一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)精選4套綜述

1、設(shè)計(jì)題目：一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)目錄1、 電動(dòng)機(jī)的選擇2、 計(jì)算傳動(dòng)設(shè)計(jì)3、 各軸運(yùn)動(dòng)的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比4、 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)5、 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6、 軸的設(shè)計(jì)7、 軸的考核鍵的校核8、 聯(lián)軸器白選擇9、 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十、潤(rùn)滑與密封H一、參考資料第36頁(yè)共71頁(yè)機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)直齒減速器。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖工作條件傳動(dòng)平穩(wěn)，輸送帶單向工作，24小時(shí)工作制，使用5年，輸送帶速度誤差土5%原始數(shù)據(jù)已知條件題號(hào)14輸送帶拉力2.1輸送帶速度1.6滾筒直徑400設(shè)計(jì)工作量設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份減速器裝配圖1張減速器零件大齒輪1張，輸出軸1張、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與

2、內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型。按照工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。PW=3.5KW2、電動(dòng)機(jī)輸出功率滾筒的功率：Pw=Fw.Vw/1000rwr=2100X1.6/(1000X0.96)=3.5kw電動(dòng)機(jī)輸出功率：根據(jù)簡(jiǎn)圖，查手冊(cè)2-3得：V帶傳動(dòng)效率PQ=Pw/r又因?yàn)閅=Y1y2y3y3y4=0.96X0.98X0.97X0.97X0.96=0.82P0=PW/Y=3.5/0.82=4.27KW電動(dòng)機(jī)的額定功率：P=(1.0-1.3)P0=4.27-5.55KW電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5KW.滾筒轉(zhuǎn)速：NW=60VwX1000/口D=60X1.6X100

3、0/(3.14X400)=76.43r/min確定總傳動(dòng)比的范圍電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n；按表推薦的各種傳動(dòng)比范圍取V帶傳動(dòng)比i1=(2-4),單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i2=(3-5),總的傳動(dòng)比范圍為：i=i1xi2=(24)X(35)=620n=(620)X76.43=458.581528.6r/min在該范圍內(nèi)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有：750r/min、1000r/min、1500r/min,取電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,因此選擇電動(dòng)機(jī)行型號(hào)為：Y132M1-6同步轉(zhuǎn)速1000r/min滿載轉(zhuǎn)速：960r/min,額定功率4KW。P0=4.27kwNw=76.43r/min同步轉(zhuǎn)速1000r/min額定功

4、率為4kw為計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、比計(jì)算總傳動(dòng)i=nm/nw=960/76.43=12.56i1=3.22、分配各級(jí)傳動(dòng)比為使V市傳動(dòng)的外部尺寸不至,過(guò)大，初選傳動(dòng)比則齒輪傳動(dòng)比為：i2=i/i1=12.56/3.2=3.93i=3.2。i2=3.93三、各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、0軸（電動(dòng)機(jī)軸）2、1軸（高速軸）3、2軸（低速軸）4、3軸（滾筒軸）P0=4.27KWn0=960r/minP1=4.06KWn1=300r/minT1=129.24N.m n2=76.34r/minT2=491.25N.mPW=3.66KW nw=76.34r/mi

5、nTW=457.86N.m參數(shù)軸號(hào)0軸1軸2軸W軸功 P(KW)4.274.104.063.78轉(zhuǎn)速n(r/min)96030076.3473.89轉(zhuǎn)矩 T(N.m)42.48129.24507.90457.86傳動(dòng)比i3.23.931效率0.960.950.96=4.06 X 0.97 X 0.96=3.78KWnw=n2=76.34r/minTW=9550PW/nw=9550 X 3.66/76.34=457.86N.mP0=4.27KWn0=960r/minT0=9550P0/n0=9550X4.27/960=42.48N.mP1=P0Xr1=4.27X0.96=4.10KWn1=n0/

