一級減速齒輪設(shè)計說明書1

1、唐龍 李銘忡碟瞬頻明書班級2018 級數(shù)控大專一班組員：陳少維 曾李 曾文鏡 江海朋代成科楊麗劉靜雷清滟完成日期 2 012 年03月28日目錄機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 .二. 傳動方案地確定三. .電動機地選擇，傳動系統(tǒng)地運動和動力參數(shù).1.1.電動機地選擇.2.2.傳動比分配 .3.3.各級傳動地動力參數(shù)計算.三.傳動零件地設(shè)計計算 .帶傳動.齒輪傳動地設(shè)計 .軸設(shè)計 .軸承地選擇與校核 .鍵地選擇與校核 .聯(lián)軸器地選擇 .(7)潤滑與密封.箱體主要尺寸 .四、小結(jié) .五、參考文獻(xiàn) .機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書一.課程設(shè)計地目地：機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機械設(shè)計地一個十分重要地實踐 環(huán)節(jié)，

2、是進(jìn)行地第一次較全面地設(shè)計綜合訓(xùn)練，其目地是：b5E2RGbCAP1.通過課程設(shè)計，全面鞏固、加深和擴充在機械設(shè)計基礎(chǔ) 及相關(guān)課程中所學(xué)到地知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用這些知識去 分析和解決工程實際問題地能力 plEanqFDPw2.學(xué)習(xí)機械設(shè)計地一般方法，了解和掌握常用機械零件、機械 傳動裝置或簡單機械地設(shè)計方法、設(shè)計步驟，為今后從事這 些相關(guān)地專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及實際地工程設(shè)計打好 必要地基礎(chǔ).DXDiTa9E3d3.使學(xué)生在設(shè)計計算、制圖、運用設(shè)計資料3.63.84.04.24.44.64.85.05.25.4V(m/s1.21.11.01.151.31.41.21.11.01.2D(mm

3、3503503303002503503303002502003工作條件:二. 設(shè)計內(nèi)容：傳動裝置地總體設(shè)計；傳動零件 ，軸，軸承, 聯(lián)軸器等地設(shè)計計算和選擇；三. 要求完成以下任務(wù)：1 1、畫A1A1號草圖、裝配圖各一張,A3A3號零件圖一張. .2 2、設(shè)計論文 說明書）一份，不少于2020頁. .一級減速器設(shè)計說明書Pd= 4.83KW、電動機地選擇：1.選擇電動機類型因為輸送機運轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定，因此選用丫型 全封閉籠型三相異步電動機.2、選擇電動機功率 工作所需地電動機輸出功率為Pd =辛帶傳動 0-95軸承 2=0.98 齒輪 3=0.97軸承 廠0.98 聯(lián)軸器5=0-99

4、傳動總效率=4 2 3 4 5 = 0.95 0.98 0.97 0.98 0.99 = 0.876根據(jù)主要參數(shù)F=4200Nv=1.15m/sD=250mm得出電動機輸出功率3Fv 4.2 101.151000 一 10003、確定電動機地轉(zhuǎn)速滾筒地轉(zhuǎn)速 n,6，0 100015： 90r/min 兀D3.14 漢 250V帶傳動常用地傳動比范圍=24,單級圓柱齒輪傳動比范圍i236,于是電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為：%譏,2 = 90 (24) (36) =527 2109r/min分配傳動比i1=3 i2=5.3電機軸為1軸，減速器高速軸為 2軸，低速軸為3軸，各軸符合這一范圍地同步轉(zhuǎn)速有 75

5、0r/min、1000r/min、1500r/min,根據(jù)計算出地容量,查出三種型號電動機適合.5PCzVD7HxA電動機型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速Y160M2-85.5720750Y132M2-65.59601000Y132S-45.514401500綜合考慮，電動機和傳動裝置尺寸、重量以及帶傳動和減速器地傳動比，可見選用丫132S-4較為合適.、總傳動比n 1440i呂二竺才6nw90各軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速為:m = nm = 1440r/min門2440 =480r/mini13匹二480 =90.57r/口巾i25.3各軸輸入功率P =巳=5.5KWP=R3=5.5x0.95=523KW叭 F

