機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計兩級圓柱斜齒輪減速器(含CAD圖紙）

1、全套cad圖紙聯(lián)系qq153893706機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書（機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)）設(shè)計題目： 設(shè)計兩級圓柱斜齒輪減速器 院（系） 專業(yè)班級： 學(xué)號： 設(shè)計人： 指導(dǎo)老師： 完成日期 ： 20011 年 7 月 2 日 目 錄 前 言.3 設(shè)計任務(wù)書4 第一部分 傳動裝置總體設(shè)計6 第二部分 v帶設(shè)計10 第三部分 各齒輪的設(shè)計計算13 第四部分 各軸的設(shè)計計算17 第五部分 各軸軸承的設(shè)計計算24 第六部分 鍵的設(shè)計計算26 第七部分 聯(lián)軸器的選擇27 第八部分 潤滑方式及密封裝置的選擇28 第九部分 箱體的設(shè)計計算29 第十部分 參考文獻(xiàn)30 第十一部分 設(shè)計心得31 前言 本學(xué)期學(xué)習(xí)了機(jī)械設(shè)計

2、基礎(chǔ)課程，了解到機(jī)械設(shè)計的基本理論。 “實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。把學(xué)到的知識真正的運(yùn)用到實際的設(shè)計中，是我們學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計最終目的，同時也可以檢驗我們對機(jī)械設(shè)計理論知識的掌握情況。正因為如此，學(xué)校安排了為期兩周的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，內(nèi)容為“二級（展開式）圓柱齒輪減速器的設(shè)計”。 設(shè) 計 任 務(wù) 書一 設(shè)計題目：設(shè)計一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓柱斜齒輪減速器，動力由電動機(jī)經(jīng)減速器傳至輸送帶。每天兩班制工作，載荷較平穩(wěn)，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，環(huán)境最高溫度350c，工作期限八年。（允許輸送帶速度誤差為5%）本班班級序號為1-20號的同學(xué)按方案一給出數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計，學(xué)號最后一位是1的做第一組數(shù)據(jù)，依次類推。方案一

3、原始數(shù)據(jù)：已知條件題號12345678910滾筒直徑mm300330350350380300360320360380輸送帶速度m/s0.630.750.850.80.80.70.830.750.850.9輸送帶主軸所需轉(zhuǎn)矩nm7006706509501050900660900900950本班班級序號為21號及以后的同學(xué)按方案二給出數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計，學(xué)號最后一位是1的做第一組數(shù)據(jù)，依次類推。方案二原始數(shù)據(jù)已知條件題號12345678910滾筒直徑mm300300300350300380350300350350輸送帶速度m/s1.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0輸送帶牽引力kn

4、4.54.23.83.53.33.12.92.82.72.5二 設(shè)計任務(wù)1. 減速器裝配圖1張（比例1：1，幅面a1或以上）；2. 零件工作圖2張（比例1：1或1：2，a4或以上）；3. 設(shè)計說明書1份。（30頁以上，具體內(nèi)容格式參考王昆主編機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計p52）注：至少手繪完成一張圖紙，其余可用autocad繪制。設(shè)計說明書所有文字/圖表/公式用word編寫，不接受手寫版。設(shè)計說明書及圖紙的電子文檔課程設(shè)計結(jié)束后統(tǒng)一上交，作為評分依據(jù)。本組設(shè)計數(shù)據(jù)：第四組數(shù)據(jù)：輸送帶牽引力（kn）3.5 。 輸送帶速度v/(m/s) 1.4 。 滾筒直徑d/mm 350 。 已給方案：外傳動機(jī)構(gòu)為v帶

5、傳動。 減速器為兩級展開式圓柱齒輪減速器。第一部分 傳動裝置總體設(shè)計 一、傳動方案（已給定）1）外傳動為v帶傳動。2）減速器為兩級展開式圓柱齒輪減速器。3）方案簡圖如下：二、該方案的優(yōu)缺點： 該工作機(jī)有輕微振動，由于v帶有緩沖吸振能力，采用v帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用v帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動機(jī)部分為y系列三

