減速器word說明書

1、Hefei University課程設(shè)計COURSE PROJECT題目： 兩級斜齒圓柱齒輪減速器 系別： 機械工程系 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及自動化 學制： 四年 姓名： 李東輝 學號： 1306012006 導(dǎo)師： 徐厚昌 馮敏亮 2016年1月12日目錄第 1 章機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書11.1.設(shè)計題目11.2.設(shè)計數(shù)據(jù)11.3.設(shè)計要求11.4.設(shè)計說明書的主要內(nèi)容21.5.課程設(shè)計日程安排2第 2 章傳動裝置的總體設(shè)計32.1.傳動方案擬定32.2.電動機的選擇32.3.計算總傳動比及分配各級的傳動比42.4.運動參數(shù)及動力參數(shù)計算5第 3 章傳動零件的設(shè)計計算73.1.V帶傳動設(shè)計7

2、3.2.高速級齒輪傳動設(shè)計113.3.低速級齒輪傳動設(shè)計163.4.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計21第 4 章軸的設(shè)計計算254.1.軸的材料選擇254.2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計254.3.軸的校核29第 5 章滾動軸承的選擇及校核計算335.1.滾動軸承的選擇33第 6 章鍵聯(lián)接的選擇及計算336.1.鍵連接的選擇33第 7 章聯(lián)軸器的選擇與校核347.1.低速軸上聯(lián)軸器的選擇與校核34第 8 章減速器潤滑方式和密封類型選擇34第 9 章減速器附件的選擇和設(shè)計35第 10 章減速器箱體設(shè)計36設(shè)計小結(jié)37參考文獻39ii機械設(shè)計課程設(shè)計第 1 章 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書1.1. 設(shè)計題目設(shè)計用于帶式運輸機的兩級斜齒

3、圓柱齒輪減速器，圖示如示。連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，兩班制工作，使用壽命為5年，作業(yè)場塵土飛揚，運輸帶速度允許誤差為5%。圖 1帶式運輸機1.2. 設(shè)計數(shù)據(jù)表 1設(shè)計數(shù)據(jù)運輸帶工作拉力F（N）運輸帶工作速度V(m/s)卷筒直徑D(mm)42500.63001.3. 設(shè)計要求1. 設(shè)計要求達到齒輪傳動的中心距要圓整（0，5結(jié)尾）且兩級齒輪傳動的中心距之和小于320mm，安裝在減速器上的大帶輪不碰地面，減速器的中間軸上的大齒輪不與低速軸干涉，運輸帶速度允許誤差為5%。2. 使用UGNX完成減速器三維建模。3 減速器裝配圖A0 一張4 零件圖2張5. 設(shè)計說明書一份約60008000字1.4. 設(shè)計說

4、明書的主要內(nèi)容封面 (標題及班級、姓名、學號、指導(dǎo)老師、完成日期)目錄（包括頁次）設(shè)計任務(wù)書傳動方案的分析與擬定(簡單說明并附傳動簡圖)電動機的選擇計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算傳動零件的設(shè)計計算軸的設(shè)計計算滾動軸承的選擇和計算鍵聯(lián)接選擇和計算聯(lián)軸器的選擇設(shè)計小結(jié)(體會、優(yōu)缺點、改進意見)參考文獻1.5. 課程設(shè)計日程安排表 2課程設(shè)計日程安排表1)準備階段12月21日1天2)傳動裝置總體設(shè)計階段12月21日1天3)傳動裝置設(shè)計計算階段12月22日12月24日3天4)減速器裝配圖設(shè)計階段12月25日12月31日5天5)零件工作圖繪制階段1月4日 1月 5日2天6)設(shè)計計算說明書編寫階

5、段1月 6日1天7)設(shè)計總結(jié)和答辯1月 7日1天43機械設(shè)計課程設(shè)計第 2 章 傳動裝置的總體設(shè)計2.1. 傳動方案擬定如圖1帶式運輸機簡圖所示，帶式運輸機由電動機驅(qū)動，電動機6帶動V帶1工作，通過V帶再帶動減速器2運轉(zhuǎn)最后將運動通過聯(lián)軸器3傳送到卷筒軸5上，帶動運輸帶4工作。帶傳動承載能力較低，但傳動平穩(wěn)，緩沖吸振能力強，故布置在高速級。斜齒輪傳動比較平穩(wěn)，故在傳動系統(tǒng)中采用兩級展開式圓柱斜齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪的位置不對稱。高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分的相互抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。本傳動機構(gòu)的特點

