箱體結(jié)構(gòu)減速器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、（1） 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件,選用 y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)2、 選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作及輸入功率pw=3.15kw從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率為分別為=1224324式中1、2 、3、4分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動(dòng)、卷筒的傳動(dòng)效率。由手冊(cè)取1=0.99，2=0.98，3=0.97，4=0.96，則： =0.9920.9840.9720.96=0.817所以電機(jī)所需功率為 pd=3.488kwpw=2.85kwpd=3.488kw3、選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由相關(guān)手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比=840,而工作

2、機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min、3000 r/min四種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的電動(dòng)機(jī)。由手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)y132m1-6其滿載轉(zhuǎn)速960 960（二）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、 計(jì)算總傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 =12.82、分配傳動(dòng)比，考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，取故高速級(jí)的傳動(dòng)比為 低速級(jí)的傳動(dòng)比為： =4.233=3.024（三）計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)

3、算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、各軸的轉(zhuǎn)速軸 軸 軸 =960226.79752、各軸的輸入功率軸 =3.488kw0.99=3.453kw軸 =3.453kw0.980.97=3.283kw軸 =3.283kw0.980.97=3.027kw =3.453kw=3.283kw=3.027kw3、 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為（四）高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故選用8級(jí)精度2）材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-1選擇小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs

4、，二者硬度差為40hbs。3）選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2= z1=244.233=101，取3） z2=101，則齒數(shù)比4） 。可滿足要求5）選取螺旋角，初選螺旋角。7級(jí)精度小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì))大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）z1=24 z2=1012、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1）試選2）計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩 3）由表10-7選取齒寬系數(shù)=1.04）由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)189.85）由圖10-30選區(qū)域系數(shù)=2.433。6）由圖10-26查得，則1.67。7）由圖10-21d查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600mpa齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550

5、mpa。8）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 = = 9) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.93；=0.9610）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力（取失效率為1%，安全系數(shù)s=1） = = （2）設(shè)計(jì)計(jì)算1) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑時(shí)代入中較小值 = =39.5 2） 計(jì)算圓周速度 3)計(jì)算齒寬b及模數(shù) 4) 計(jì)算齒寬齒高比 5) 計(jì)算縱向重合度 6) 計(jì)算載荷系數(shù)由工作條件，查表10-2得使用系數(shù)=1.0。根據(jù)v=0.246m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.08；由表10-3查得=1.4由表10-4利用插值法查得=1.417由圖10-13查得=1.34。故載荷系數(shù) 7) 按實(shí)際的載荷系

6、數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10-10a得 8) 計(jì)算法面模數(shù) =39.5=1.94b=39.5=2.53=5.69=1.903=2.14=44.47=1.803、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）確定計(jì)算參數(shù)1） 計(jì)算載荷系數(shù) 2) 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500mpa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=400mpa。3）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.87，=0.94。 4）計(jì)算完全疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4 5) 根據(jù)縱向重合度=1.903，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.88。6) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =26.272 =108.667）查取齒形系數(shù)由表10-

7、5利用插值法算得=2.592，=2.1758）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5利用插值法算得=1.596，=1.7959）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。 大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，取=1.5，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=44.47來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是取=28，則=2.167=310.71=268.57=26.272=108.66=1.294=28=1194、幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距 將中心距圓整為110。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。（3）計(jì)算打

8、、小齒輪的分度圓直徑 （4）計(jì)算齒輪寬度 圓整后取=45； =50=109.76=14291343.29184.5743.29=45=50(五)低速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、選定齒輪的精度等級(jí)材料及齒數(shù)1)選用7級(jí)精度。2）材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-1選擇小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs，二者硬度差為40hbs。3）選小齒輪齒數(shù)z1=24大齒輪齒數(shù),取,則齒數(shù)比，可滿足要求。 4）選取螺旋角，初選螺旋角。7級(jí)精度小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì))大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）z1=24z2=732、按齒面

9、接觸面強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1）試選2）計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩 3） 由表10-7選取齒寬系數(shù)=1.04） 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)189.85）由圖10-30選區(qū)域系數(shù)zh=2.433.6）由圖10-26查得，則 7）由圖10-21d查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600mpa； 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550mpa。8）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。=60238.81(283655)=4.184108 9) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.94；=0.9510）計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力（取失效率為1%，安全系數(shù)s=1） （2）設(shè)計(jì)計(jì)算1) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 = =

10、62.532）計(jì)算圓周速度3)計(jì)算齒寬b及模數(shù) =1.062.53 =62.53 =2.534) 計(jì)算齒寬齒高比 =2.252.53 =5.69 =11.005) 計(jì)算縱向重合度 =0.3181.024tan14=1.9036) 計(jì)算載荷系數(shù)由工作條件，查表10-2得使用系數(shù)=1.0。根據(jù)v=0.81m/s,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.04；由表10-3查得=1.4由表10-4利用插值法查得=1.422由圖10-13查得=1.32。故載荷系數(shù) =1.01.041.41.422=2.077) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10-10a得 =70.758) 計(jì)算法面模數(shù) =