6、i1=960/3.2=300/minT1=9550P1/n1=9550乂4.10/300=130.52N.mP2=P1Xr2r3=4.27X0.98X0.97=4.06KWn2=n1/i2=300/3.93=76.34r/minT2=9550P2/n2=9550X4.06/76.34=507.90N.mPW=P2X打3X打4四、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、確定設(shè)計(jì)功率PC由機(jī)械設(shè)方t基礎(chǔ)表8-21得KA=1.3KA=1.32、號(hào)選擇普通V帶型PC=KAP0=1.3X4.27=5.55KW根據(jù)PC=5.55KW,n0=960r/min。由圖8.13應(yīng)選A型V帶。Pc=5.55k

7、w3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖8.13取dd1=125mm,dd1、dd2。dd1=125ddmin=75mmdd2=n0dd1/n1=960乂125/300=400mm按表8.3取標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2=400mm,則實(shí)際傳動(dòng)比i、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為：i=dd2/dd1=400/125=3.2n2=n1/i=960/3.2=300從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為(300-300)/300=0%dd1=125mmdd2=400mmi=3.2n2=3004、驗(yàn)證帶速V在土5%以內(nèi)，為允許值。5、確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度V=兀dd1n1/60X1000=(125X兀X960)/(60X1000)m/s=6.28m/

8、sLd和實(shí)際中心距a。帶速在525m/s氾圍內(nèi)。由式(8.14)得0.7(dd1+dd2)&a02(dd1+dd2)0.7(125+400)&a02(125+400)367.5a0120。由式(8.18)得ZPc/(P0+AP0)KaKL根據(jù)dd1=125mm,n1=960r/min,查表8.9得，用內(nèi)插法得P0=1.19+(960-800)x=1.37666KW取P0=1.38kwP0=1.38kwa1=157.300P0=1.38kw由式(8.11)得功率增量P0為P0=Kbfn1(1-1/Ki)由表8.18查白勺Kbf=1.0275X10-3根據(jù)傳動(dòng)比i=3.6,查表8.19得Ki=1.

9、1373,則P0=1.0275X10-3X960(1-1/1.1373)kw=0.12kwKbf=1.0275X10-38、求初拉力F0及帶輪軸上的壓力F0由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)KL-1.06,由圖8.11查得包角系數(shù)Ka=0.96，得普通V帶根數(shù)Z=3.995根圓整得根由表8.6查得A型普通V帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量q=0.10kg/m,根據(jù)式P0=0.12kwKa=0.969、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10、設(shè)計(jì)結(jié)果(8.19)得單根V市的初拉力為F0=X(-1)+qv2=X(-1)+0.1X6.282=177.84N由式(8.20)可得作用在軸上的壓力FQ為FQ=2XF0Zsin(157.31o/2)=

10、2X177.84X4Xsin(157.31o/2)=1394.92N按本章8.2.2進(jìn)行設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)過(guò)程略)。Z=4F0=177.84N選用4根A-1600GB11544-89V帶，中心距a=694mm,帶輪直徑dd1=125,dd2=400mm,軸上壓力FQ=1381.36N。FQ=1394.92N結(jié)果選擇4根A-1600GB11544-89V帶。已知：傳遞功率P1=4.06KW 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 小五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器中齒輪傳動(dòng),齒輪轉(zhuǎn)速n1=300r/min,大齒輪轉(zhuǎn)速n2=76.34r/min,傳遞比i=3.93,單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，使用期限五年，兩班工作。設(shè)計(jì)步

11、驟計(jì)算方法和內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、選擇齒輪材小齒輪選用45調(diào)質(zhì)鋼，硬度為230HBS;大齒輪選用45鋼正火，料及精度等級(jí)。硬度為200HBS。因?yàn)槭瞧胀p速器，由表機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第2、按齒輪面接觸疲勞二版中表選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度RaW3.26.3um。因的齒輪均為鋼旅齒輪，口應(yīng)用式(10.22)求出di值。確定有強(qiáng)度設(shè)計(jì)關(guān)參數(shù)與系數(shù)：(1)轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55X106P/n=9.55X106XT1=130516.67N.mm=130516.67N.mm(2) 載荷系數(shù)K查表10.11取K=1.1(3) 齒輪Z1和齒寬系數(shù)少d小齒輪的齒數(shù)z1取為25,則大齒輪齒數(shù)Z2=3.93X25=99。故Z

