減速器機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)

1、論文班級(jí)：機(jī)制3姓名：王小杰學(xué)號(hào)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化教研室2012年12月本組簡介本 組： 機(jī)制3班 第 2 組組 長： 王小杰副組長： 曹俊嶺成 員： 王文江 王紅周 曹俊嶺 潘增光設(shè)計(jì)任務(wù)分配：設(shè)計(jì)內(nèi)容完成人齒輪的設(shè)計(jì)與校核（含零件圖）王紅周軸的設(shè)計(jì)與校核（含零件圖）曹俊嶺 潘增光鍵的選擇與校核潘增光軸承的選擇潘增光 曹俊嶺箱體的設(shè)計(jì)王文江軸零件圖的繪制潘增光 曹俊嶺v型帶輪王小杰排版王小杰目錄第一章 緒論第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1 課題題目 2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1 減速器結(jié)

2、構(gòu)3.2 電動(dòng)機(jī)選擇3.3 傳動(dòng)比分配3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算(包括小齒輪和大齒輪)4.1 齒輪材料和熱處理的選擇4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核 4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(從動(dòng)軸)5.1 軸的材料和熱處理的選擇5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.3 軸的強(qiáng)度校核第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核 6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核6.3 聯(lián)軸器的選擇第七章 減速器潤滑、

3、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算7.1 潤滑的選擇確定 7.2 密封的選擇確定 7.3減速器附件的選擇確定7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 第八章 總結(jié)參考文獻(xiàn)第一章 緒 論本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、公差與互換性等多門課程知識(shí)，并運(yùn)用autocad軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),也是一次全面的、 規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫娴玫搅隋憻捄团囵B(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際

4、問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。（2）通過對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。（3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。（4）加強(qiáng)了我們對(duì)office軟件中word功能的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用。第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪減速器及v帶傳動(dòng)。2.2 主要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力f=1150n，輸送帶的工

5、作速度v=1.6 m/s，輸送機(jī)滾筒直徑d=260 mm。2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較平穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時(shí)），要求減速器設(shè)計(jì)壽命為8年，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸帶速度允許誤差5。2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1 減速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。3.2 電動(dòng)機(jī)選擇（一）工作機(jī)的功率pw =fv/1000=11501.6/1000=1.84kw（二）傳動(dòng)效率：查【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】表2-3得v帶傳動(dòng)效率：滾動(dòng)軸承效率：8級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)效率：彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率：

6、傳動(dòng)滾筒效率：（三）總效率 （三）所需電動(dòng)機(jī)功率 查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 ped = 3 kw電動(dòng)機(jī)選用 y100l2-4 n滿 = 1420 r/min3.3 傳動(dòng)比分配 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=601000v/（d） =6010001.6/(3.14260) =117.451r/min 取 則3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算（一）轉(zhuǎn)速n=1420（r/min）=/=/=1420/3=473.333（r/min） =/=473.333/4.025=117.451（r/min） =117.451（r/min） （二） 功率p （三） 轉(zhuǎn)矩t =14.419(nm) = 162.295(nm) = 152.502

7、(nm )將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號(hào)功率p/kw n /(r.min-1) /(nm) i 02.144142014.419 30.96 12.058473.33341.522 21.996117.451162.2954.0250.97 31.877117.451152.50210.99第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)1) 計(jì)算功率：已知傳動(dòng)載荷平穩(wěn)，為兩班制工作，工作機(jī)為輕載荷輸送機(jī)。由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】194頁表14-7查的：ka=1.1故計(jì)算功率：2) 選用v帶型號(hào):選用普通v帶 已知：pc=3.168 kw,n0=1420 r/min由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】195頁圖14-5

8、得點(diǎn)位于a型區(qū)域，故選用a型 3) 大、小帶輪直徑：已知為a型帶輪由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】192頁表14-4得：，現(xiàn)選取d1=80mm取d2=238mm4) 驗(yàn)算帶速v：在520m/s內(nèi)，所以帶輪直徑是合適的。5) 求v帶基準(zhǔn)長度ld和中心距a：初步選取中心距: a0=1.5(80+238)=477mm,取a0=470mm符合： 初步確定v帶基準(zhǔn)長度： 由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】189頁表14-2得： ld=1400mm再計(jì)算實(shí)際中心距：6) 驗(yàn)算小帶輪包角：所以合適。7) 求v帶根數(shù)：已知n1=940 r/min,d1=125mm,由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】193頁表14-5,得：傳動(dòng)比： 已知i帶3，且為a型帶

9、輪，小輪轉(zhuǎn)速為1420 r/min由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】193頁表14-5，查得： 已知=164.6，由表13-7，并結(jié)合線性校正得：已知ld=1400mm，【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】189頁表14-2得：kl=0.96取z=3。 8) 求作用在帶輪上的預(yù)緊力和壓力已知為普通a型v帶，由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】189頁表14-1查得： q=0.1 kg/m單根v帶的預(yù)緊力為：作用在軸上的壓力fq皮帶輪名稱結(jié)果名稱結(jié)果名稱結(jié)果帶型a型傳動(dòng)比i帶=3根數(shù)3基準(zhǔn)直徑dd1=80mm基準(zhǔn)長度ld=1400mm預(yù)緊力210.426ndd2=238mm中心距a=493.31mm壓軸力983n9) v帶結(jié)構(gòu)參數(shù)由【機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】