6、是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難2.2. 電動機的選擇項 目計算及說明結(jié) 果1、電動機類型選擇2、電動機功率計算3、電動機轉(zhuǎn)速4、選擇電動機型號1、電動機類型選擇Y系列三相籠型異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V。2、電動機所需功率計算由電動機至運輸帶的傳動總效率為（ 其中：V帶輪的傳動效率0.96；滾動軸承的傳動效率0.98；齒輪的傳動效率0.97；聯(lián)軸器的傳動效率0.99； 滾筒的傳動效率0.96 ） 故電動機所需的功率為：3、電動機轉(zhuǎn)速總傳動比ia=16160，故電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為 =672.61167

7、26.1154、選擇電動機型號根據(jù)上面所述以及綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格級傳動比等，應(yīng)選電動機型號為Y112M-4。同步轉(zhuǎn)速為1500r/min；滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min；額定功率為Pd=4kW。Pd=3.22KWn=38.217r/minY112M-4滿載轉(zhuǎn)速為1440r/minP=4kW2.3. 計算總傳動比及分配各級的傳動比項 目計算及說明結(jié) 果1、總傳動比計算2、傳動比分配1、總傳動比計算2、傳動比分配選取帶輪傳動比為iO=2.4；則減速器傳動比為；根據(jù)指導(dǎo)書圖12查得高速級齒輪傳動比為；則低速級齒輪傳動比為iO=2.42.4. 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算項 目計算

8、及說明結(jié) 果1、轉(zhuǎn)速計算2、功率計算3、轉(zhuǎn)矩計算1、各軸轉(zhuǎn)速計算軸；軸；軸；卷筒軸2、各軸功率計算 軸輸入功率； 軸輸入功率； 軸輸入功率； 卷筒軸輸入功率3、各軸轉(zhuǎn)矩計算 電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩； 軸輸入轉(zhuǎn)矩； 軸； III軸 ； 卷筒軸則得傳動裝置運動和動力參數(shù)如下表表3 傳動裝置運動和動力參數(shù)軸名功率P（kW）轉(zhuǎn)矩Tm轉(zhuǎn)速傳動比輸入輸出輸入輸出n(r/min)i電動機軸3.2226.531440.0037.682.400I軸3.093.0361.1259.90600.004.800I軸2.942.88278.88273.31125.003.271III軸2.792.74在此處鍵入公式。867.

9、12849.7838.221.00卷筒軸2.712.66841.28824.4538.22第 3 章 傳動零件的設(shè)計計算3.1. V帶傳動設(shè)計項 目計算及說明結(jié) 果已知數(shù)據(jù)1、確定設(shè)計功率2、選擇V帶型號3、確定V帶的基準直徑和4、驗算帶的速度5、確定中心距和V帶基準長度6、計算小輪包角7、確定V帶根數(shù)z8、確定初拉力9、計算作用在軸上的壓力Q10、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計已知數(shù)據(jù)：已知:額定功率P=3.22 kW轉(zhuǎn)速n1=1440.00 傳動比i=2.40 工作條件載荷平穩(wěn)，兩班制工作 1、確定設(shè)計功率設(shè)計功率表達式為：式中：P所需傳遞的名義功率（KW）,即為電機功率 3.60kW;工作情況系數(shù)，按教材

10、表選取=1.3。所以：=1.303.22=4.19KW。2、選擇V帶型號V帶的型號看根據(jù)設(shè)計功率和小帶輪轉(zhuǎn)速選取。根據(jù)教材圖7.11 普通V帶選型圖，可知應(yīng)選取A帶。3、確定V帶的基準直徑和一般取大于等于許用的最小帶輪基準直徑,所選帶輪直徑應(yīng)圓整為帶輪直徑系列表。根據(jù)教材表7.7知：故根據(jù)教材表7.3對小帶輪直徑圓整可取=75mm。于是 故根據(jù)教材表7.3對大帶輪直徑圓整可取=180mm。其傳動比誤差，故可用。4、驗算帶的速度由可知，傳遞一定功率時，帶速愈高，圓周力愈小，所需帶的根數(shù)愈少，設(shè)計時應(yīng)使。對于A型帶=25m/s，根據(jù)帶的公式可求得：故符合要求。5、確定中心距和V帶基準長度根據(jù)初步選