12、2-99因單級(jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒而又為軟齒面，由Z1=25表10.20選取d=1。Z2=100(4)許用接觸應(yīng)力bfH由圖機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中10.24查的dfHlim1=580MPafHlim2=550Mpa由表10.10查彳導(dǎo)SH=1(rfHlim1=580MPaN1=60njLh=60X960X(5X52X5X24)(rfHlim2=550Mpa=1.80X109N2=N1/i=1.80X109/3.93=4.58X108N1=1.80x109查圖10.27得：ZNI1=1,ZNI2=1.07由式(10.13)可得N2=4.58X108(rfH1=ZNT1(rfHlim1/SHZNT

13、1=1,ZNT2=1.07=1X580/1=580MPa(rfH2=ZNT2fHlim2/SH【(rfH】1=580MPa1.07X550/1=588.5MPa故d1口76.43X=76.43X=62.06mmm=2.48由表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2.5mmd1=mz1=2.5x25mm=62.5mmd2=mz2=2.5x100=250mmo-f2=dxd1=1x62.5mm=62.5mm經(jīng)圓整后取bf2=65mm【(rfH】2=588.5MPam=2.5mmo-f1=o-f2+5mm=70mma=m(z1+z2)=0.5X2.5X(25+99)=155mmo-f=62.5mm3、主要尺寸計(jì)由

14、式(10.24)得出(7肝,如bfFW【bfF則校核合格確定有算關(guān)系與參數(shù)：o-f1=70mm4、 按齒根甯曲疲勞強(qiáng)度校核5、 驗(yàn)算齒輪的圓周速度V。6、驗(yàn)算帶的帶速誤差。(1)、齒形系數(shù)YF查表10.13得YF1=2.65,YF2=2.184(2)、應(yīng)力修正系數(shù)YS查表10.14得YS1=1.59,YS2=1.7985(3)、許用彎曲應(yīng)力bfF由圖10.25查彳#(rfFlim1=210MPa,fFlim2=190MPa。由表10.10查彳導(dǎo)SF=1.3由圖10.26查彳YYNT1=YNT2=1由式(10.14)可得【(rfF】1=162MPa【(rfF】2=146MPa故(rfF1=YFY

15、S=X2.65X1.59=113.15MPav【(rfF】1=162MPabfF2=bfF1=113.15XMPa=105.48MPav【(rfF】2=146MPa齒根甯曲強(qiáng)度校核合格V=0.98m/s由表10.22可知，選8級(jí)精度是合適的。nw=960/(3.2X3.93)=76.34r/min丫2=3.3%輸送帶允許帶速誤差為土5%合格。a=155mmSF=1.3YNT1=YNT2=1V=0.98m/s齒輪的基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪有ha*=1c*=0.25齒頂局ha=ha*xm=2.5mm齒根高h(yuǎn)f=1.25Xm=1.25X2.5=3.125mm齒全高h(yuǎn)=2.25m=2.25X2.5=5.625

16、mm齒頂高直徑da=m(z+2ha)=2.5x(99+2X1)=252.5mm齒根圓直徑df=m(z-2ha*-2c*)=2.5x(99-2X1-2X0.25)=241.25mm六、軸的設(shè)計(jì)由前面計(jì)算可知：傳動(dòng)功率P2=4.06KW,轉(zhuǎn)速n2=73.89r/minh,工作單向轉(zhuǎn)動(dòng)軸采用深溝球軸承支撐。設(shè)計(jì)步驟計(jì)算方法和內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、料,選擇軸的材確定許用應(yīng)力。2、按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑。3、設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖(1)、確定軸上零件的位置和固定方式(2)、確定各軸段的直徑由已知條件知減速器傳遞的功率屬于中小功率,殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查書(shū)表14.2得強(qiáng)度極限(TfB=650MPa