6、相交流異步電動機(jī)。 總體來講，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。設(shè)計計算及說明結(jié)果三、原動機(jī)選擇（y系列三相交流異步電動機(jī)）工作機(jī)所需功率： 轉(zhuǎn)速 電動機(jī)輸出功率為： 傳動裝置總效率：（見課設(shè)式2-4）1個v帶 1個聯(lián)軸器 1個滑動軸承 3對軸承 2個齒輪 電動機(jī)的輸出功率： 取 （見課設(shè)式2-4） 選擇電動機(jī)為y132m-4型 （見課設(shè)表8-53）技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（） 7.5 滿載轉(zhuǎn)速（） 1440 額定轉(zhuǎn)矩（） 2.2 最大轉(zhuǎn)矩（） 2.2 y132m-4電動機(jī)的外型尺寸（mm）： （見課設(shè)表8-54）四、傳動裝置總體傳動

7、比的確定及各級傳動比的分配1、 總傳動比： （見課設(shè)式2-6） 2、 各級傳動比分配： （見課設(shè)式2-7） 取v帶傳動的傳動比i1=2.55，則二級圓柱斜齒輪減速器傳動比由于在3.09993.2169中取，現(xiàn)取，則2.376 計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 1、各軸轉(zhuǎn)速 電動機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為i軸，中速軸為ii軸，低速軸為iii軸，則各軸轉(zhuǎn)速分別為：n0=nm=1440 r/min n1=n0/i1=nm/i1=1440/2.55564.71 r/minn2=n1/i2=nm/i1i2=564.71/3.111181.52r/minn3=n2/i3=nm/i1i2i3=181.52/2.

8、37676.4 r/min2、各軸輸入功率p0=ped=5.95kwp1= ped01= ped15.47kwp2=p112=p1235.25kwp3=p223=p2235.04kw3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩t0=9550p0/n095505.95/1440=39.46nmt1=9550p1/n195505.47/564.71=92.505nmt2=9550p2/n295505.25/181.52=276.209nmt3=9550p3/n395505.04/76.4=630nm 綜合上述可得參數(shù) 各軸電動機(jī)軸軸軸軸轉(zhuǎn)速n/r/min1440564.71181.5276.4輸入功率p/kw5.955.47

9、5.255.04輸入轉(zhuǎn)矩t/nm39.4692.505276.209630傳動比i2.553.1112.376效率0.920.960.96 第二部分 v帶設(shè)計外傳動帶選為 普通v帶傳動 1、確定計算功率： 1）、由表13-8查得工作情況系數(shù) 2）、由式 2、選擇v帶型號 查圖13-15(機(jī)設(shè))選a型v帶。3.確定帶輪直徑 （1）、參考圖13-15（機(jī)設(shè)）及表13-9（機(jī)設(shè)）選取小帶輪直徑 （電機(jī)中心高符合要求）（2）、驗算帶速 （3）、由式13-9（機(jī)設(shè)）得從動帶輪直徑 ?。?）、傳動比 i 4.確定中心距和帶長（1）、初選中心距 ?。?）、求帶的計算基準(zhǔn)長度l0，由式13-2得由表13-2選

10、取帶的基準(zhǔn)長度ld=1800mm(3)、計算中心距:a 5.驗算小帶輪包角1 6.確定v帶根數(shù)z (1)、由d1=112 n1=1440r/min，查表（13-3機(jī)設(shè)）得 p0=1.60kw (2)、由表（13-5機(jī)設(shè)）查得p0=0.17kw (3)、由表查得（13-7機(jī)設(shè)）查得包角系數(shù) (4)、由表(13-2機(jī)設(shè))查得長度系數(shù)kl=1.01 (5)、計算v帶根數(shù)z 取z=4根 7計算單根v帶初拉力f0，由式（13-17）機(jī)設(shè)。 q由表13-1機(jī)設(shè)查得q=0.18計算對軸的壓力fq，由此可得 9確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=112mm采用實心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑d2=

