機械設(shè)計課程設(shè)計說明書二級圓錐圓柱齒輪減速器

1、 機械設(shè)計減速器課程設(shè)計說明書課程名稱：機械設(shè)計課程設(shè)計 設(shè)計題目：二級圓錐-圓柱齒輪減速器 院系：制造學(xué)院 班級：08302012班 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間：2010年6月18日至7月1日ontents一，設(shè)計任務(wù)書3二，傳動方案分析5三，電動機的選擇6四，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)7五， 帶傳動的設(shè)計 8六，直齒圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算9七，斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算13八，軸的初步設(shè)計計算17九，軸承的壽命計算 24十，鍵連接的選擇及校核計算25十一，減速器附件的選擇26十二，潤滑與密封 26十三，設(shè)計小結(jié) 27十四，參考資料目錄 27一：設(shè)計任務(wù)書1 設(shè)計題目：帶式運輸機

2、傳動裝置2 原始數(shù)據(jù)：運輸帶拽引力f=3800n 運輸帶速度v=0.95 滾筒直徑d=350mm 使用年限5年，雙班制29200h 速度允許誤差5%3 設(shè)計內(nèi)容：（一） 電動機的選擇與參數(shù)的的計算（二） 傳動裝置的設(shè)計計算（三） 軸的設(shè)計計算（四） 滾動軸承的選擇和校核（五） 鍵的選擇和校核（六） 聯(lián)軸器的選擇（七） 裝配圖，零件圖的繪制（八） 編寫設(shè)計計算4 設(shè)計任務(wù)：（一） 減速器的總裝配圖一張 （二） 零件圖（三） 設(shè)計說明書5 工作示意圖二傳動方案的分析根據(jù)工作要求，可擬定幾種傳動方案，如圖所示。 （a）（b）(a) 圖所示為電機直接與圓錐齒輪-圓柱齒輪減速器相聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)緊湊，但是減速

3、器的傳動比和結(jié)構(gòu)尺寸較大。(b) 圖所示為第一級用帶傳動，后接圓錐齒輪-圓柱齒輪減速器。帶傳動能夠緩沖，吸震，過載時起安全保護的作用，且可以減小減速箱的尺寸。 綜合考慮本題，工作環(huán)境一般有輕微震動，可選方案(b)選擇方案（b）傳動方案的擬定 傳動方案如下：1- 電機2- 聯(lián)軸器3- 減速器4- 鼓輪5- 傳動帶三 電動機的選擇 傳動裝置總效率 工作機輸入功率： 四 運動學(xué)和動力學(xué)計算： 1 總傳動比及其分配 軸號功率p(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)矩t（n/m）電動機軸4.38196043.58軸4.16384103.46軸3.96137.14275.76軸3.8052.14696.01卷筒軸

4、3.6152.14661.21五 帶傳動的設(shè)計 1.確定v帶型號和帶輪直徑： 工作情況系數(shù) ka：由表11.5確定（載荷輕微震動，雙班制） 計算功率 選帶型號：由圖11.15（小帶輪轉(zhuǎn)速，pc） 小帶輪直徑：由表11.6，dmin=75mm(a型) 大帶輪直徑：六.直齒圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算： 由題可知，小齒輪選用40cr,調(diào)制處理，硬度為240280hb，取平均硬度260hb；大齒輪選用45號鋼，調(diào)制處理，硬度為230hb。齒面接軸疲勞強度計算：按齒輪的接觸強度設(shè)計確定公式內(nèi)的各計算值：a k=kakvkhk初選螺旋角=10選取齒寬系數(shù)=0.3使用壽命系數(shù) ka=1.25動載系數(shù)kv=1.1

5、6齒間分配系數(shù)kh：由表12.10估計zv1=z1/cos1=25/0.94=26.60zv2=z2/cos2=70/0.34=205.88v=1.88-3.2*(1zv1+1zv2)cos=1.88-3.2*(1/26.60+1/205.88)cos=1.69z=(4-v)/3=0.88kh=1/z2=1/0.882=1.30齒向載荷分布系數(shù)k:由表12.20及注3取k=1.9載荷系數(shù)k=1.251.161.301.9=3.58b 圓錐圓柱齒輪的小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩t1t1=9.55106pn1=9.551064.38960=43.58nmc彈性系數(shù)ze:由表12.12 ze=189mpad節(jié)