17、，在查書(shū)得許用彎曲應(yīng)力(rf-1bf=60MPa。對(duì)材料五特1(見(jiàn)備注)273頁(yè)1,272頁(yè)表1402根據(jù)書(shū)1,271頁(yè)表14.1得C=107118.又由式(14.2)得:dCx.=(107118)X=40.2344.37mm考慮到軸的最小直徑出要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，故將估算直彳5加大3%5%,取為41.7146.59mm。查書(shū)2(見(jiàn)備注)，127頁(yè)附表9.4彈性柱銷聯(lián)軸器(GB5014-85摘錄)得d1=45mm軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：TC=9550X103X=9550X103X=507898.87N.m)查書(shū)2,127頁(yè)附表9.4彈性柱銷聯(lián)軸器，(GB5014-85摘錄)得HL4型聯(lián)軸器，半

18、聯(lián)軸器輪轂長(zhǎng)L=112mm,鍵槽長(zhǎng)L1=84mm。(1)、確定軸上零件的布置方案和定位方式，如14.8圖所示將齒輪布置在中間，對(duì)稱于兩端軸承。齒輪用軸肩與軸套作軸向定位，用平鍵和配合H7/K6作周向定位。軸的軸向定位是用軸端蓋凸緣單向固定外圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的O軸外伸段半【(Tf-1bf=60MPad1=45mmTC=507898.87N.m聯(lián)軸器用軸肩和軸端擋圈作軸向定位的，用平鍵和配合H7/K6作周定位。(2)、確定軸的各段直徑、由上述可知軸段1直徑最小d1=45mm。軸的直徑d101818303050508080100軸上圓角/倒角C1/R11.62.03.04.05.0最小軸肩高度hmin22.

19、53.54.55.5軸環(huán)寬度3(rf=1.4h軸上圓角半徑R0.81.01.622.5L1=84mmL=112mm、軸段2考慮到要對(duì)安裝在軸段1上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位,軸段2上應(yīng)有軸肩，同時(shí)為能很順利地在軸段2上安裝軸承，軸段2必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，至少應(yīng)滿足：d1+2X3.5mm=45+7=52mmd2=52mm取軸徑d2=55,并根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)(第二版)129頁(yè)附表10.1選用6011型軸承。、軸段3不考慮對(duì)安裝在軸2上的零進(jìn)行定位，只要求有一定圓角即可，至少應(yīng)滿足：d3=d2+2x2mm=55+4=59mm圓整后取d3=60mm。、軸段4一般要比軸段3的直徑大10mm,所以

20、有(3)、長(zhǎng)度確定各軸段的d4=d3+10mm=70mm、為了便于拆卸左軸承，根據(jù)書(shū)2,129頁(yè)附表10.1可知，6011型軸承的最小安裝直徑：da=62mm,所以取d5=62mm、軸段6與軸段2安裝相同型號(hào)的軸承，所以該軸徑為：d6=d2=55mm(3)、確定軸的各段長(zhǎng)度、已知轂寬為65mm,為了保證齒輪固定可靠，軸段3的長(zhǎng)度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度2mm,取軸段3的長(zhǎng)度為63mm。、軸環(huán)的寬度約為該最小軸肩高度的1.4倍，即附表如上可得：所以軸環(huán)的寬度為7mm。、為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間距，可取該間距為18mm。、為了保證軸承安裝在箱體軸承座孔中，并考

21、慮軸承的潤(rùn)滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為2mm。又查書(shū)2的附表10.1知，6011型滾動(dòng)軸承的寬度為：B=18mm。所以軸承支點(diǎn)的距離為：d3=60mmd4=70mmd5=62mmd6=d2=55mm轂寬為65mmL=(18/2+2+18+65/2)X2=123mm、確定軸段2的長(zhǎng)度時(shí)，要根據(jù)軸段安裝的零件尺寸來(lái)決定，所以有：a、上有一套筒，與齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間B=18mmL=123mm距相同，故取套筒的長(zhǎng)度為20mmo套筒左端緊靠與齒輪的內(nèi)圈橫截面，套筒右端有2mm的倒角，且右端使其軸承定位，由上述可知6011型滾動(dòng)軸承的寬度為18mm。bf、減速器中兩個(gè)齒輪的中心距a=1