11、280mm，采用孔板式結(jié)構(gòu)。 第三部分 各齒輪的設(shè)計計算一、高速級減速齒輪設(shè)計（斜齒圓柱齒輪）1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表7-1選取，都采用45號鋼，鍛選項毛坯，硬齒面閉式傳動,失效形式為折斷.1)選擇材料及確定許用應(yīng)力大,小齒輪都用45號鋼表面淬火,齒面硬為40-50hrc1130mpagfe1=gfe2=690mpa 查表11-5取sh=1 sf=1.25=/sh=1130mpa=gfe1/sf=552mpa2)按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計計算齒輪按9級精度制造.取載荷系數(shù)k=1.2,齒寬系數(shù)d=0.6小齒輪上的轉(zhuǎn)矩初選螺旋角=150齒數(shù)取z1=19 z2=i2

12、z1=3.11118=55.998取 =56實際傳動比為i=56/183.111齒形系數(shù)zv1=18/(cos150)319.97 zv2=56/(cos150)362.138查圖11-8得yfa1=2.93 yfa2=2.33查圖11-9得ysa1=1.56 ysa2=1.73因yfa1ysa1/=0.00828 yfa2ysa2/=0.00730故應(yīng)對小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計算法向模數(shù)mn由表4-1取mn=3mm中心距a=mn(z1+z2)/2cos=3(18+56)/2cos15=114.916取a=115mm確定螺旋角=arccosmn(z1+z2)/2a=齒輪分度圓直徑d1= mnz1/

13、cos=318/cos=55.946mm齒寬b=dd1=33.586mm取b2=35mm b1=40mm3)驗算齒面接觸強(qiáng)度:ze=189.8 zh=2.5 z= zezhz=762.882mpa yfa2ysa2/=0.00718故應(yīng)對小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計算法向模數(shù)mn由表4-1取mn=2.5mm中心距a=mn(z1+z2)/2cos=mm取a=135mm確定螺旋角=arccosmn(z1+z2)/2a=齒輪分度圓直徑d1= mnz1/cos=79.714mm齒寬b=dd1=0.679.714=47.882mm取b2=50mm b1=55mm3)驗算齒面接觸強(qiáng)度:ze=189.8 zh=2.

14、5 = zezhz=805.018mpa=1130mpa 安全齒輪的圓周速度v=d1n1/601000=0.762m/s對照表11-2,選9級制造是合宜的。齒輪的尺寸序號名稱符號齒輪1齒輪2齒輪3齒輪41法向模數(shù)m332.52.52螺旋角3分度圓直徑d55.946174.05479.714190.2864齒頂高h(yuǎn)a332.52.55齒根高h(yuǎn)f3.753.753.1253.1256全齒高h(yuǎn)6.756.755.6255.6257頂隙c0.750.750.6250.6258齒頂圓直徑da61.946180.05479.714195.2869齒根圓直徑df48.446166.55473.464184.

15、03610中心距a11511513513511旋向右左左右 第四部分 各軸的設(shè)計計算1）軸的選材：因為是一般用軸，所以選材料為45鋼 ，調(diào)質(zhì)。 查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)p241 表14-1 ，查取b=650mpa;因為材料是碳素鋼，所以取許用彎曲應(yīng)力-1b=60mpa;查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)p245表14-2，因為是45鋼，所以查取=3040mpa?，F(xiàn)取=34mpa2)一、高速軸的設(shè)計按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑:由于 =由設(shè)計知dmin=d(1+5%)=25.0656mm由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=38mm設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖首先確定各段直徑a段:d1=38mm 由最小直徑算出且要大于等于小帶輪內(nèi)徑.b段: d2=