11、取中心距: 根據(jù)上述要求應(yīng)?。?300mm 計算V帶基準長度： 由教材表7.2選V帶基準長度=1800.00mm。則實際中心距為：6、計算小輪包角根據(jù)教材式7.3得到：7、確定V帶根數(shù)z帶的根數(shù)z愈多，其受力愈不均勻，故設(shè)計時應(yīng)限制根數(shù)。一般z2.5d =2.528=70m，dd1300mm （其中d為電動機輸出軸的直徑） 大帶輪dd2 =180mm200mm,故選擇腹板式結(jié)構(gòu)，如圖2所示（具體由教材圖8.23a所示）。齒頂圓直徑=248.72+22.5=253.72mm齒根圓直徑=248.72-23.08=242.56mm其相關(guān)尺寸如下：=1.6d=1.635=56mm=-10=253.72

12、-102.5=228.72mm=0.5(+)=142.36mm=0.25(-)=43.18mm=(2.54) =32.5=7.5mmC=(0.20.3)b=15mm22.5mm,取C=20mm。 3.08mm 56.28mm 45.12m選齒輪軸腹板式結(jié)構(gòu) 253.72mm 242.56mm=56mm=228.72mm=142.36mm=7.5mmC=20mm3.4.2低速級齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計項 目計算及說明結(jié) 果1、小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計2、大帶結(jié)構(gòu)設(shè)計1、小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計端面模數(shù)=4/cos=4.074mm端面壓力角端面齒頂高系數(shù)=1cos=0.982端面頂隙系數(shù)=0.25cos=0.245齒頂高=0.9

13、824.074=4.00mm齒根高=（0.982+0.245）4.074=5.00mm全齒高=4.00 +5.00=9.00mm齒頂圓直徑=77.41+24=85.41mm齒根圓直徑=77.41-25=87.41mm由第4章軸的計算可知小齒輪處直徑取=35mm，則小齒輪處的鍵選擇為。則小齒輪的齒根圓到鍵槽地面的徑向距離 ,故采用實心式結(jié)構(gòu)。2、大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計由于=252.59mm200mm,故選擇腹板式結(jié)構(gòu)，如圖2所示。齒頂圓直徑=252.59+24=262.59mm齒根圓直徑=252.59-25=262.59mm相關(guān)尺寸如下：=1.6d=1.635=56mm=-10=252.59-104=2

14、12.59mm=0.5(+)=134.295mm=0.25(-)=39.15mm=(2.54) =34=12mmC=(0.20.3)b=17.4mm26.1mm,取C=20mm5.00mm 85.41mm 87.41mm實心式結(jié)構(gòu)腹板式結(jié)構(gòu) 262.59mm 262.59mm=56mm= 212.59mm= 134.295mm=12mmC=20mm第 4 章 軸的設(shè)計計算4.1. 軸的材料選擇項 目計算及說明結(jié) 果軸的材料根據(jù)工作條件，初選、軸的材料為45號鋼，軸的材料為40Cr，均調(diào)質(zhì)處理。4.2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計項 目計算及說明結(jié) 果1、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、軸的結(jié)

15、構(gòu)設(shè)計（齒輪軸）(1)、初算軸徑 （由教材表10.2查得C=106） 考慮到有一個鍵直徑需加大5%，取整為d1=20mm。(2)、各軸段直徑的確定圖3 輸入軸簡圖如上圖所示，從左到右一次為第1、2、3、4、5、段。：最小直徑，安裝帶輪的外伸段取20mm。：軸承端蓋處直徑為25mm。：根據(jù)軸承標準，所以軸承段軸徑取30mm。：過渡臺階段為35mm 。：滾動軸承處，同樣取軸徑為30mm。(3)、各軸段長度確定：由安裝的帶輪確定，帶輪寬帶輪段軸長比帶輪的寬要短，故。：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋，裝配關(guān)系等確定，取50mm。：由軸承確定，取21mm。：過渡軸段由裝配關(guān)系，箱體結(jié)構(gòu)等確定，取198mm。：由軸

