程設計書 二 設計要求 三 設計步驟 1. 傳動裝置總體設計方案 2. 電動機的選擇 3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 4. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 5. 齒輪的設計 6. 聯(lián)軸器、滾動軸承和傳動軸的設計 7. 鍵聯(lián)接設計 8. 箱體結(jié)構(gòu)的設計 9.潤滑密封設計 四 設計小結(jié) 五 參考資料 一. 課程設計書設計課題：設計帶式輸送機傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器、1. 載荷情況：載荷平穩(wěn)、單項運動 2.工作制度：單班制 3.使用年限：八年、大修期四年 4.設計參數(shù)：輸送帶工作拉力 F=2600N,輸送帶工作速度 V=1.2m/s 滾筒直徑 D=300mm 5.輸送帶速度允許誤差為 二. 設計要求1.減速器裝配圖一張(A1)。2.CAD繪制或手工繪制軸、齒輪零件圖各一張(A3)。3.設計說明書一份。三. 設計步驟1. 傳動裝置總體設計方案2. 電動機的選擇3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比4. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)5. 齒輪的設計6. 聯(lián)軸器、滾動軸承和傳動軸的設計7. 鍵聯(lián)接設計8. 箱體結(jié)構(gòu)設計9. 潤滑密封設計1.傳動裝置總體設計方案:1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。2. 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動方案：2. 電動機的選擇1)選擇電動機的類型 按工作要求和條件選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷籠型三相異步電動機。2） 選擇電動機容量工作機所需的功率：電動機的輸出功率：其中為電動機至滾筒主動軸傳動裝置的總效率，=查課程設計書附表10-1得：因此，=，所以根據(jù)選取電動機的額定功率,并由附表10-112查的電動機的額定功率為=4kw。3） 選擇電動機的轉(zhuǎn)速 先計算工作機主軸的轉(zhuǎn)速，也就是滾筒的轉(zhuǎn)速 根據(jù)表3-1確定傳動比的范圍，取單級圓柱齒輪傳動比為3-5,則總傳動比范圍為在這個范圍內(nèi)的電動機的同步轉(zhuǎn)速有750r/min和1000r/min兩種，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況再確定最后的轉(zhuǎn)速，為降低電動機的重量和成本，選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min。根據(jù)同步轉(zhuǎn)速查表10-112確定電動機的型號為Y132M1-6，其中滿載轉(zhuǎn)速為=960r/min。此外，電動機的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等都可查表得出。3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1)總傳動比2）分配各級傳動比，取高速級齒輪傳動比為，則低速級齒輪傳動比：4.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1）各軸的轉(zhuǎn)速 2) 各軸的功率 3） 各軸的轉(zhuǎn)矩 最后，計算結(jié)果如下表：參數(shù)軸名電動機軸1軸2軸3軸滾動軸轉(zhuǎn)速n/(r/min）96096024057.2857.28功率p/（km)43.923.763.613.51轉(zhuǎn)矩T/（N.M)39.839149.6601.9585.2傳動比i144.191效率0.980.960.960.975. 齒輪的設計（一）高速級齒輪傳動的設計計算 1）選定齒輪傳動類型、精度等級、材料、熱處理方式、確定許用應力按課本圖11-37所示傳動方案選用直齒輪圓柱齒輪傳動?？紤]此減速器功率較小，故大小齒輪都選用軟齒面。材料選用高速級大、小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS .齒輪按7級精度制造2） 按輪齒彎曲疲勞強度設計 齒輪模數(shù)確定公式內(nèi)數(shù)值：1. 初步選定齒輪參數(shù)：2. 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩3. 計算載荷系數(shù)K 4. 查取復合齒形系數(shù) 5. 計算大、小齒輪的并進行比較 6. 計算重合度系數(shù)：7. 設計計算 mm3） 幾何尺寸計算 故取4）校核齒面接觸疲勞強度 5） 齒輪的實際圓周速度 因為初估值，所以對照表11-9可知選7級精度是合適的，且由于所選值差距不大，對K影響很小，故無需修正以上設計計算（一）低速級齒輪傳動的設計計算 1）選定齒輪傳動類型、精度等級、材料、熱處理方式、確定許用應力按課本圖11-37所示傳動方案選用直齒輪圓柱齒輪傳動?？紤]此減速器功率較小，故大小齒輪都選用軟齒面。材料選用高速級大、小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS .齒輪按7級精度制造3） 按輪齒彎曲疲勞強度設計 齒輪模數(shù)確定公式內(nèi)數(shù)值：8. 初步選定齒輪參數(shù)：（表11-139. 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩10. 計算載荷系數(shù)K 11. 查取復合齒形系數(shù) 12. 計算大、小齒輪的并進行比較 13. 計算重合度系數(shù)：14. 設計計算 mm4） 幾何尺寸計算 故取4）校核齒面接觸疲勞強度 6） 齒輪的實際圓周速度 因為初估值，所以對照表11-9可知選7級精度是合適的，且由于所選值差距不大，對K影響很小，故無需修正以上設計計算以上計算列表如下：齒輪組（mm）（mm）（mm）（mm）a（mm）m高速級72252807216224843低速級9027010090180309037. 聯(lián)軸器、傳動軸承和傳動軸的設計（1）、中間軸的設計1)選擇軸的材料、確定許用應力普通用途中、小功率減速器選用45鋼，正火處理。查課本表15-2取，由表15-7的 選2）按扭轉(zhuǎn)強度初估軸的最小直徑由課本表15-5查得A=110，則 3） 確定齒輪和軸承的潤滑 計算齒輪圓周速度 齒輪采用油浴潤滑，軸承采用脂潤滑。4） 軸系初步設計 1.從軸段=30mm開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。高度可在（0.070.1)d范圍內(nèi)按經(jīng)驗選取，故。，標準直徑應取40mm。 與軸承內(nèi)徑配合，為便于軸承安裝，故取。選定軸承型號為6009。 2.其余尺寸。軸承寬取擋油板厚1mm，齒輪端面與箱壁距離取10mm，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承潤滑有關，此為脂潤滑，取5mm，則，高速級大齒輪齒寬B=72mm，取70mm，低速級小齒輪齒寬為100mm，取98mm，兩齒輪中間取8mm。（2）、輸出軸的設計1)選擇軸的材料、確定許用應力普通用途中、小功率減速器選用45鋼，正火處理。查課本表15-2取，由表15-7的 選2）按扭轉(zhuǎn)強度初估軸的最小直徑由課本表15-5查得A=110，則 軸伸安裝聯(lián)軸器、考慮補償軸的可能位移，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩 查GB/T 5014-2003選用LX3彈性柱銷聯(lián)軸器，標準孔徑，即軸伸直徑。3） 確定齒輪和軸承的潤滑 計算齒輪圓周速度 齒輪采用油浴潤滑，軸承采用脂潤滑。4） 軸系初步設計 1.從軸段=45mm開始，逐段選取相鄰軸段的直徑。起定位作用，定位周建高度可在（0.070.1)d范圍內(nèi)按經(jīng)驗選取，故。該直徑處將安裝密封墊圈，標準直徑應取55mm。與軸承內(nèi)徑配合，為便于軸承安裝，故取。選定軸承型號為6012.與齒輪孔經(jīng)配合。為了便于安裝，按標準直徑系列，取=65mm.起定位作用，由h=（0.070.1）d=（0.070.1）65mm=4.556.5mm，取h=5mm，=70mm。與軸承配合，取 = =60mm。為軸承軸肩，查機械設計手冊，取=65mm。 2.軸向尺寸的確定 與傳動零件（如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器等）配合的軸段長一般略小于傳動零件的輪轂寬度。設計中的輪轂寬度=(1.21.5)=（1.21.5）65mm=7897.5mm，取=b=90mm，取軸段=88mm。聯(lián)軸器LX3的J型軸孔=84mm,取軸段長=82mm。與軸承配合的軸段長度如,查軸承寬度為18mm，取擋油板厚1mm，d于是 =19mm。 3.其余尺寸 其他軸段的長度與箱體等設計有關，可由齒輪開始向兩側(cè)逐步確定，一般、齒輪端面與箱壁距離取1015mm，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離與軸承的潤滑有關，油潤滑時取35mm，脂潤滑時取510mm，此設計取=5mm，分箱面寬度與分箱面鏈接螺栓的裝拆空間有關，對于常用的M16普通螺栓，分箱面寬=5565mm?？紤]軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器距離=1015mm，初步取=55mm.則.。軸環(huán)寬度=8mm。兩軸承中間跨距L=130mm. 5)軸的強度校核1. 計算齒輪受力 分度圓直徑 轉(zhuǎn)矩T=601.9N.m齒輪切向力 齒輪徑向力 齒輪軸向力 2. 繪制軸的受力簡圖 3. 計算支承反力 4. 繪制彎矩圖 水平平面彎矩圖 b截面 垂直平面彎矩圖 合成彎矩圖 5. 繪制轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩T=601.9N.m6. 繪制當量彎矩圖 單項運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)， b截面 a截面和I截面 7. 分別校核a和b截面 考慮鍵槽， 實際直徑分別是45mm，65mm，強度足夠。 6)壽命校核 其中 取 =3，取X=1,Y=0=1.215齒輪端面與內(nèi)機壁距離10機蓋，機座肋厚9 8.5軸承端蓋外徑+（55.5）120（1軸）125（2軸）150（3軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離120（1軸）125（2軸）150（3軸）9. 潤滑密封設計 對于二級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用脂潤滑，箱