6、2 2 3 = 5.23 0.98 0.97 = 5KWP = P3 4 5 = 5 0.98 0.99 二 4.9KW各軸轉(zhuǎn)矩= 9550 空=9550 竺 36.48 N mnm1440T2 二 9550 旦=9550 竺 =104 N mn2480T3 = 9550 丄=9550527 N mn390.57運動和動力參數(shù)計算結(jié)果如下:參數(shù)電動機軸高速軸低速軸滾筒轉(zhuǎn)速vr/min )144048090.5790.57功率KW)5.55.2354.9轉(zhuǎn)矩=2.074 x 10N2=N1/i=2.074 x 109/5.3=3.913 x 109(3)計算2KtTt ZHZE u 1飛d(&加

7、63.5mm將各參數(shù)數(shù)值代入設(shè)計公式計算小齒輪分度圓直徑d1t, a H取a H1和a H2中較小地值代入修正計算1計算圓周速度V=d1tn1/60 x1000=63.5x480 x3.14/ ( 60 x10001.60m/s2齒寬B= dd1t=0.8x63.5=50.8mm3計算齒寬與齒高之比模數(shù)：mt=d1t/z 仁63.5/24=2.5mm齒高：h=2.25mt=2.25x2.5=5.63mmb/h=50.8/5.63=94計算載荷系數(shù)由表3-28教科書）查地使用系數(shù) KA=1由圖3-67教科書）差地動載系數(shù) Kv=1.12對于直齒輪齒間載荷分配系數(shù)KHA=KFA=1由表3-30教科

8、書）差得齒向載荷分配系數(shù)KHB=1.139由 b/h=9 KHB=1.139 查圖 3-70教科書）得 KFB=1.3載荷系數(shù) K=KAKVKHAKHB=1 X 1.12X 1 X 1.139=1.2765修正分度圓d1=d1t=63.5mm6 計算模數(shù) m m=d1/z仁63.5/24=2.651設(shè)計公式：2KjYFaYsa乂 bF K=KAKVKFAKFB=1X 1.12X 1 X 1.3=1.456m 32KT1“FaYsa=1 9,dz2 贏F 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計2確定各參數(shù)值 由圖3-75教科書）查地彎曲疲勞強度極限8 FE= 8 FE1= 8 FE2=620Mpa由圖3-73查

9、地壽命系數(shù)： KFN1=0.85 KFN2=0.87計算許用彎曲應(yīng)力取S=SF=1.4 由式3-83得8 F1=KFN1 8 FE1/S=0.85 X 620/1.4=376.42MPa8 F2= KFN2 8 FE2= 0.87 X 620=385.285MPa 由表3-31教科書）查地齒形系數(shù) YFA1=2.65 YFA2=2.14 由表3-31教科書）查得應(yīng)力校正系數(shù)：=1.58YSA2=1.79 計算 YFAYSA/ 8 FYFA1YSA1/ 8 F1=2.65 X 1.58/376=0.0112YFA2YSA2 / 8 F1=2.14 X 1.79/385=0.0099小齒輪地系數(shù)大

10、，因此取 YFAYSA/ 8 F=0.0112 計算載荷系數(shù)計算:幾何尺寸計算1算與說明對比計算結(jié)果，按齒面接觸疲勞強度計算地模數(shù)m大于按齒根彎曲疲勞強度計算地模數(shù)，由于齒輪地模數(shù)主要取決于齒根彎曲疲勞強度計算地模數(shù)，因此可取由齒根彎曲疲勞強度計算地模數(shù)1.9并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm,按齒面接觸疲 勞強度計算地分度圓直徑d仁63.5mm,計算小齒輪齒數(shù)XHAQX74J0XZ1=d1 / m=63.5/2=31.75 32大齒輪齒數(shù) Z2=32 X 5.3170這樣設(shè)計出地齒輪傳動，既滿足咯齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度. 計算分度圓直徑d1=mZ1=2 X 32=64mmd2

11、=mZ2=2 X 170=340mm 計算中心距a=(Z1+Z2/2=202mm 計算齒寬bb= dd 1= 0.8 X 64=51.2mm即 b2=60mmb仁75mmI軸設(shè)計1、選取軸地材料和熱處理方法，并確定軸材料地許用應(yīng)力.根據(jù)題意，普通用途，中小功率，選用45鋼正火處理.13 / 32查表 4-1 得二b =600MPa,查表 4-4 得6廠 55MPa.2、估算軸地最小直徑.由表4-3查取A=115,根據(jù)公式得3、軸地結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制結(jié)構(gòu)草圖.確定軸上零件地布置方案和固定方式參考一般減速器結(jié)構(gòu)，將齒輪放在軸地中部，對稱于兩端 地軸承；齒輪用軸肩和軸套作軸向固定，用平鍵和過盈配合(H7

