畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)單級圓柱齒輪減速器

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目 設(shè)計(jì)單級圓柱齒輪減速器 學(xué)院名稱 機(jī)電與汽車工程學(xué)院 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間： 2012年 4 月 23 日 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一.設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級圓柱齒輪減速器給定數(shù)據(jù)及要求.1-電動機(jī) 2-帶傳動 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-滾筒 6-傳送帶工作條件：運(yùn)輸帶拉力f=2500n;運(yùn)輸工作速度v=1.2m/s(允許運(yùn)輸帶速度誤差為5%);滾筒直徑d=400mm;兩班制，連續(xù)單向運(yùn)動，載荷輕微沖擊；工作年限10年；中批量生產(chǎn)。二設(shè)計(jì)任務(wù)1. 減速器裝配圖1張a3圖紙（電腦繪圖，交電子版和紙制版）；2. 減速器零件工作圖

2、2張a3（高速軸、齒輪）；3. 設(shè)計(jì)說明書1份，30004000字。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)提綱一. 選擇電動機(jī)型號1. 確定電動機(jī)功率2. 選擇電動機(jī)的型號3 . 分配傳動裝置各級傳動比二. 確定v帶的型號及根數(shù)1. 確定計(jì)算功率pc2 . 選擇a型帶的型號及帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2 3. 驗(yàn)算帶的速度v4 . 計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度ld和實(shí)際中心距a5. 驗(yàn)算主動輪上的包角16. 確定帶的根數(shù)z 7.求初拉力f0及帶輪軸上的壓力f三 .圓柱齒輪轉(zhuǎn)動的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇材料及精度等級2 .確定計(jì)算準(zhǔn)則3.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)4. 計(jì)算主要尺寸5.計(jì)算齒輪圓周速度v.6.校核齒根疲勞強(qiáng)度.四. 從動軸

3、的設(shè)計(jì)及計(jì)算1.選擇軸的材料和熱處理方法2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑3.設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖4.按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑五. 軸承及聯(lián)軸器的選擇六. 鍵的選用與確定七. 機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果一選擇電動機(jī)型號1確定電動機(jī)功率2.電機(jī)型號選擇3 . 分配傳動裝置各級傳動比確定v帶的型號及根數(shù)三 .圓柱齒輪轉(zhuǎn)動的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料與熱處理(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（3）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度(4)計(jì)算齒輪的圓周速度（5）齒輪幾何尺寸計(jì)算四. 從動軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算五. 軸承及聯(lián)軸器的選擇六. 鍵的選用與確定七. 機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)八.設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)的單級圓柱齒

4、輪減速器（1） 工作條件：使用時(shí)間10年，工作為兩班工作制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，環(huán)境最高溫度350c，載荷輕微撞擊。（2） 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力f=2500n；帶速v=1.2m/s；滾筒直徑d=400mm。因?yàn)楸緜鲃拥墓ぷ鳡顩r是：載荷輕微撞擊、單向旋轉(zhuǎn)。按照已知的工作要求和條件，選用y系列的三相異步電動機(jī)。1） 工作機(jī)所需功率pwpwfv/1000=(25001.2/(10000.96)=3.13kw2）傳動裝置的總效率：總=帶聯(lián)齒軸承2 =0.940. 990.980.992=0.894輸出功率：p。= pw /總=3.13/0.894=3.503）確定電機(jī)額定功率pm=（11.3）p。 =3.5

5、04.55kw因載荷有輕微撞擊，電動機(jī)額定功率略大于p，由機(jī)械課程設(shè)計(jì)手車表16-1.y系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)的額定功率為4kw。選擇電動機(jī)型號為y132m1-6y132m1-6額定功率4kw，同步轉(zhuǎn)速1000960.電動機(jī)質(zhì)量119kg，總傳動比10.77確定電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速：1）滾筒軸所需轉(zhuǎn)速：nw=601000v/d=（6010001.2）/（400）=57.32r/min2）傳動機(jī)的總傳動比范圍i總=i帶i齒=（24）（35） =6203）電機(jī)輸出軸所需轉(zhuǎn)速范圍nm=i總nw =（620）57.32=（343.92至1146.4）r/min4）確定電機(jī)同步轉(zhuǎn)速nd(常用1500 r

6、/min，1000 r/min） 取nd=1000 r/min對y132m1-6 其滿載轉(zhuǎn)速nm =960 r/min1）計(jì)算總傳動比i總= nm / nw =960/57.32=17.00 2）合理分配各級傳動比由i總=i帶i齒,為避免大齒輪與機(jī)座相碰取i帶dmin=75dd2= n0/ ndd1=960/32075=225由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10-9中，取dd2=230mm實(shí)際從動輪轉(zhuǎn)速n=n0dd1/dd2=96095/230 = 285r/min轉(zhuǎn)速誤差為：n- n/ n=（320-316）/320 =0.01251200（適用）（5）確定帶的根數(shù)根據(jù)表（13-3）p0=2.08kw根據(jù)表