16、d1+5=43mm c段: d3=45mm 與軸承(7209ac)配合,取軸承內(nèi)徑.d段: d4=52mm 過渡作用e段: d5=61.946mm 齒輪軸 g段：=45 與軸承(7209ac)配合f段: d6=47mm +2，非定位軸肩第二 確定各段軸的長度箱壁壁厚=0.025a+=0.025125+3=6.125mm箱蓋壁厚1=0.02a+=0.02125+3=5.5mm取=10mm 1=8mm齒輪頂圓至箱體內(nèi)壁的距離11.2=9.61=12mm 2=10mm高速軸上, 由于轉(zhuǎn)速較小所以此減速器用脂潤滑查機(jī)械設(shè)計表15-6得b=18mm查機(jī)械設(shè)計表9-1得皮帶輪的輪轂長度l=60mma段：l

17、a=58mm 因l=60mmb段：lb=59.5mm 考慮軸承蓋與其螺釘長度 c段：lc=30mm 與軸承（軸承7209ac）配合,加上擋油盤長度g段：=31mm, 與軸承（軸承7207ac）配合,加上擋油盤長度f段：， 2 -1 e段：，齒輪的齒寬d段：=72mm, 考慮各齒輪齒寬及其間隙距離，箱體內(nèi)壁寬度減去箱體內(nèi)已定長度圓整72軸的總長度l=299.5mm二、中間軸的設(shè)計按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑由于 =由設(shè)計知d =d(1+5%)=36.094mm取直徑d =50mm設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 首先確定各段直徑a段:d1=50mm 與軸承(7210ac)配合, 取軸承內(nèi)徑f段：=50mm，與軸

18、承（軸承7210ac）配合e段：=55mm，非定位軸肩，與齒輪配合b段：=57mm, 非定位軸肩c段：=84.714mm, 齒輪軸上齒輪的分度圓直徑d段：=70mm, 非定位軸肩第二 確定各段軸的長度查機(jī)械設(shè)計表15-6得b=19mma段：la=31mm 與軸承(7209)配合b段：lb=9mm 2 -1 c段：lc=55mm 齒輪的齒寬d段：ld=10.5mm e段：le=33 f段：=44.5 b+2 +10+2.5+2該軸的總長度l=183mm三 低速軸的設(shè)計按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑：由于 =由設(shè)計知d =d(1+5%)=47.511mm取直徑d =50mm設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 首先確定

19、各段直徑a段: =60mm, 與軸承（軸承7212ac）配合b段: =62mm,非定位軸肩 c段: =78mm,定位軸肩，取h=8mmd段: =62mm, 非定位軸肩，h=6mme段: =60mm, 與軸承（軸承7212ac）配合f段: =58mm,按照齒輪的安裝尺寸確定g段: =50mm, 聯(lián)軸器的孔徑第二 確定各段軸的長度查機(jī)械設(shè)計表15-6得b=24mma段：la=46.5mm b+擋油圈+2=22+22.5+2=46.5 b段：lb=48mm 與齒輪4配合.c段：lc=11.7mm d段：ld=47.8mm 考慮到軸承的位置e段：le=33mm 與軸承(7214)配合f段：lg=56.

20、5mm g段：l=84-3=81mm 考慮到需要連接聯(lián)軸器. 該軸的總長度l=324.5mm四、低速軸的校核(1). 軸的受力分析畫軸的受力簡圖和彎矩圖。(2). 計算支座反力。 1594.123n在水平面上在垂直面上(3) . 由畫彎矩圖在水平面上，c剖面左側(cè)c剖面右側(cè)在垂直面上,c剖面左側(cè)c剖面右側(cè)合成彎矩，c剖面左側(cè)a-a剖面右側(cè)（4）. 危險截面的當(dāng)量彎矩查表14-1和14-3得 ?。?）. 計算危險截面處軸的直徑 考慮到鍵槽對軸的削弱，將d值加大5%，則d=1.0543.445=45.617mmp1，因以軸承2的徑向當(dāng)量動載荷p2為計算依據(jù)。查表16-9得fp=1.5；工作溫度正常，