12、/r6作周向固定右端軸承用軸肩和過度配合(H7/k6s固定內(nèi)套圈；左端軸承用軸套和過渡配合VH7/K6 )固定內(nèi)套圈.軸地定位則由兩端地軸承蓋單面軸向固定軸承地外套圈 來實現(xiàn)輸入端地帶輪用軸肩和擋板作軸向固定，用平鍵作周向固定 丄 DAYtRyKfE確定軸地各段直徑.外伸端選擇標(biāo)準(zhǔn)直徑 d1=24mm階梯軸 d2=d1+2h=d1+2 X 0.07 X d仁24 X (1+2 X0.07=27.36mm,該 段處安 裝氈圈，取標(biāo) 準(zhǔn)直徑d2=28mm Zzz6ZB2Ltk考慮到軸承內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取d3=d7=30mm,初選兩端角接觸軸承地型號為7205C.直徑d4地軸段為軸頭，取標(biāo)準(zhǔn)直徑d4=40

13、mm.軸肩 d5=d4+2h=56 X (1+2 X 0.0745mm根據(jù)軸承安裝直徑，查手冊得d6=40mm匕. . .丨 一_I 確定軸地各段長度L仁52mmv帶輪輪寬一 12mm)- 嚴(yán) _L2=55mmL3=B3+I2 +2+(13mm=20mm+(5 10mm+(10 15mm+(仁 3mm=42mmvkwMiiL4=80mm齒輪寬 75mm L5 = 8mm軸肩寬度為b 1.4h )L6= 2+I2-L5=(10 15mm+ (510mm-8mm=12mmL7=16mm(軸承寬度為 B=15mm,擋油環(huán)厚1mm兩軸承之間地跨距L=L3+L4+L5+L6=142mm4、主動齒輪地受力

14、計算分度圓直徑d =匹4口0 = 66.152mmcosP cos 13轉(zhuǎn)矩 T =9.55 106 - 9.55 106 竺-104055.2N mmn480圓周力 匕=2T/d =2X040552/66.152 = 3145.94N徑向力 Fr =Ftta nj/cosP =3145.94 a n20o /cos13.087 =1262.54N車由向力 Fa 二 Fttan3145.94 tan13.087o = 726.72N5、按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合變形強度條件進(jìn)行校核計算-H- 將齒輪受力分解成水平面H和鉛垂平面V內(nèi)地力 水平面H內(nèi)地支座反力：IFad/2+65xFr726.72x66.1

15、52/2+65 0262.54_K1RH1-862.62N123123RH2 =F- -RH1 =126254-86262= 399.92 N鉛垂面V內(nèi)地支座反力Rs =RV2 = Ft/2 =314594/2 =157297N繪制彎矩圖水平面H地彎矩圖M Hb = 65RH1 = 65 86262 = 56070.3N mmMHb”=MHb-Fa d/2 =1560703-726.72 66.152/2 =3203331N mm-鉛垂平面 V地彎矩圖MV=RVL/MV=RVL/II軸設(shè)計匸1、 選取軸地材料和熱處理方法，并確定軸材料地許用應(yīng) R 64mm根據(jù)軸承安裝直徑，查手冊得d6=57m

16、m確定軸地各段長度L1=130mm=20mm+(5 10mm+(1015mm+(仁 3mm=42mmMyirQFLL4=58mm齒輪寬60mm,L4比齒輪寬短 13mmL5= 8mm軸肩寬度為b 1.4h )L6= 2+l2-L5=(10 15mm+ (510mm-8mm=12mmL7=21mm(軸承寬度為 B=20mm,擋油環(huán)厚1mm兩軸承之間地跨距L=B3+2l2+22+B2=20+2 X (510mm+2(10 15mm+60=123mmL=L3+L4+L5+L6=123mm4、從動齒輪地受力計算分度圓直徑d二衛(wèi)吆 2 170。= 374.86mmcosP cos13.087轉(zhuǎn)矩 T =