10、191頁 189頁表14-3 14-1得：槽型abd11mmhamin2.75mme15mmfmin9mmhmin8.7mmmin6mm34第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 齒輪材料和熱處理的選擇 小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，hb236 大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，hb1904.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 ,shlim = 1 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 zn1 = zn2 = 1 yn1 = yn2 = 1.1 由 （一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 （二） 選載荷系數(shù)k 由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對(duì)稱布置。

11、查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取k1.1（三） 計(jì)算尺數(shù)比 =4.025（四） 選擇齒寬系數(shù) 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取1（五） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 76.43=76.43 = 49.96( mm)（六） 確定齒輪模數(shù)m m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)125.40 取m=2.5（七） 確定齒輪的齒數(shù)和 取 z1 = 20 取 z2 = 80（八）實(shí)際齒數(shù)比 齒數(shù)比相對(duì)誤差 /=2.25/204=0.01103 計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑 由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得

12、h*a =1 c* = 0.25齒距 p = 2.53.14=7.85(mm)齒根高 齒頂高 齒根圓直徑 4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑 d=58輪轂直徑 =1.6d=1.658=92.8輪轂長度 輪緣厚度 0 = (34)m = 7.510(mm) 取 =10輪緣內(nèi)徑 =-2h-2=205-25.625-210= 173.75(mm)取d2 = 170(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.350=15 (mm)腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(92.8+173.75)=133.275(mm)腹板孔直徑=0.25（

13、-）=0.25（173.75-92.8）=20.2375(mm) 取=20(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.52.5=1.25齒輪工作如圖2所示第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，hb217255=650mpa =360mpa =280mpa5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑從動(dòng)軸=c=115=28.28mm考慮鍵槽=28.281.05=29.69mm選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=325.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。5.2.3

14、 軸的強(qiáng)度校核從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 圓周力 =2000162.295/192=1690.6n徑向力 =tan=1690.6tan20=615.4n 由于為直齒輪，軸向力=0作從動(dòng)軸受力簡圖：（如圖所示）從動(dòng)軸rarharhbftftfrrvarvbft水平面彎矩垂直面彎矩合力彎矩扭矩危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩從動(dòng)軸受力簡圖l=111mm =0.5=0.51690.6=845.3=0.5l=845.31110.5/1000=46.91=0.5=0.5615.4=307.7=0.5l=307.71110.5/1000=17.1 轉(zhuǎn)矩t=162.295 校核=49.93 =109.43 由圖表查得，=55mpa

15、d10=10=27.1 (mm) 考慮鍵槽d=27.1mm 50mm 則強(qiáng)度足夠第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇6008 2個(gè)（gb/t276-94）從動(dòng)軸承6010 6011個(gè)（gb/t276-94）壽命計(jì)劃：兩軸承受純徑向載荷p=615.4 x=1 y=0從動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承6010，基本額定功負(fù)荷=22.0kn =1 =3=6475564預(yù)期壽命為：8年，兩班制l=830016=38400軸承壽命合格6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核（一）從動(dòng)軸外伸端d=32，考慮鍵在軸中部安裝

16、故選鍵108 gb/t109579，b=10，l=63，h=8，選45號(hào)鋼，其許用擠壓力=100mpa=30.139則強(qiáng)度足夠，合格（二）與齒輪聯(lián)接處d=58mm，考慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵1610 gb/t109579，b=16mm，l=36mm，h=10mm，選45號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力=100mpa=31.1則強(qiáng)度足夠，合格6.3 聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性銷柱聯(lián)軸器k=1.3=9550=9550=210.98選用hl2型彈性銷住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=315，。采用y型軸孔，a型鍵軸孔直徑d=3240，選d=3

17、2，軸孔長度l=82hl2型彈性銷柱聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩t/(nm)許用轉(zhuǎn)速n/（r軸孔直徑d/mm軸孔長度l/mm外徑d/mm材料軸孔類型鍵槽類型hl231556003282120ht200y型c型第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及裝配圖7.1 潤滑的選擇確定 7.1.1潤滑方式 1.齒輪v=1.23912 m/s 應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑2.軸承采用潤滑脂潤滑 7.1.2潤滑油牌號(hào)及用量1.齒輪潤滑選用150號(hào)機(jī)械油，最低最高油面距1020mm，需油量為1.5l左右2.軸承潤滑選用2l3型潤滑脂，用油量為軸承間隙的1/31/2為宜

18、7.2密封形式 1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部 軸的外伸端與透蓋的間隙，由于v3（m/s），故選用半粗羊毛加以密封4.軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部7.3減速器附件的選擇確定列表說明如下：列表說明如下：名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓上下箱體連接6q235m16110gb 57821986螺釘安裝端蓋24q235m825gb 57821986銷定位235a640gb 1171986墊圈調(diào)整安裝365mn10gb 931987 螺母安裝3m10gb 61701986油標(biāo)尺測(cè)量油面高度1組合件通氣器透氣17.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算單位：mm名稱符號(hào)尺寸機(jī)座厚度4機(jī)蓋厚度13機(jī)座凸緣厚度b6機(jī)蓋凸緣厚度b14.5及坐底凸緣厚度b