7、（13-5）p0=0.30kw根據(jù)表（13-7）k=0.95根據(jù)課本表（13-2）kl=1.03 由課本式（13-15）得z =4.8/(2.08+0.30) 0.951.03 =1.89取2根(6)計(jì)算軸上壓力由課本表10-5查得q=0.1kg/m，單根v帶的初拉力：f0=500pc/zv（2.5/k-1）+qv2=5004.8/25.77(2.5/0.95-1)+0.15.772n=11.3kn則作用在軸承的壓力fq，fq=2zf0sin1/2=23134.3sin1610/2=791.9n齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算1） 選擇材料及確定許用應(yīng)力小齒輪用40mnb調(diào)質(zhì)，齒面硬度241286hbs，hl

8、im1=730mpa, fe1=600mpa(表11-1)，大齒輪zg35simn調(diào)質(zhì)，齒面硬度241269hbs，hlim2=620mpa, fe2=510mpa(表11-1)由表11-5，取sh =1.0 sf=1.25h1 = hlim1/sh=730/1.0mpa=730 mpah2 =hlim2/sh =620/1.0 mpa=620 mpaf1 =fe1/sf =600/1.25 mpa =480 mpaf1 = fe2/sf =510/1.25 mpa=408 mpa2)按齒面接觸硬度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按8級精度制造。取載荷系數(shù)k=1.1（表11-3），齒寬系數(shù)d =1.0（表11-6）

9、，小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 t1=9.55106p/ n=9.551063.30/320=9.85104 nmm取ze =188(表11-4)d12kt1(u+1)/du(ze zh /h)21/3=53.79mm齒數(shù)取z1 =32,則z2 =432=128故實(shí)際傳動比i=128/32=4模數(shù) m=d1 /z1=53.79/32=1.68mm齒寬b=dd1=1.053.79=53.79mm取b2=55mm，b1 =60mm按表4-1取m=2，實(shí)際d1 =zm=322=64mm d2=1282=256mm中心距 a=（d1 +d2）/2=160mm3)驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù)yfa1=2.56 ysa1

10、=1.63 yfa2 =2.12 ysa2 =1.82f1 =2k t1 yfa1ysa1/bm2z1=128mpaf1 =480mpaf2 =f1 yfa2 ysa2 / yfa1ysa1 =118 mpa f2 =408 mpa4)齒輪的圓周速度 v=d1n1/(601000)=3.1464320/601000=1.07m/s由表11-2，任務(wù)書中的生產(chǎn)條件為中等規(guī)模，只可加工7、8級精度，故只能選8級齒輪幾何尺寸： d1 =64mm d2=256mm da1=d1 +2ha=68mm da2= d2+2ha =260mm df1 = d12hf =59mm df2 = d1 - 2hf

11、=251mm a=160mm b1 =60mm b2 =55mm選軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。硬度217255hbs選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力：選用45號鋼，正火處理，硬度為217255hbs，抗拉強(qiáng)度=600mpa，許用彎曲應(yīng)力h -1=55mpa.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑：查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材中的表格，得：c=115 最小直徑還是符合相配零件的孔徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸，故取d=38mm設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制草圖：齒輪布置在箱體中央，軸承對稱布置在兩側(cè)，軸的外伸端安裝連軸器。確定軸的各段長度：外伸端取最小直徑25mm聯(lián)軸器定位軸肩高h(yuǎn)=3mm,直徑為30mm安裝兩滾動軸承的軸頸直徑為30mm定位軸環(huán)直徑為36

12、mm確定軸的各段長度： 齒輪軸段長度為64mm軸承對稱置于齒輪兩側(cè)，按軸承寬度取這兩端軸的長度為16mm齒輪兩端面于箱體內(nèi)壁的距離各取24mm軸的伸出長度：35mm為安裝聯(lián)軸器要求的空間位置，42mm為軸聯(lián)器規(guī)定的軸頭長度。從動軸的強(qiáng)度校核：直齒圓柱齒輪傳動輪齒上的作用力：水平平面的彎矩圖：做垂直平面內(nèi)的彎矩圖：合成彎矩圖：作扭矩圖：t=348.24n/m當(dāng)量彎矩圖：因單向轉(zhuǎn)動，可認(rèn)為扭矩為脈動循環(huán)變化，故折合系數(shù)0.6=23226n/m計(jì)算危險(xiǎn)截面c處的抽經(jīng)：因截面c處有鍵槽，故將直徑放大百分之五，即34.82x1.05=36.56mm,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖中，此處直徑為50mm，強(qiáng)度足夠。但也不必改

13、小，因?yàn)槌叽缰饕山Y(jié)構(gòu)決定，按強(qiáng)度所得尺寸，僅是必須滿足的最小尺寸。選擇軸承類型及型號：考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用深溝球軸承。主動軸軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊選擇6206 2個(gè)（gb/t 276-1994）從動軸軸承選擇6209 2個(gè)（gb/t 276-1994）壽命計(jì)算：當(dāng)量動載荷p:兩軸承承受純徑向載荷 p=fr=1043.2n溫度系數(shù)f：無沖擊或輕微沖擊f=1.0。至1.2取f=1軸承壽命指數(shù)對于球軸承=3主動軸軸承壽命：深溝球軸承6206，基本額定動載荷c=15。2kn=188772h驗(yàn)算：預(yù)期壽命：15年，每年工作243天，兩班制l=15x243x16=58320hl