21、查表16-8得ft=1。所以 4) 因cr2=29883.133nc=58200n ,故所選7212ac軸承適用。 第六部分 鍵的設(shè)計計算1.齒輪與軸，帶輪與軸，聯(lián)軸器與軸采用鍵聯(lián)接其類型和尺寸為 輸出軸聯(lián)軸器選a型平鍵聯(lián)接 尺寸b1=22 h1=14 l1=63 輸出軸大齒輪選一對a型平鍵聯(lián)接 尺寸b2=18 h2=11 l2=40 中間軸大齒輪選a型平鍵聯(lián)接 尺寸b3=10 h3=8 l3=25 輸入軸帶輪選a型鍵聯(lián)接 尺寸b4=16 h4=10 l4=502.校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度查課本表10-10得 取工作長度 l1=63 l2=40 l3=25 l4=50鍵的高度 軸徑 mpa mpa m

22、pa mpa所以四者都合適 第七部分 聯(lián)軸器的選擇1.選擇類型為了緩和沖擊和減輕振動，初選型號彈性套柱銷聯(lián)軸器。 2.計算扭矩 .由機(jī)設(shè)表17-1查得工作機(jī) 工作情況系數(shù)ka=1.3 故計算轉(zhuǎn)矩得 3.確定型號由設(shè)計手冊選取彈性套柱銷聯(lián)軸器lt9.其主要參數(shù)如下：公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長l=84 以上數(shù)據(jù)能夠滿足工作機(jī)與減速器連接工作需要。 第八部分 潤滑方式及密封裝置的選擇1.齒輪的潤滑 因齒輪的圓周速度12 m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。 高速齒輪浸入油里約0.7個齒高，但不小于10mm，低速級齒輪浸入油高度約為1個齒高（不小于10mm），1/6齒輪。 2滾動軸承的潤滑 因潤滑油中的傳

23、動零件（齒輪）的圓周速度v2m/s所以采用脂潤滑。3.密封 由于輸入軸的齒輪直徑小，設(shè)計為齒輪軸，齒頂圓小于軸承的外徑，為防止嚙合時潤滑油沖向軸承內(nèi)部使?jié)櫥拖♂尪髯撸O(shè)置擋油盤。第九部分 箱體的設(shè)計計算箱體尺寸:名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚10箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度15箱座底凸緣厚度25地腳螺釘直徑m16地腳螺釘數(shù)目查手冊6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑m12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）m10軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5） 8視孔蓋螺釘直徑=（0.20.4） 4定位銷直徑=（0.70.8）8，至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計指導(dǎo)書表4252018，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計

24、指導(dǎo)書表4231614外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（1016）50大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1.212齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離10機(jī)蓋，機(jī)座肋厚8.5 8.5以上尺寸參考機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計p17p21 參考文獻(xiàn)1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)楊可楨 程光蘊(yùn) 李仲生 主編 第5版機(jī)械工業(yè)出版社2、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計王昆 何小柏 汪信遠(yuǎn) 主編 高等教育出版社3、機(jī)械設(shè)計手冊4、互換性與技術(shù)測量第五版 廖念釗 古瑩 莫雨松 李碩根 楊興駿 主編 中國計量出版社5、材料力學(xué)i第四版 劉鴻文主編 高等教育出版社設(shè)計心得 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計和零件設(shè)計是機(jī)械課程當(dāng)中一個重要環(huán)節(jié)，通過了2周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機(jī)械設(shè)計的訓(xùn)練，對機(jī)械的有關(guān)各個零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識。 由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會出現(xiàn)誤差，在檢查是很難改過，只能重新計算。如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計算誤差會更大，在查表和計算上精度不夠準(zhǔn)。在進(jìn)行尺寸設(shè)計的時候，往往出現(xiàn)尺寸不合，所以設(shè)計是一科細(xì)心穩(wěn)重的科目。 在設(shè)計的過程