機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器

1、吉林化工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目： 二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器性 質(zhì): 課程設(shè)計(jì) 教 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 前 言本次課程設(shè)計(jì)于09年六月中旬開(kāi)始，通過(guò)這三個(gè)個(gè)星期的設(shè)計(jì)，我們有了較大的收獲，并從本質(zhì)上對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)和主要學(xué)科有了較深刻的理解。由于時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)任務(wù)較重。設(shè)計(jì)過(guò)程中可能會(huì)或多或少的存在一些錯(cuò)誤。希望審閱老師提出寶貴意見(jiàn)，以便及時(shí)改正，力爭(zhēng)達(dá)到要求。機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)基本要求規(guī)定：每個(gè)學(xué)生必須完成一個(gè)課程設(shè)計(jì)。因?yàn)樗菣C(jī)械設(shè)計(jì)課程的最后一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生

2、第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容為設(shè)計(jì)二級(jí)圓柱斜齒齒輪減速器。具體包括以下內(nèi)容：決定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、聯(lián)接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇及校驗(yàn)計(jì)算；機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配圖及零件工作圖；編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)以及進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯。本次課程設(shè)計(jì)主要由老師和老師指導(dǎo)，審閱，并提出寶貴意見(jiàn)，特此表示衷心感謝。限于設(shè)計(jì)者水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，難免有不妥之處，希望廣大師生批評(píng)指正,使報(bào)告更完善。關(guān)鍵詞：減速器 電動(dòng)機(jī) 高速級(jí)齒輪 低速機(jī)齒輪 軸 箱體目 錄前 言2第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)51.1 設(shè)計(jì)題目51.2 工作條件及生

3、產(chǎn)條件51.3 第七組設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)5第2章 電機(jī)的選擇62.1 傳動(dòng)方案的擬定62.2 電動(dòng)機(jī)的選擇62.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算7第3章 斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)93.1 高速軸上的大小齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)93.2 高速軸上的大小齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)12第4章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算174.1 概述174.2 軸的選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)174.3 中間軸的校核20第5章 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算255.1 中間軸軸承的校核255.2 高速軸軸承的校核265.3 低速軸軸承的校核27第6章 鍵聯(lián)接的選擇計(jì)算及齒輪結(jié)構(gòu)計(jì)算296.1 概述296.2 鍵的校核29第7章 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇317.1 概述317.

4、2 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸317.3 附件的選擇319.8起吊裝置34設(shè)計(jì)小結(jié)34參考文獻(xiàn)36第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)題目二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減速器1.2 工作條件及生產(chǎn)條件該減速器用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置。兩班制工作,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平衡.運(yùn)輸帶允許速度差為5%。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限為8年（每年300天）。應(yīng)完成任務(wù)：1.減速器裝配圖一張（a0） 2中間軸上大齒輪和中間軸零件圖兩張 （a2） 3設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（8000）字1.3 第七組設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 卷筒直徑 d/mm 360 運(yùn)輸帶速度 v(m/s) 0.84 運(yùn)輸帶所需拉力 f(n) 360第2章 電機(jī)的選擇2.1 傳

5、動(dòng)方案的擬定為了確定傳動(dòng)方案，可根據(jù)已知條件計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為：=44.590r/min=2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇(1) 電動(dòng)機(jī)功率的選擇：工作機(jī)所需要的有效功率為=1.681kw根據(jù)查表2.2確定電動(dòng)機(jī)的總效率所需功率為彈性聯(lián)軸器效率為0.99.(2個(gè))為滾動(dòng)軸承傳動(dòng) 傳動(dòng)效率為0.99(4對(duì))為圓柱齒輪傳動(dòng)8級(jí)精度（油潤(rùn)滑）效率為0.97.(2對(duì))為滾筒的效率為0.96.(1個(gè))則傳動(dòng)裝置的總效率為：=0.850電動(dòng)機(jī)所需的功率為= /=1.681/0.850=1.978kw(2) 電動(dòng)機(jī)類型的選擇：電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件,選用y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇常用的同步轉(zhuǎn)速為1500