11、2.86.=62.53=0.246=62.53=2.53=5.92=1.903=2.07=70.75=2.863、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （1）確定計(jì)算參數(shù)1） 計(jì)算載荷系數(shù) =1.01.041.41.32=1.922) 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500mpa; 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=400mpa。3）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.94，=0.95。 4）計(jì)算完全疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4 =335.71 =271.435) 根據(jù)縱向重合度=1.903，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.886) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =26.272 =75.537）查取齒

12、形系數(shù)由表10-5利用插值法算得=2.592，=2.2298）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5利用插值法算得=1.596，=1.7619）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。 =0.01232 =0.01446 大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 =1.91由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，取=2，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=70.75來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是=34.32取=34，則=2.8834=97.92，取=1.92=335.71=271.43=26.272=75.53=1.91=34=984、幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算中心距 =136

13、.04將中心距圓整為136。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 =135811因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。（3）計(jì)算打、小齒輪的分度圓直徑 =70.06 =201.94（4）計(jì)算齒輪寬度： =170.06=70.06圓整后取=70； =75=136.04=13581170.06201.9470.06=70=75 （六）齒輪的主要參數(shù)高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù)3310028119中心距137114法面模數(shù)2.01.5端面模數(shù)1.5792.553螺旋角135245144411法面壓力角端面壓力角203511204027齒寬b50457570齒根高系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值11齒頂高系數(shù) 0.9680.971齒頂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值

14、0.250.25當(dāng)量齒數(shù)26.2779.9126.272108.66分度圓直徑67.98206.0143.29184.57齒頂高1.52齒根高1.8752.5齒全高3.3754.5齒頂圓直徑47.93178.0774.06205.94齒根圓直徑50.93181.0778.06188.57 （七）中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、確定軸的最小直徑因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及機(jī)構(gòu)無(wú)特殊要求，故選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，取c=112 取=30=302、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的裝配方案如1）查手冊(cè)取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承30307.其尺寸ddt=358022.75。故。軸承用擋油環(huán)定位。2

15、）取。齒輪用軸肩定位，軸肩高度h=(0.07-0.1) =3。軸環(huán)寬度b1.4h=8.左端齒輪寬度b1=75,為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪軸ii-iii段的尺寸應(yīng)略短于齒輪寬度取=72，同樣由b2=45取=42。3） 齒輪端面距機(jī)體內(nèi)壁的距離2=8取2=12.5， 滾動(dòng)軸承與內(nèi)壁應(yīng)有一段距離s=104）確定圓角和倒角查表1-27取軸端倒角為c1.6，軸環(huán)兩側(cè)倒圓角r=2，其余倒圓角r=2軸承30307ddt=358022.75待添加的隱藏文字內(nèi)容2軸端倒角為c1.6軸環(huán)兩側(cè)倒圓角r=2其余倒圓角r=23、鍵的選擇齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按選擇a型平鍵，其bh=128鍵長(zhǎng)l=63，鍵槽

16、距軸肩距離為6，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，選擇齒輪與軸的配合為，同樣按選用a型平鍵 bhl=12832，鍵槽距軸肩距離為7。齒輪與軸配合為。a型平鍵高速級(jí)：bhl=12863低速級(jí): bhl=128364、中間軸的校核為使中間軸上的軸向力相互抵消，高速級(jí)上小齒輪用右旋，大齒輪用左旋。低速級(jí)上小齒輪用左旋，大齒輪用右旋。作用在齒輪上的力：高速級(jí)低速級(jí)所以水平方向：=1656n+4139n-3112n=2673n將各力移到軸心，產(chǎn)生附加彎矩 鉛垂方向： =1552n-623n-429.1n=499.9n則，b截面的彎矩c截面的彎矩扭矩由彎矩、扭矩圖可知c截面為危險(xiǎn)截面。按彎扭合成應(yīng)力

17、校核軸的強(qiáng)度：進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上受最大彎矩和扭矩的截面（危險(xiǎn)截面）因軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6。c截面的總彎矩 軸的計(jì)算應(yīng)力前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得。，故安全。1656.48n622.72n428.15n4139.31 n1552.24n1026.68n3122 n2673n3746535976499.9n429.1 n134076.3-24870202137.8-63762.3t=14500035.8k,安全5、鍵的校核普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為：其中為鍵、軸、齒輪三者中最弱材料的許用應(yīng)力，故=100120mpa因齒輪2處的鍵較1處短，而其

18、他參數(shù)一樣，故只需校核齒輪2處的鍵安全。75.56、軸承的校核選用的是圓錐滾子軸承，為縮短支撐距離選擇正裝。1）求出軸承所受的徑向力 2) 求出軸承所受的軸向力 派生軸向力，由軸承代號(hào)30307查表得y=1.9 ，e=0.31，因此： 外加軸向載荷，所以軸承1被壓緊，軸承2被放松。于是 3）求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 由表查得：1軸承 x=1，y=0 2軸承 x=0.4，y=1.9因軸承在運(yùn)動(dòng)中有輕微沖擊 ，取=1.24）驗(yàn)算軸承壽命因，故只需驗(yàn)算軸承2，（） 軸承因具有的基本額定動(dòng)載荷 滿足壽命要求。27193151716829142882932633403292002113492，滿足壽命要求 （