16、承確定，取37mm。2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（齒輪軸）(1)、初算軸徑 取整為。(2)、各軸段直徑的確定圖4 中間軸簡圖如上圖所示，從左到右一次為第1、2、3、4、5段。：由軸承決定，最小軸徑處取30mm。 ：低速級小齒輪段取35。：軸肩處取為42mm。：高速級大齒輪軸段取35mm。：由軸承、擋油環(huán)決定，最小軸徑處取30mm。(3)、各軸段長度確定：由軸承確定取36mm。：由低速級小齒輪轂孔寬度確定，比其小2，取98mm。：軸段過渡處取10mm。：由高速級大齒輪轂孔寬度確定，比其小2，取54mm。：由軸承，擋油盤結(jié)構(gòu)確定，取36mm。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)、初算軸徑 （由教材表10.2查得C=97）

17、考慮到有二個鍵直徑需加大5%，取整為。(2)、各軸段直徑的確定圖5 輸出軸簡圖如上圖所示，從左到右一次為第1、2、3、4、5、6、7段。：最小軸徑處連接聯(lián)軸器決定，取為45mm。：軸承端蓋處軸段取48mm。：安裝軸承處取軸徑為50mm。：過渡臺階段取55mm。：齒輪軸肩處取64mm。：低速級大齒輪處取60mm。：軸承端蓋處軸段取50mm。(3)、各軸段長度確定：由聯(lián)軸器確定，取84mm。：由軸承、擋油環(huán)確定，取60mm ： 過渡尺寸取110mm：比低速級大齒輪輪轂寬度小2，取為92mm。：。齒輪軸肩處取為10mm。：軸承軸肩處取5mm：由軸承，擋油環(huán)及裝配關(guān)系確定取27mm。D1=20mm=2

18、0mm=25mm=30mm=35mm=30mm=63mm=50mm=21mm=198mm=21mm=40mm37mm=43mm=37mm=35mm=39mm=93mm=6.2mm=63mm=40.5mm=45mm=48mm=50mm=55mm=64mm=66mm=50mm=84mm=60mm=110mm92mm=10mm=5mm=27mm4.3. 軸的校核已知數(shù)據(jù)：以中間軸軸為例進行校核，T=273.31Nm。1、軸的受力分析 (1)、計算支撐反力高速級：齒輪圓周力： 齒輪軸向力： 齒輪徑向力：低速級：齒輪圓周力： 齒輪軸向力： 齒輪徑向力：受力分析：7306AC軸承力作用點距外環(huán)原邊a=33

19、mm，求得跨距為：圖6 軸的受力分析在水平面上： 在垂直平面上：因此解得：軸承1的總支承反力軸承2的總支承反力2、計算彎矩在水平面上剖面左側(cè) 剖面右側(cè) 在垂直平面上合成彎矩危險截面1危險截面23、校核軸的強度、校核危險截面，取a=0.61=(aT）2+Ma2W=4.61MPa2=(aT）2+Ma2W=4.05MPa由P201頁表10.4查得軸的許用彎曲應(yīng)力 顯然，因此，軸的強度滿足要求。4、軸的精確校核(1) 根據(jù)分析可得 1截面為危險截面。 所以校核 1 截面。 1)、I截面 抗彎截面系數(shù): 抗扭截面系數(shù): 3左面扭矩: T=273310Nmms =彎矩：M= 彎曲應(yīng)力:a=MW=24.54

20、 MPas=b=a=MW=24.54 MPa m=0 = 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力:T=TWT=32.47MPa0=m=T2=16.24Mpa對于調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼，t.B=6500MPa;-1=155MPa 由表 10. 1 注 2 查得材料的等效系數(shù)=0.2,=0. 1。 鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)， 由附表 10. 4 查得K=2. 55, K=1. 94。 絕對尺寸系數(shù)， 由附圖 10. 1 查得=0. 75，=0.85。軸磨削加工時的表面質(zhì)量系數(shù)由附圖 10. 2 得 =0. 92 安全系數(shù)：S=7.39，S=5.9，Sca=4.6查表 10. 5 得許用安全系數(shù)S=1. 31. 5, 顯然 SS。

21、 所以中間軸安全第 5 章 滾動軸承的選擇及校核計算5.1. 滾動軸承的選擇軸承均采用角接觸型滾動軸承，具體選擇如下表所示：表4 滾動軸承選擇位置軸徑類型型號軸30mm角接觸球軸承7306AC軸30mm角接觸球軸承7306AC軸50mm角接觸球軸承7310AC第 6 章 鍵聯(lián)接的選擇及計算6.1. 鍵連接的選擇本設(shè)計中采用了普通A型平鍵連接，材料均為45鋼，如下表：表5 各軸鍵連接選擇表位置軸徑型號數(shù)量軸52mmB型鍵1軸35mmB型鍵135mmB型鍵1第 7 章 聯(lián)軸器的選擇與校核7.1. 低速軸上聯(lián)軸器的選擇與校核軸段直徑為45mm,可選為LX3型彈性柱銷聯(lián)軸器。選擇J型軸孔，A型鍵，聯(lián)軸