6、 r/min和1000r/min根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和同步轉(zhuǎn)速查表y100l1-4和y112m-6型。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和滾筒轉(zhuǎn)速nw可算出總傳動(dòng)比?，F(xiàn)將此兩種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)和總傳動(dòng)比列于下表中方案電 動(dòng) 機(jī)型 號(hào)額定功率同 步轉(zhuǎn) 速滿 載轉(zhuǎn) 速總 傳動(dòng) 比外 伸軸 徑軸外伸長(zhǎng) 度中心高1y100l1-42.2kw1500r/min1430 r/min31.8528mm60mm2y112m-62.2kw1000r/min940 r/min21.0828mm60mm總傳動(dòng)比:= / =1430/44.59=32.070= /=940/44.59=21.081 電動(dòng)機(jī)型號(hào)y100l1-4雙級(jí)圓柱齒輪

7、減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比：=6.457低速級(jí)的傳動(dòng)比為：=/=32.070/6.457=4.967電動(dòng)機(jī)型號(hào)y112m-6雙級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比：=5.235低速級(jí)的傳動(dòng)比為：=/=21.081/5.235=4.027 通過(guò)計(jì)算，方案1雖然電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，價(jià)格低，但總傳動(dòng)比大。為了能合理地分配傳動(dòng)比，使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案2，即電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：y112m-6。2.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算(1)各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：= =940r/min= /=940/5.235=179.56r/min=/=179.56/4.027=44.589r/min=44.589r/min(2)各軸的輸入功

8、率計(jì)算：=1.9780.99=1.958kw=1.9580.970.99=1.880kw=1.8800.970.99=1.805kw =1.8050.990.97=1.733kw(3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：=9550/=95501.958/940=19.892nm=9550/=95501.980/179.56=105.307nm=9550 / =95501.805/44.59=386.583nm=9550/=95501.769/44.59=378.873 nmtd=9550/=95501.978/940=20.096 nm各軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速n功率p轉(zhuǎn)矩t傳動(dòng)比19401.95819.89

9、25.2352179.561.88099.9894.027344.591.805386.5831444.591.796378.873第3章 斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)3.1 高速軸上的大小齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(1) 選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)：選小齒輪選擇45號(hào)鋼調(diào)質(zhì),hbs=217255大齒輪選擇45號(hào)鋼常化hbs=162217因輸送為一般通用機(jī)械, 故齒輪精度等級(jí)選8級(jí),；故表10-1對(duì)小齒輪取hbs=250, 對(duì)大齒輪選接觸hbs=210(2) 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)應(yīng)比根切齒數(shù)較多為宜，初選 =5.23523=120.045故取大齒輪齒數(shù)=120，則齒數(shù)比為u=/=120/23=5.2

10、17。與原要求僅差(5.235-5.217)/5.217=0.344%，故可以滿足要求。(3) 選擇螺旋角： 按經(jīng)驗(yàn) ，1015,初選=13(4) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：z= /cos=23/ cos13=24.663z= /cos=120/ cos13=129.721查表得：(5) 選擇齒寬系數(shù)：查教材10-2 表10-4裝置狀況兩支承相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱布置0.7-1.15（1.1-1.65）所以取1由于工作時(shí)有輕微振動(dòng) 故k=1.4（中等沖擊）(6) 齒輪重合度計(jì)算：=1.88-3.2(1/+1/z) cos=1.67(7) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： d=36.292k-載荷系數(shù) k=

11、1.4-齒輪轉(zhuǎn)矩 -齒數(shù)比-許用接觸應(yīng)力 -彈性影響系數(shù) s-接觸疲勞安全系數(shù) n-應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查表 (表10-15) （表10-17） (表10-14) （表10-16） u=5.217(8) 齒輪的模數(shù)：取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)(9)中心距計(jì)算：圓整中心距a=148mm 螺旋角由于中心距為147故重新選擇螺旋角(10)中心距重選：中心距圓整到148mm 螺旋角 (11)主要的尺寸計(jì)算：故 (12)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：查表（教材10-12） 因?yàn)榇簖X輪值小，故只需要校核彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足。(13)齒輪的精度選擇v2m/s所以滾動(dòng)軸承選用油潤(rùn)滑減速器中滾動(dòng)軸承可采用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。