19、八）高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、確定軸的最小直徑因高速軸為齒輪軸，材料與小齒輪材料相同為40cr,調(diào)質(zhì)處理，取c=112。 軸上有鍵槽計(jì)算值加大3%，=18.28=18.282、選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件擬用hl型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： 由手冊(cè)ml4型聯(lián)軸器中hl1型聯(lián)軸器能滿足傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求（tn=140nmtc）。其軸孔直徑d=(2440)mm,可滿足電動(dòng)機(jī)的軸徑要求。半聯(lián)軸器長(zhǎng)度l=114mm,半聯(lián)軸器與軸配合孔轂長(zhǎng)度最后確定減速器高速軸軸伸處的直徑ml4型聯(lián)軸器d=(2440) l=114 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的裝配方案如下1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，i-i

20、i軸段右端需制出一軸肩，故ii-iii段的直徑;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=32。為了保證軸端擋圈不壓在軸的斷面上，i-ii 段的長(zhǎng)度應(yīng)比l1短一些，現(xiàn)取。2）初步選擇軸承。因軸承同時(shí)收到徑向力和軸向力的作用，參照工作要求并根據(jù)，由手冊(cè)查取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306其中故：3）軸承端面應(yīng)與箱體內(nèi)壁保持一定的距離。軸承端面到箱體內(nèi)壁距離，齒輪端面到內(nèi)壁的距離。為了保證軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)于軸承添加潤(rùn)滑脂的要求取端蓋與半聯(lián)軸器的距離為30mm.所以4）軸承用擋油板定位，取.至此已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。5）確定圓角和倒角查表1-27取軸端倒角為

21、c1.6，iv和vi截面倒圓角r=2，其余倒圓角r=1軸承30306軸的尺寸如左圖軸端倒角為c1.6iv和vi截面倒圓角r=2其余倒圓角r=14、鍵的選擇齒輪與聯(lián)軸器的周向定位采用平鍵連接。按選擇a型平鍵，bh=87鍵長(zhǎng)l=40，鍵槽距軸肩距離為3a型平鍵bh=87 鍵長(zhǎng)l=70 （九）低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、確定軸的最小直徑因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及機(jī)構(gòu)無(wú)特殊要求，故選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，取c=112.取k=1.3由 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：38.82、選擇聯(lián)軸器按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，由=38.8查表選取gyh6型聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為900 。半聯(lián)軸器孔徑d1=40 ， 半

22、聯(lián)軸器長(zhǎng)度l=112m，軸孔長(zhǎng)度l1=84 。gyh6型聯(lián)軸器d1=40 l=112 l1=84 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)軸的裝配方案如下：1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，vii-viii軸段左端需制出一軸肩，故vi-vii段的直徑 ;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑d=50。為了保證軸端擋圈不壓在軸的斷面上，vii-viii 段的長(zhǎng)度應(yīng)比l1短一些，現(xiàn)取。2）初步選擇軸承。因軸承同時(shí)收到徑向力和軸向力的作用，參照工作要求并根據(jù)，由手冊(cè)查取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承30310其故3）軸承端面應(yīng)與箱體內(nèi)壁保持一定的距離。軸承端面到箱體內(nèi)壁距離，齒輪端面到內(nèi)壁的距離。為了保證軸

23、承端蓋的拆裝及便于對(duì)于軸承添加潤(rùn)滑脂的要求取端蓋與半聯(lián)軸器的距離為30mm. 所以4）取。齒輪右端用軸環(huán)定位，軸環(huán)高度h=(0.07-0.1) =5。軸環(huán)寬度b1.4h=8.左端用擋油板定位，齒輪寬度b2=70,為了使擋油板端面可靠地壓緊齒輪軸ii-iii段的尺寸應(yīng)略短于齒輪寬度故取=67，至此已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。5）確定圓角和倒角查表1-27取軸端倒角為c1.6，軸環(huán)左側(cè)倒圓角r=5，軸環(huán)右側(cè)倒圓角r=4，ii和v截面倒圓角r=4，其余倒圓角r=2軸承30310軸的尺寸如左圖軸端倒角為c2軸環(huán)左側(cè)圓角r=2軸環(huán)右側(cè)倒圓角r=2ii截面倒圓角r=3v截面倒圓角r=2其余倒圓角r=24鍵的選擇聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按選擇a型平鍵，b h=1610鍵長(zhǎng)l=56，鍵槽距軸肩距離為8a型平鍵bh=1610鍵長(zhǎng)l=56 （十）箱體結(jié)構(gòu)及減速器附件設(shè)計(jì)名稱符號(hào)減速器形式及尺寸關(guān)系齒輪減速器機(jī)體壁厚8機(jī)蓋壁厚8機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度12機(jī)座底凸緣厚度p20地腳螺釘直徑1