6、點區(qū)域系數(shù)zh:由圖12.16 zh=2.42e接觸疲勞極限hlim：由圖12.17c hlim1=630mpa hlim2=556.5mpaf接觸最小安全系數(shù)shmin 由表12.14 shmin=1.05g接觸壽命系數(shù)zn: 由題意： zn1=zn2=1.0h許用接觸應(yīng)力hh1=600mpah2=530mpa計算：= d134.73.5843.58189.82.420.8853020.3(1-0.50.3)22.8=91.69mm驗算圓周速度及kaft/b確定傳動主要尺寸齒根彎曲疲勞強度計算：七.斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算： 選擇齒輪材料，小齒輪 40cr,調(diào)制，硬度260hb，大齒輪 4

7、5號鋼，調(diào)制，硬度240hb.齒面接觸疲勞強度計算：a=1.88-3.2(1z1+1z2)cos=1.73 齒根彎曲疲勞強度驗算：八.軸的初步設(shè)計計算：初選聯(lián)軸器和軸承：（軸）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1. 擬定軸上零件的裝配方案下圖為軸上的裝配方案軸的材料選用45號鋼，調(diào)制處理，根據(jù)軸的初步設(shè)計: 2.軸的長度的確定確定軸上各力作用點及支點跨距由于選定的是深溝球軸承，其負(fù)荷中心在軸向?qū)挾鹊闹悬c位置（軸）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：軸的材料選用：45號鋼，調(diào)制處理（二）軸的數(shù)學(xué)計算部分：l1=41.5mm.l2=101mm,l3=59.5mm根據(jù)受力圖畫出剪力圖和彎矩圖：豎直方向受力圖：剪力圖mv：水平方向受力圖：剪力圖

8、：剪力和：m和：由上圖可知應(yīng)力最大處的位置，校核此處即可由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的脈動循環(huán)變應(yīng)力，取因此軸的計算應(yīng)力：另外小齒輪的兩個端面處較危險，左端按軸頸d=45mm若彎曲組合按最大處計算，則有：軸的設(shè)計：1. l1的尺寸由聯(lián)軸器確定，我們留出30mm的余量，則可取l1=80mm,d1由聯(lián)軸器內(nèi)的內(nèi)徑確定取d1=50mm。2. l2的尺寸由擋油板寬度，軸承寬度和軸承端蓋的寬的確定，擋油板8mm,軸承寬度為21mm,端蓋24mm,在這之上加上2mm,l2=55mm,d2由軸承確定為55mm.3. l3的尺寸由2軸的尺寸確定讓它們軸承之間的尺寸相減得到，l3=86mm,d3應(yīng)高出l2,58mm,我們?nèi)

9、3=62mm.4. l4由大齒輪的寬度決定，大齒輪的寬度應(yīng)小于小齒輪6mm,所以大齒輪寬度為84mm,我們?nèi)4=83,d4應(yīng)高與軸承l(wèi)5 ,2mm.所以d4=57mm5. l5 由軸承的寬度21，和擋油板12.5mm，再加齒輪的余量1mm,l5=34.5mm,d5由軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定d5=55mm.九軸承的壽命計算（以軸軸承30209為例）30209的主要性能參數(shù)如下：（可查閱相關(guān)手冊）基本額定動載荷:基本額定靜載荷：極限轉(zhuǎn)速：軸承面對面安裝，由于前面求出支反力，則軸承受力為：由于由表18.7得：e=0.4當(dāng)量動載荷p為：（由表18.8，取）十選用鍵并校核：1.安裝帶輪處鍵的選擇及尺寸，類型鍵1

10、0*63 gb/t1095-20032. 小錐齒輪：鍵10*45 gb/t1095-20033. 大錐齒輪：鍵16*10*45（b*h*l）gb/t1095-20034. 鍵的擠壓強度校核：由表7.1查得：=110mpa聯(lián)結(jié)所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：t十一. 減速器附件的選擇1. 通氣口由于在室內(nèi)使用，選用簡易通氣口，采用m16*1.52. 油表指示裝置選用2型游標(biāo)尺m163. 起吊裝置采用吊環(huán)螺釘，螺紋規(guī)格為m10，箱座采用吊鉤，箱蓋選用吊耳d=20mm4油塞選用m16*1.5型油塞和墊片5 定位銷選用銷gb117-2000a*306起蓋螺釘選用螺釘m8*207視孔蓋a=120mm十二，潤滑和密封1