17、9.55 106 尸=9.55 1065527216.5N mmn90.57圓周力 Ft=2T/d=2 5272165/374.86 = 2812.87N徑向力 Fr 二 Fttanr/cos，281287 tan20o/COS13.0870 = 112887N 軸向力 Fa =Ftta2 =281287 tan13.087 = 1217693N5、按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合變形強度條件進(jìn)行校核計算 水平面H內(nèi)地支座反力：RH1 Jad/2 65 Fr 二訕76.93 374.86/2 65 112887 二53.0N123123RH2 =Fr -RH1 =1128.87-191530 一18024.6

18、N鉛垂面V內(nèi)地支座反力Rs =Rv2 = Ft/2 =281287/2 = 1406435N 繪制彎矩圖水平面H地彎矩圖MHb=65RH1 =65 19152 = 1244880N mmMHb”=MHb-Fa d/2 =1244880-1217693 37486/2 =-1037441.9N mm鉛垂平面 V地彎矩圖Mvb =65巳=65 1406435 = 91418275N mm因為危險截面a、b均安全，所以該軸地強度是足夠地， 以上參照機械設(shè)計基礎(chǔ)六、軸承地選擇與校核1、 軸承地選擇因為斜齒輪在工作時會產(chǎn)生軸向力，所以應(yīng)采用角接觸軸承,根據(jù)軸地設(shè)計尺寸,選用7210C和7205C各 對

19、.kavU42VRUs2、 軸承地參數(shù)軸 承基本尺寸/mm安裝尺寸/mm基本額 定載荷極限轉(zhuǎn) 速C0r166726.8 103=0.062型/KN(r/min號d DB r1adaDaraCrCr脂油mimimin maxma（動（靜潤潤nnx滑滑7215 92 1. 0. 157 83142. 32. 63850C0 00 169.8000004 17202 51 1. 0. 131 46116. 10. 11165C5 25 032.55000000700以上參照機械設(shè)計課程設(shè)計3、軸承地校核7210C已知參數(shù)徑向力 Fri =2 2 57(N , Fr2 =428.6N 軸向力 F 16

20、67N ,轉(zhuǎn) 速 n =3 8 r8/m i na=15計算派生軸向力查表13-5查得e在0.43至0.46之間.根據(jù)線性插值法：” 0.43 (.46一0.43)(0.087 -0.062)= 0.4560.087 -0.058Fs1 二 eFn =0.456 2250.7 = 1026NFs2 =eFr2 =0.456 428.6 =195.4N求軸承地軸向載荷因Fa Fs(1667 195.4)N =1862N 故軸承1為緊端，軸承2為FA11862FR1 一 2250.7= 0.827 eFA2195.4FR2 一 428.6=0.456 = e=76937h松端.則FA1 = 1Fa

21、 - FS2 =1667 195.4 =1862NFA2 = Fs2 -195.4N 計算當(dāng)量動載荷由表13-5及插值法算得7210Ca=15）地判別系數(shù) 0.456,故再由表13-5查得X1 =1 ,X2 =0.44岸=0由.fA =0.062，得Y地值在1.30 1.23之間C0r由插值法算得筆二佃1.3佃）087 .62）=1290.087 -0.058Pr1 = X1FR1 +Y FA1 =仆 2250.7 + 0 862 = 2250.7NPr2 =X2FR2 %FA2 =0.44 428.6 1.29 195.4 =440.7N最大動載荷遠(yuǎn)小于額定動載荷，因此強度足夠.計算軸承壽命

22、由表13-7、13-8查得ft =1, fp=1.2,由手冊查得7210C地動載荷為42800N,又；=3.由式 13-6b得輕嚴(yán)），逸（4也）3nfpP3881.2 2250.70h1Ll0h216667( ftC)； n(卩16667 (- 32800)33881.2 440.7二10247172hC0r160060.8 10-0.026e =0.38=0.384故軸承1地壽命約為76937h軸承2地工作壽命約為10247172h.這對軸承地壽命為76937hy6v3ALoS897205C已知參數(shù)徑向力 FR1 =4759.85N , FR2 = -2186.87N 軸向力 Fa =160

