機械設計課程設計兩級直齒圓柱齒輪減速器設計

1、目錄一、傳動方案分析1二、選擇電動機2三、計算總傳動比及分配各級的傳動比4四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)5五、v帶傳動設計計算7六、直齒圓柱齒輪傳動設計計算10七、軸的結構設計計算16八、滾動軸承的選擇及校核計算19九、聯(lián)軸器的選擇計算20十、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算20十一、潤滑方式與密封方式21十二、箱體結構尺寸22十三、參考文獻24十四、設計小結24一、傳動方案分析機械設計課程設計題目：設計兩級圓柱齒輪減速器減速器工作條件：此減速器用于熱處理車間兩件清洗傳送帶的減速，此設備單班制工作，工作期限十年，戶內(nèi)使用。傳送方案如下圖所示：已知工作條件：鼓輪直徑 ： 380mm，傳送帶運行速度 ：

2、1.3m/s，傳送帶從動軸所需扭矩 ： 900nm為了估計傳動裝置的總傳動比范圍，以便選擇合適的傳動機構和擬定傳動方案，可先由已知條件計算鼓輪的轉速，即：二、選擇電動機1、 電動機類型選擇 根據(jù)電源及工作機工作條件，選用臥式封閉型y（ip44）系列三相交流異步電動機。2、電動機功率的選擇 1）、工作機所需功率 2）、電動機輸出功率為傳動裝置的總效率式中為從動機至工作機之間的個傳動機構和軸承的效率。查機械設計課程設計表2-4得：v帶傳動效率=0.96，圓柱齒輪傳動效率為=0.97，滾動軸承效率=0.99，彈性聯(lián)軸器傳動效率=0.99, 平帶傳動效率。則：故 根據(jù)電動機輸出功率，查表選擇電動機的額

3、定功率3）、電動機轉速的選擇 為了便于選擇電動機轉速，先推算電動機轉速的可選范圍。由機械設計課程設計表2-1查得v帶的傳動比范圍為，高速齒輪傳動比低速齒輪傳動比。則傳動裝置的總的傳動比為故電動機轉速范圍為 可見同步轉速為, 、的電動機均符合要求。由于的電動機體積小，轉速高，傳動不平穩(wěn)；因此選同步轉速為的電動機：方案電動機型號額定功率kw電動機轉速r/min電動機質量kg傳動裝置的傳動比同步滿轉總傳動比v帶二級減速器1y132m-47.5150014408122.152.39.63由表中數(shù)據(jù)可知，選定電動機型號為y132m-4。三、計算總傳動比及分配各級的傳動比1、傳動裝置總傳動比2、分配各級傳

4、動比 取v帶傳動的傳動比為，則兩級減速器的傳動比為兩級圓柱齒輪減速器高速級齒輪傳動比為，低速級齒輪傳動比為，取則： 取 則 四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1、各軸轉速 電動機軸為0軸，減速器高速軸為1軸，中速軸為2軸，低速軸為3軸，則各軸轉速分別為：2、各軸輸入功率 按電動機額定功率計算各軸輸入功率2、 各軸轉矩3、4、各軸輸入轉速、功率、轉矩如下表所示：項目電動機軸高速軸中間軸低速軸轉速r/min144062617765功率kw7.57.26.916.64轉矩49.47109.84372.83975.57傳動比2.33.542.72效率0.960.960.96五、v帶傳動設計計算電動機轉速

5、，帶輪所連減速器高速軸i軸轉速為，傳動裝置輸入功率為。1、 求計算功率由機械設計基礎（第五版）查表13-8得，故計算功率為：2、選擇v帶型號 根據(jù)，由機械設計基礎（第五版）查圖13-15得坐標點位于a型界內(nèi)，故初選普通a型v帶。2、 計算大、小帶輪基準直徑、由機械設計基礎（第五版）查表13-9可知，應不小于75mm，現(xiàn)取 由得 取 4、驗算帶速v 帶速在范圍內(nèi)，符合要求5、求v帶基準長度和中心距a 初步選取中心距 取，符合由式得帶長查機械設計基礎（第五版）表13-2，對a型v帶選用。由式得6、驗算小帶輪包角由得合適7.確定v帶根數(shù)z因，帶速，傳動比,查課表13-3和13-5得.查課本表13-7

6、得=0.99由查課本表13-2得=0.96由公式得故選z=7根帶。8.計算作用在帶輪軸上的壓力查課本表13-1可得,故:單根普通帶張緊后的初拉力為計算作用在軸上的壓軸力9、帶輪結構設計 小帶輪設計制造成實心式帶輪 大帶輪設計制造成腹板式帶輪 在高速軸與大帶輪結合處軸的直徑最小有公式，軸的材料為45鋼查課本表14-2得，則，查課程設計手冊表11-2取安裝帶輪處直徑大帶輪直徑對照機械設計基礎（第五版）p223頁圖13-17與p224頁的表13-10可得以下主要參數(shù)：l40mm224mmb123mm25mm六、直齒圓柱齒輪傳動設計計算（一）高速級齒輪傳動的設計計算 齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器

7、的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線圓柱直齒輪。齒輪材料及熱處理 材料：高速級小齒輪選用鋼調(diào)質，齒面硬度為大齒輪 250hbs ，高速級大齒輪選用鋼調(diào)質，齒面硬度為大齒輪 220hbs， 由表11-5，取 =564=545 =384 =368 2. 齒輪精度按gb/t100951998，選擇8級3.初步設計齒輪傳動的主要尺寸高速級傳動比，高速軸轉速傳動功率齒輪按8精度制造。取載荷系數(shù)（表11-3）齒寬系數(shù)（表11-6）小齒輪上轉矩取(表11-4)，齒數(shù)，則，則實際傳動比模數(shù)齒寬取按表4-1取，中心距4.驗算齒輪彎曲強度齒形系數(shù)，安全5.小齒輪的圓周速度對照表11-2 可知選用8