22、器主動端的代號為LX4聯(lián)軸器JA4584GB/T5014-2003。其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm，許用轉(zhuǎn)速為4700r/min，軸孔長度為84mm，故符合要求，可以使用。第 8 章 減速器潤滑方式和密封類型選擇1、潤滑方式的選擇齒輪、滾動軸承均采用油潤滑。 由于減速器是一般機床的齒輪變速箱，根據(jù)機械設(shè)計手冊表7.11查得潤滑油可采用代號為L-AN22的全損耗系統(tǒng)用油GB 443-1989。2、密封類型的選擇減速器的密封方式采用氈圈油密封。第 9 章 減速器附件的選擇和設(shè)計1窺視孔和視孔蓋窺視孔用于檢查傳動件的嚙合情況等，并可用該孔向箱內(nèi)注入潤滑油，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械

23、加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固。其結(jié)構(gòu)設(shè)計如裝配圖中所示。2. 油螺塞放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。其結(jié)構(gòu)設(shè)計如裝配圖中所示。3.油標油標位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出. 其結(jié)構(gòu)設(shè)計如裝配圖中所示。4.通氣孔由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔蓋上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡. 其結(jié)構(gòu)設(shè)計如裝配圖中所示。5 吊鉤在機蓋上直接

24、鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體。6起蓋螺釘減速器在安裝時，為了加強密封效果，防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處滲漏，通常在剖分面上涂水玻璃，因而在拆卸時往往因粘接較緊而不易分開，為了便于開啟箱蓋，設(shè)置起蓋螺釘，只要擰動此螺釘，就可頂起箱蓋。其結(jié)構(gòu)設(shè)計如裝配圖中所示。7.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的位置精度，箱蓋和箱座需用兩個圓柱定位銷定位。其結(jié)構(gòu)設(shè)計如裝配圖中所示。第 10 章 減速器箱體設(shè)計減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)。為了保證齒輪嚙合精度，大端蓋分機體采用配合。為了保證機體有足夠的剛度，在機體外

25、加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度。為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為3050mm。為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度。 機體結(jié)構(gòu)應(yīng)有良好的工藝性，外型簡單，拔模方便。其減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸如下：表6 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸（結(jié)果未注單位：mm）（其中：為低速級中心距160mm）設(shè)計小結(jié)不知不覺為期三周的課程設(shè)計已經(jīng)接近了尾聲，通過這為期三周的課程設(shè)計感觸良多。記得剛開始的時候大家心里面想：三周呢，時間這么久應(yīng)該很輕松吧。但是事實并非如此，在大家進行到第二周的時候才發(fā)現(xiàn)時間如此緊迫，我們的進度太慢了。于是大家都快馬加鞭不敢停歇，每天大家都早出晚歸，每

26、次到晚上十點多才回來，我已分不清什么時候還有周末，什么時候還有元旦假期，只知道每天重復(fù)一樣的工作。剛開始的時候一切進展順利，但是當設(shè)計到齒輪的時候麻煩就來了，首先你選的角度要符合要求，其次要考慮是否會發(fā)生干涉，即高速級大齒輪的齒頂圓半徑不得大于低速級中心距當然還有軸的半徑也要加上。最后傳動從高速級小齒輪到低速級大齒輪要有一定的斜度。為了滿足上述要求我們是改了又改，算了又算，在這個地方我們耽誤了好久，但最終通過大家不懈的努力終于攻克了這一難題。但是接下來的軸的設(shè)計也不容小覷，軸的設(shè)計主要考慮到總體的設(shè)計方案，要綜合考慮各方面的因素，例如：軸承，擋油環(huán)，密封圈，軸套我們主要通過UG來繪出實物圖，然后再裝配，最后再出工程圖，在裝配的過程中出現(xiàn)了許多的問題，這時候又得回去改零件，最終廢了九牛二虎之力終于裝配完畢，裝配完了之后發(fā)現(xiàn)軸的一些數(shù)據(jù)取得不對，這時候才最終確定軸的最終尺寸。下面就要出工程圖了，但