12、若采用潤(rùn)滑油可直接用減速器油池內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑如采用潤(rùn)滑脂的牌號(hào)根據(jù)工作條件進(jìn)行選擇潤(rùn)滑方式（潤(rùn)滑油潤(rùn)滑）飛濺潤(rùn)滑減速器中當(dāng)浸油齒輪的圓周速度v23m/s時(shí)即可飛濺潤(rùn)滑飛濺的油一部分直接濺入軸承，一部分先濺到箱壁上，然后再順著箱蓋的內(nèi)壁流入箱座的油溝中，沿油溝往軸承的缺口進(jìn)入軸承 輸油溝的結(jié)構(gòu)及尺寸當(dāng)v更高時(shí)，可不設(shè)置油溝，直接靠飛濺的潤(rùn)滑油軸承。若飛濺潤(rùn)滑則需要設(shè)計(jì)特殊的導(dǎo)油溝，使箱壁上的油通過(guò)導(dǎo)油溝進(jìn)入軸承，起到潤(rùn)滑作用。第7章 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇7.1 概述箱體是加速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正確相對(duì)位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。箱體一般還

13、兼作潤(rùn)滑油的油箱。其具體結(jié)構(gòu)尺寸如下表。7.2 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸箱座壁厚10箱蓋壁厚8凸緣的厚度b,15，12箱座,機(jī)蓋的肋厚m m18.5 6.8軸承蓋的外徑112,120,130地腳螺釘數(shù)目n6通孔直徑16沉頭座直徑33底座凸緣尺寸2420聯(lián)接螺栓軸承旁聯(lián)接螺栓直徑12連接螺栓機(jī)蓋與機(jī)座連接直徑8凸緣厚度軸承端蓋t10距離大齒機(jī)頂圓與內(nèi)機(jī)壁113距離齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁2107.3 附件的選擇為了保證減速器正常工作和具備完善的性能，如檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、注油、排油、通氣和便于安裝、吊運(yùn)等。減速器箱體上常設(shè)置某些必要的裝置和零件，這些裝置和零件及箱體上相應(yīng)的局部結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱

14、為附件。現(xiàn)將附件作如下分述。吊鉤 d= ; h=0.8b=24h=0.5h=12 r=0.25b=0.75 b=2=20油標(biāo)： 為指示減速器內(nèi)油面的高度是否符合要求，以便保持箱內(nèi)正常的油量，在減速器箱體上設(shè)置油面指示裝置，其結(jié)構(gòu)形式m12， ,h=28,a=10 b=6 c=4 d=20 窺視孔 （p134，紅） 窺視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況和潤(rùn)滑情況等，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，孔蓋用螺釘封住。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤(rùn)滑油滲漏，蓋板底部墊有紙質(zhì)封油墊片.l1=140 l2=125 l3=110b1 =120 b2=105 d=7 孔數(shù)：8 ； =4 ；k=5 油塞為了更換減速器箱體內(nèi)的污油

15、，應(yīng)在箱體底部油池的最低處設(shè)置排油孔平時(shí)，排油孔用油塞堵住，并用封油圈以加強(qiáng)密封。定位銷為了保證箱體軸承座孔的鏜削和裝配精度，并保證減速器每次裝拆后軸承座的上下半孔始終保持加工時(shí)候的位置精度，箱蓋與箱座需用兩個(gè)圓錐銷定位。定位削孔是在減速器箱蓋與箱座用螺栓聯(lián)接緊固后，鏜削軸承座孔之前加工的。起蓋螺釘減速器在安裝時(shí)，為了加強(qiáng)密封效果，防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處滲漏，通常在剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因粘接較緊而不易分開(kāi)。為了便于開(kāi)啟箱蓋，設(shè)置起蓋螺釘，只要擰動(dòng)此螺釘，就可頂起箱蓋。軸承蓋軸承蓋用于固定軸承外圈及調(diào)整軸承間隙，承受軸向力。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。凸緣式端蓋調(diào)整軸承

16、間隙比較方便，封閉性能好，用螺釘固定在箱體上，用得較多。嵌入式端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需用螺釘，依靠凸起部分嵌入軸承座相應(yīng)的槽中，但調(diào)整軸承間隙比較麻煩，需打開(kāi)箱蓋。根據(jù)軸是否穿過(guò)端蓋，軸承蓋又分為透蓋和悶蓋兩種。透蓋中央有孔，軸的外伸端穿過(guò)此孔伸出箱體，穿過(guò)處需有密封裝置。悶蓋中央無(wú)孔，用在軸的非外伸端。通過(guò)對(duì)軸及軸承蓋的設(shè)計(jì)得出數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)軸承蓋：內(nèi)徑為35的軸承內(nèi)徑為40的軸承內(nèi)徑為50的軸承=8=9=8=9=8=9=68=76=86=92=100=110=112=120=130e=9e=9e=9d4=d-10=62d4=70d4=80m=26m=26m=229.8起吊裝置起吊裝置有吊環(huán)螺釘、吊耳