14、（h）所以軸承壽命合格。軸聯(lián)器的選擇：由于減速器載荷輕微沖擊，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便，經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。主動軸聯(lián)軸器型號為lt6型（gb/t 4323-2002）從動軸聯(lián)軸器型號為lt4型（gb/t 4323-2002）查表選用a型圓頭普通平鍵。根據(jù)軸直徑50mm，及輪廓長度66mm.由機(jī)械設(shè)計(jì)與制造教材中表查得：鍵的尺寸為：b=14mm,h=9mm,l=56mm其標(biāo)記為：鍵14x56 gb1096-79強(qiáng)度校核：p=4t1/dhl=498500/287（50-8） =73.86mpap故鍵合格相配的鍵槽尺寸：查得：軸槽深t=5.5mm.溝槽深t 1=3.8mm.從動

15、軸與聯(lián)軸器相配鍵槽設(shè)計(jì)：根據(jù)軸直徑d=38mm，以輪轂長度58mm。查得：鍵的尺寸b=10mm.h=8mm.l=50mm周槽深t=5mm，深t1=3。3mm。 主動軸與聯(lián)軸器相配鍵槽的設(shè)計(jì)：根據(jù)軸的直徑d=25mm.及輪轂長度42mm，查得鍵的尺寸為：b=8mm,h=7mm,l=36mm軸槽深t=4mm，彀槽深t1=3。3mm.減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)：箱座壁厚：=0.025a+3=8.9,考慮到鑄造工藝，所有壁厚都小應(yīng)于8，。箱蓋壁厚：1=0.02a+38箱座凸緣厚度：b=1.5=12箱蓋凸緣厚度：b1=1.51=12箱座底凸緣厚度：b2=2.52=20地腳螺栓直徑:df=0.036a+

16、12=16地腳螺栓數(shù)目：n=a250時(shí)，n=4計(jì)算結(jié)果為6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑：d2=(0.50.6)df=8軸承端蓋螺釘直徑和數(shù)目：d3,n=(0.40.5)df,n計(jì)算結(jié)果為8,4窺視孔蓋螺釘直徑：d4=(0.30.4)df=6定位銷直徑：d=(0.7 0.8)d2=30軸承旁凸臺半徑：r1=c2=16凸臺高度：h=根據(jù)位置及軸承座外經(jīng)確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。為48、外箱壁至軸承座端面距離；l1=c1+c2+（510）=34大齒輪頂圓距內(nèi)壁距離：11.2=10齒輪端面與內(nèi)壁距離：2=10箱蓋、箱座肋厚：m1=0.851=7.565 m2=0.85=6.8 計(jì)算結(jié)果為10.軸承端蓋凸緣厚度：

17、t=（11.2）d3=10軸承端蓋外徑d2=d+（55.5）d3=120螺栓扳手空間與凸緣厚度： 在開始的時(shí)候看著設(shè)計(jì)題目一頭霧水，雖然老師給我們進(jìn)行了一些講解，可我還是不知從何開始。這樣我就在半知半解中開始了我的設(shè)計(jì)過程。在這一個(gè)慢慢設(shè)計(jì)的過程中我才體會到機(jī)械設(shè)計(jì)的精彩之處。一切都有它的標(biāo)準(zhǔn)，就是一個(gè)螺母也要我去認(rèn)真查表。看著一個(gè)個(gè)零件在自己的操作下逐漸成形，心里無比的喜悅，同時(shí)也讓自己受益匪淺。 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。因?yàn)樵谶@個(gè)過程中，我曾經(jīng)因?yàn)閷?shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏失落過，也

18、曾經(jīng)零件成功而熱情高漲。這個(gè)世界就是這樣，我們付出過總會有所收獲。真是萬事開頭難，開始時(shí)不知道如何入手。到最后終于做完了那種如釋重負(fù)的感覺，讓我有所領(lǐng)悟。我們學(xué)的知識必須通過實(shí)踐才能得到檢驗(yàn)，有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，只有到真正學(xué)以致用的時(shí)候才是真的學(xué)到了。 在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然最終把設(shè)計(jì)課程完成了，但在這之中，我明白了自己的不足之處，為以后的不斷提高自己奠定了基礎(chǔ)?？傊?，這次課程設(shè)計(jì)的過程一定會在我的生活中留下深刻的印象。f=2250nv=1.2m/sd=400mmpw=3.13kw總=0.894p。=3.51kw電機(jī)型號：y132m1-6額定功率pm=4kwnw=57.32r/minnm =960 r/mini總=17.00i帶=3i齒=6.00n0= 960 r/minn= 320r/minn=53 r/minn=53 r/min p0 =3.68kwp