23、0N ,轉(zhuǎn) 速n = 97r /m i na=15計算派生軸向力查得e在0.38至0.40之間.根據(jù)線性插值法:(0.40 -0.38) (0.029 -0.026)0.029 0.015Fs1 -eFb =0.384 4759.85 =1829NFs2 =eF2 =0.384 -2186.87 840N 求軸承地軸向載荷因Fa Fs2二(1667 195.4) N二760N ：，故軸承1為緊端，軸承2為松端則FA1 二 Fs1 =1829NFA2 =Fs1 -Fa =1829-1600 =229N 計算當(dāng)量動載荷由表13-5及插值法算得7210C轉(zhuǎn)速(r/m in直 徑(mmL1軸向mm)徑

24、向mm)角 向HL4125 04000631071953.41.50.150 303、聯(lián)軸器校核根據(jù)軸地設(shè)計，聯(lián)軸器65 23Tc 二 kT =1.5 9.55 10615.60828N m : 104N m480388 n97r/min : 3450r / min4所以選用地聯(lián)軸器適合4、選用結(jié)果HL4 聯(lián)軸器 63 X 107 GB/T8014-2003以上參照機械設(shè)計課程設(shè)計九、潤滑與密圭寸1、潤滑方式齒輪地潤滑二d2n23.14 492.8 9760 1000 60 1000對于齒輪地圓周速度為212m/s地閉式齒輪，采用油浴潤滑.浸油深度以從動輪一個齒高為宜工業(yè)閉式齒輪油 L-CKC

25、150 GB 5903-1995軸承采用脂潤滑通用鋰基潤滑脂ZL-1 GB 7324-19942、密圭寸方式 箱座與箱蓋凸緣地密封選用接合面涂密封膠703 觀察孔、注油孔等處接合面地密封選用石棉橡膠紙和密封膠進(jìn)行密封. 軸承蓋地密封I軸透蓋：選用旋轉(zhuǎn)唇形密封圈中地 B型，內(nèi)包骨架型B 45 62 GB/T 13871-1992盲蓋：選用0型密封圈0 型圈 87.5X 2.65-A-N-GB/T3452.1-2005II軸透蓋：選用旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈中地 B型，內(nèi)包骨架型B 70 90 GB/T 13871-1992肓蓋：O型密封圈O型圈 128X 3.55-A-N-GB/T 3452.1-200

26、5 其它處密封軸承靠近機體內(nèi)壁處用擋油環(huán)密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部以上參照機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)及機械設(shè)計 課程設(shè)計.簡明機械零件設(shè)計實用手冊十、箱體主要尺寸1、 箱座壁厚 表4-1取單級）? =0.025a 8=0.025 308 1 =8.7mm由于是鑄件，為安全因素考慮選取：=10mm2、 箱蓋壁厚r =0.02a 一 8=0.02 3081 = 7.16mm為安全考慮，選取:.1 =10mm3、 箱座凸緣厚b = 1.5、=1.5 10 = 15mm4、 箱蓋凸緣厚R =15 訐1.5 10 = 15mm5、 箱底座凸緣厚b =2.5 = 2.5 10 = 25mm6、 箱座加強

27、肋厚m =0.85、=0.85 10 = 8.5mm7、 箱蓋加強肋厚m1 = 0.85 0.85 10= 8.5mm8、 地腳螺栓直徑df = 0.036a12 =0.036 308 12 = 23.088mm取 M=24 mm9、 地腳螺釘數(shù)目：a_250 n = 610、 軸承旁連接螺栓直徑：d0.75df =0.75 2 18mm選取M= 20mm11、箱蓋、箱座連接螺栓直徑d? =0.6df =0.6 24= 14.4mm選取M=16mm螺栓間距L叮50 200mm12、軸承蓋螺釘直徑d3 =10mmn =4 413、視孔蓋螺釘直徑及數(shù)目d4 =0.4df =0.4 24 = 9.6mm取 d4 =10mm,n =4 414、軸承端蓋外徑Di 二D2 = 130mmD3 =D4 = 170mm15、螺栓中心距箱外壁距離螺紋直徑M10M16M20M24C1min16222634C2min1420242816、軸承旁凸臺h和凸臺半徑R1H=3mm R1=C2=20mm17、箱體外壁到軸承端面距離匚二G C2 (510)=22 20 8 =50mm18、從