17、、吊鉤等，供搬運(yùn)減速器之用。吊環(huán)螺釘（或吊耳）設(shè)在箱蓋上，通常用于吊運(yùn)箱蓋，也用于吊運(yùn)輕型減速器；吊鉤鑄在箱座兩端的凸緣下面，用于吊運(yùn)整臺(tái)減速器。 吊耳環(huán)參數(shù)（mm）（1.82.5）r=（11.2）de=（0.81）db=216161416設(shè)計(jì)小結(jié)三周的機(jī)械設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了作為一名工程技術(shù)人員需具備的素質(zhì)，扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和較寬的知識(shí)面，我們?cè)O(shè)計(jì)者之間團(tuán)隊(duì)的重要性，三周的時(shí)間里的能夠讓我們學(xué)到很多很多的實(shí)際性的知識(shí)，怎樣才能在這三周里更好的運(yùn)用學(xué)的知識(shí)來(lái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)呢？這無(wú)疑讓我們有時(shí)間做一個(gè)理性的思考。把所學(xué)的知識(shí)在這次設(shè)計(jì)中和自己的想法結(jié)合起來(lái)并在自己 的設(shè)計(jì)中形象而生動(dòng)的表現(xiàn)出來(lái)，我認(rèn)為

18、此次課程設(shè)計(jì)是我們走向工作的前奏也算是對(duì)個(gè)人的一個(gè)實(shí)踐性的訓(xùn)練。美麗而多彩的大學(xué)生活把我們帶進(jìn)了知識(shí)的殿堂，為了將來(lái)更好的服務(wù)社會(huì)，為了把我們已基本掌握的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)課程更好的融會(huì)、貫通，而課程設(shè)計(jì)就是這道橋梁。隨著高新技術(shù)時(shí)代的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)越來(lái)越表現(xiàn)出其特有的結(jié)構(gòu)化新穎的作用，通過(guò)此次機(jī)械設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)思想，得到了充分掌握，真正地能把所學(xué)到的知識(shí)初步地運(yùn)用到了實(shí)踐之中，收益很大，同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自己的多方面的不足之處。在這段時(shí)間里我們通過(guò)彼此之間的相互合作，交流學(xué)習(xí)，了解了許多新知識(shí)，尤其對(duì)機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)有了系統(tǒng)的掌握。但由于時(shí)間有限，學(xué)習(xí)心得不夠深刻，還不能對(duì)所學(xué)

19、的知識(shí)達(dá)到熟練的運(yùn)用，這就需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦杏写龑W(xué)習(xí)和提高。初次接觸課程設(shè)計(jì)，有一種特別的感覺(jué)，和以前接觸的是完全不同的境界。翻閱資料，到圖書(shū)館借書(shū)，試著照書(shū)上的例題設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核、繪圖，并且不斷的修改，反復(fù)修改再驗(yàn)證。每一部分、每一個(gè)步驟都讓我們感到了許多事情都是顯得有些無(wú)奈必須都按技術(shù)要求來(lái)設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中，在計(jì)算數(shù)據(jù)過(guò)程中我們遇到了很多傷心上的麻煩,每個(gè)零件的數(shù)據(jù)改了一次又一次再經(jīng)過(guò)反復(fù)的零開(kāi)始性的計(jì)算，決不能存在半點(diǎn)僥幸的心理，否則就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的不合理或設(shè)計(jì)上的不當(dāng)，我就在設(shè)計(jì)中不止一次的修改數(shù)據(jù)，有時(shí)因一個(gè)小小的錯(cuò)誤，看起來(lái)并不影響減速器的整體結(jié)構(gòu)，但是在實(shí)際工程中才會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)小小的錯(cuò)誤就會(huì)造成意想不到的后果，很可能達(dá)不到使用的壽命要求，這讓我想到了千里之堤，毀于