11、. 齒輪的潤滑采用油池潤滑，2. 軸承的潤滑可采用侵油潤滑3. 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)態(tài)，采用氈圈密封十二，設(shè)計小結(jié)第一次做本專業(yè)的設(shè)計題，拿到手還真的有很大的困難呀，幾本書合在一起，翻來翻去的居然不知道要算哪些數(shù)據(jù)，感覺到了很大的壓力呀，對于有一些數(shù)據(jù)我真的不是很清楚去理解為什么會這樣去做。有些方面做得不好，譬如齒輪的計算還有一些差距，一些數(shù)據(jù)不是很精確，最后就是在選擇軸承的方面拿捏不準(zhǔn)，有很多的模模糊糊的計算，要想完整設(shè)計一個減速器在我看來還真的要花很大的功夫呀！通過這次的課程設(shè)計讓我對本專業(yè)的想法有了更深入的了解了，在以后的設(shè)計中我會逐漸積累經(jīng)驗，形成一個獨立的思維去了解一些

12、專業(yè)性的知識，有能力設(shè)計出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設(shè)備。另外認(rèn)識到機械設(shè)計是一個系統(tǒng)性很強的工作，是需要明晰的條理與充分的耐心才可以圓滿完成的。十三.參考資料目錄1機械設(shè)計課程設(shè)計，四川大學(xué)出版社，林春光主編 2008年11月第二版；2機械設(shè)計，高等教育出版社 邱宣懷主編 第四版 1997；3機械原理，高等教育出版社，孫桓主編，2005年12月第七版；=0.824pw=3.61kwpd=4.381kwn=52r/min電動機選擇y132m2-6p=5.5kwnm=960r/mind=38mml=80mmia=18.46i1=2.5i2=2.8i3=2.63384.0r/min137.14r

13、/min52.14r/min52.14r/min4.16kw3.96kw3.80kw3.61kwpc=5.26kwdmin=-75mmpo=1.18kwka=0.95z=5fo=155.17nfq=1528.48nb=80mm小齒輪40cr 調(diào)質(zhì)260hbs大齒輪45鋼 調(diào)質(zhì)230hbsz1=25z2=70ka=1.25kv=1.16=10=0.3zv1=26.60zv2=205.88 v=1.69z=0.88kh=1.30k=1.9k=3.58ze=189mpazh=2.42 hlim1=630mpa hlim2=556.5mpa shmin=1.05 zn1=zn2=1.0h1=600mp

14、ah2=530mpad1=91.69mm77.93mm3.91m/s2655nb=80.9mmm=4mm113mm315mmb=51mm0.691.45k=3.99480mpa456mpa153.77mpa138.96mpat=275762n/mm639mpa522mpab1=90mm0.65m/sz1=29z2=76=14.59ka=1.25kv=1.1mn=3mmft=6128na=1.73=2.47=4.2t=21.140.971.841.353.420.76=0.98764mpa652mpa646.5mpaa=163.36mmd1=236.7mmb =90mmzv1=32.17zv2=

15、84.33yfa1=2.55yfa2=2.18ysa1=1.62ysa2=1.75a=1.68y=0.696ymin=0.75y=0.875kfa=1.84ffb=1.36k=3.44yn1=0.95yn2=0.97yx=1.0471.2mpa357mpaf1=196mpaf2=181mpac =112d1min=30mmd2min=40mmd3min=50mm聯(lián)軸器型號軸承型號b=650mpas=360mpad1=32mml1=85mmd2=33mml2=20mmd3=35mml3=16mmd4=43mml4=60mmd5=34mml5=16mmd6=32mml6=50mmb=650mpas=360mpad1=45mml1=29mmd2=47mml2=54mmd3=54mml3=30mmd4=47mml4=88mmd5=45mml5=31mml1=41.5mml2=101mml3=59.5mmft1=1969.71nft2=6128nfa1=4.208nfa2=1642nfr1=2309.08nrh1=