22、56.25mm,并且設(shè)軸承座端面距外箱體的距離為y,則：查書(shū)2,17頁(yè)表4.1得，地腳螺釘直徑為：df=0.036a+12=0.036X156.25+12=17.625mm圓整后得：df=20mm箱蓋的壁厚為：61=0.02a+1mm4、按彎曲扭合成強(qiáng)度校核軸徑、畫(huà)出軸的受力=0.02x155+1=4.125mm8mm取61=8mm軸承端蓋螺釘直徑：d3=(040.5)df=(0.40.5)x20mm=(810)mm取d3=8mm查書(shū)2,17貝表4.1的，軸旁連接螺栓直徑為：d1=0.75df=0.75X20=15mm由于較大的偶數(shù)則d1=16mm,所以軸承的連接螺栓直徑為16mm寫(xiě)為M16查

23、手4.2,cmin=22,c2min=20所以軸承座端面距高內(nèi)箱壁的距離為y為：y=81+C1min+C2min+(510)=8+22+20+5=55mmC、外壁圓角半徑一般為35mm,取圓角半徑為4mm。d、由bf、步可知d3=8mm查書(shū)2,23頁(yè)表4.5得，螺釘連接外裝式軸承的厚度為：e=1.2d3=1.2x8mm=9.6mme、軸段2伸出箱體外的長(zhǎng)度一般為1520mm,為了方便計(jì)算取該軸段的伸出長(zhǎng)度為17.4mm。綜合上述，軸段2的長(zhǎng)度為：2+18+55+4+9.6+17.4=106mm、軸段1的長(zhǎng)度確定，根據(jù)聯(lián)軸器的長(zhǎng)度來(lái)確定其長(zhǎng)度，查書(shū)2,68頁(yè)附表1.7得，L=82mm。、在軸段1

24、、3上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長(zhǎng)度比相應(yīng)的輪廓寬度約小510mm,鍵槽的規(guī)格查書(shū)2,108頁(yè)附表5.11得，軸段1的鍵槽深度為5.5mm,寬度為14mm；軸段3的鍵槽深度為7mm,寬度為18mm。(1)、畫(huà)出軸的受力圖如圖bf所示(2)、作水平面內(nèi)的彎矩圖列出平衡彎矩圖如下：FHA-L+FHB-L=0支點(diǎn)為：Ft=4135.68NFr=Ftxtan20o=4135.68Xtan20o=1505.26NFHA=FHB=Ft/2=4135.68/2=2067.84Ni-n截回處的彎矩為：MHC1=a=156.25mmdf=20mm61=8mmd1=15mmcmin=2

25、2,c2min=20y=55mme=9.6mmL=82mm。圖。(2)、作水平面內(nèi)的彎矩圖，支點(diǎn)反力為。(3)、作垂直面內(nèi)的彎矩圖，(4)、作合成甯矩圖(5)、作轉(zhuǎn)矩圖=127172.16N.mmn-n截面處的彎矩為：MHC2=FHAX29=2067.84X29=59967.36N.mm具彎矩圖如c圖所示。(3)、作垂直平囿內(nèi)的彎矩圖去掉A支點(diǎn)保留B支點(diǎn)，則有：FVA=FVB=1505.26/2=752.63NI-I截回處的彎矩為：MV=FVA-=752.63X=46286.75N-mmn-n截回的h成彎矩為：mvn=752.63X29mm=21826.27N-mm具彎矩圖d圖所示。(4)、由

26、M=得：I-I截回的H成彎矩為：M1=135333.74Nmn-n截回的h成彎矩為：M2=63815.91Nm其合成彎矩圖如e圖所示。(5)、作轉(zhuǎn)矩圖T=9.55X106X=9.55X106X=507898.87mm其轉(zhuǎn)矩圖如f圖所示。(6)求當(dāng)量轉(zhuǎn)矩(彎矩合成圖)因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，修正系數(shù)a=0.6.由Me=得：I-I截面的彎矩合成為：Me1=333438.56Nmmn-n截面的彎矩合成為：Me2=311349.52具彎矩合成如g圖所示。(7)、確定危險(xiǎn)祈面及校核強(qiáng)度由以上圖可以看出，曲面i-i、n-n所受轉(zhuǎn)矩相同，F(xiàn)t=4135.68NFr=1505.26NF