8、級精度是合適的（二）低速級齒輪傳動的設計計算1.齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線圓柱直齒輪。齒輪材料及熱處理材料：小齒輪選用鋼調(diào)質，齒面硬度為大齒輪 260hbs ，大齒輪選用鋼調(diào)質，齒面硬度為大齒輪 240hbs， 由表11-5，取 =545 =527 =376 =3682. 齒輪精度按gb/t100951998，選擇8級3.初步設計齒輪傳動的主要尺寸高速級傳動比，高速軸轉速傳動功率齒輪按8精度制造。取載荷系數(shù)（表11-3）齒寬系數(shù)（表11-6）小齒輪上轉矩取(表11-4)，齒數(shù)，則，則實際傳動比模數(shù)齒寬取按表4-1取，中心距4.驗算齒輪

9、彎曲強度齒形系數(shù)，安全5.齒輪的圓周速度對照表11-2 可知選用8級精度是合適的（三）齒輪的結構設計單位（mm）高速齒輪低速齒輪小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪齒數(shù)z22783493分度圓直徑77273119325.5齒數(shù)3.53.53.53.5齒頂高3.53.53.53.5齒根高4.3754.3754.3754.375齒頂圓直徑84280126332.5齒根圓直徑68.25264.25110.25316.75齒寬65609297七、軸的結構設計計算1.軸的選材：選用材料為45缸，調(diào)質。查機械設計基礎p241表14-1.查取碳素鋼、查機械設計基礎p245表14-2.查45鋼取、2.軸的設計（1）高速度

10、軸按純扭轉強度估算軸徑（最小直徑），取 ，軸承選6208。（2）中間軸按純扭轉強度估算軸徑（最小直徑），取，軸承選6209。（3）低速軸按純扭轉強度估算軸徑（最小直徑），取 軸承選6214（4）低速軸的強度校核低速軸上齒輪直徑，轉矩周向力：軸向力：0徑向力：右上圖可知，危險截面在齒輪的軸段中心處扭矩：彎矩：所以此軸滿足剛度條件八、滾動軸承的選擇及校核計算根據(jù)軸的設計選取軸承高速軸：軸承型號6208中間軸：軸承型號6209低速軸：軸承型號6214低速軸軸承壽命計算校核因為低速軸上只受徑向力則當量動載荷查機械設計手冊軸承6214的額定動載荷要求使用壽命為十年，兩班制工作則查機械設計基礎表16-13

11、。因為受輕微沖擊載荷，所以其載荷系數(shù)而滾動體為球體，所以取常溫下工作取代入數(shù)據(jù)的所以滿足壽命要求九、聯(lián)軸器的選擇計算根據(jù)低速軸聯(lián)軸器安裝處軸徑d=56mm查機械設計手冊取聯(lián)軸器型號為十、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算查機械設計基礎表10-10鍵的取材為45鋼則在輕微沖擊中許用擠壓應力根據(jù)軸徑取鍵（1） 高速軸上聯(lián)接帶輪的鍵取a型鍵b=8mm 、h=7mm、 l=28mm （2） 中間軸上聯(lián)接的大齒輪的鍵取a型鍵b=14mm 、h=9mm、 l=50mm（3）聯(lián)接的大齒輪的鍵取a型鍵b=22mm 、h=14mm、 l=70mm 聯(lián)接聯(lián)軸取a型鍵b=16mm 、h=10mm、 l=63mm（3） 低速軸鍵

12、的強度校核聯(lián)接的大齒輪的鍵聯(lián)接的大齒輪的鍵低速軸上的鍵的強度符合要求十一、潤滑方式與密封方式1潤滑方式的選擇 因為此變速器為閉式齒輪傳動，又因為齒輪的圓周速度，所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進行浸油潤滑。考慮到高速級大齒輪可能浸不到油，所以在大齒輪下安裝一小油輪進行潤滑。軸承利用大齒輪的轉動把油濺到箱壁的油槽里輸送到軸承機型潤滑。2密封方式的選擇由于i，ii，iii軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封。3潤滑油的選擇因為該減速器屬于一般減速器，查機械設計手冊可選用工業(yè)齒輪油n200（sh0357-92）。十二、箱體結構尺寸機座壁厚=0.025a+58mm機蓋壁厚11=0.025a+58m

13、m機座凸緣壁厚b=1.512mm機蓋凸緣壁厚b1=1.5112mm機座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺釘直徑df =0.036a+1216.3mm地腳螺釘數(shù)目a1.210mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離229 mm兩齒輪端面距離4=55 mmdf,d1,d2至外機壁距離c1=1.2d+(58)c1f=26mmc11=21mmc12=18mmdf,d1,d2至凸臺邊緣距離c2c2f=22mmc21=17mmc22=15mm機殼上部（下部）凸緣寬度k= c1+ c2kf=48mmk1=38mmk2=33mm軸承孔邊緣到螺釘d1中心線距離e=(11.2)d113mm軸承座凸起部分寬度l1c1f+ c2f+(35)52 mm吊環(huán)螺釘直徑dq=0.8df13mm十三、參考文獻一、楊可幀、程光藴、李仲生主編. 機械設計基礎.北京：高等教育出版社，2006年5月二、王昆、何小柏、汪信遠主編. 機械設計、機械設計基礎課程設計. 北京：高等教育出版社，1996年十四、設計小結經(jīng)過4周時間的努力，終于把機械設計課程設計完整地做完了。在這次設計作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計算,一次又一次的設計方案修改，同一個數(shù)據(jù)有時候也要計算好幾遍，通過兩周計算設計和畫圖終于把設