27、HA=FHB=2067.84NMHC1=127172.16N.mmMHC1=127172.16N.mmMHC2=59967.36N.mmFVA=FVB=752.63NMV=46286.75N-mmMVn=21826.27N-mmM1=135333.74Nm(6)、求當(dāng)量彎矩(7)、確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度。但彎矩Me1Me2,且軸上還啟鍵槽，故截回I-I可能為危險(xiǎn)截面。但由于軸徑d3d2,故也對(duì)n-n進(jìn)行校核。截1回I-1：由W=0.1d3,【(rf-1bf=得(rfe1=15.44MPa截面n-n：(rfe2=18.71MPa查教材272頁(yè)表14.2得(rf-1bf=60MPa,滿足(rfeb

28、f-1df的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的余量。因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度裕度不大，此軸不必再作修改。M2=63815.91NmT=507898.87mmMe1=333438.56NmmMe2=311349.52(rfe1=15.44MPa(rfe2=18.71MPa七、軸承的選擇與校核設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果一、軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷二、試選軸承型號(hào)三、由預(yù)期壽命求所需c并校核由曲面計(jì)算知d2=55mm,選用6011型號(hào)的軸承。查書(shū)1,295頁(yè)查表15.12知：載荷系數(shù)fp=1.2查書(shū)1,296頁(yè)查表15.14知：溫度系數(shù)fT=1因?yàn)榇薋a=0N由式15.2得P=fpXFr=1.2X1505

29、.26=1806.312N因?yàn)槭乔蜉S承=3根據(jù)軸頸d=55mm,選才i6011型，異查書(shū)2129頁(yè)附表10.1得該型號(hào)軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=30.2KN基本額定靜載荷Cor=21.8KN由表15.15知：軸承預(yù)期壽命Lh的參數(shù)值為5000060000h在因?yàn)樵撦S承要，作5年且24小時(shí)連續(xù)工作，所以有：Lh=5X52X5X24=31200hCmax=x=x=9443.77N選擇6011軸承Cr=30.2KN滿足要求CmaxC=40.2344.37mm又因?yàn)閐(1+0.05)=(40.2344.37)(1+0.05)=42.241546.59mmn2=76.34r/min8mm61=8mm箱蓋

30、壁厚81=0.02a+1R8mmS1=8mm機(jī)座凸緣厚度o-f=1.5x8=12mmo-f1=1.581=12mmo-f=12mm機(jī)蓋凸緣厚度(rf2=2.56=2.5X8=20mmo-f2=20mm機(jī)蓋底凸緣厚度df=0.036a+12df=17.58mm地腳螺栓直徑=17.58mm取整偶數(shù)20mm地腳螺釘數(shù)目軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑蓋與座連接螺栓直徑聯(lián)結(jié)螺栓d2的間距軸承端蓋的螺釘直徑d3窺視孔蓋螺釘直徑d4定位銷直徑df、di、d2至外壁距離df、d2至凸緣距離凸臺(tái)高度外箱壁至軸承座端面與內(nèi)箱壁距離機(jī)蓋機(jī)座力厚軸承端蓋外徑軸承旁連接螺栓距離a1.2S1=9.6mm2SA2=9.6mmm1=0.

31、85S1m=0.85S=6.8mm=7mm=6.8mm=7mmD2=D+(55.5)d3=90+(55.5)X8=130134mmS=D2n=4d1=0.75df=15mmd2=12mml=150200mmd3=810mmd4=68mmC1=20mmC2=18mmh=46.8mml1=47mm1=9.6mm2=9.6mmm1=7mmm=7mmD2=132mmS=D2卜一、減速器的潤(rùn)滑、密封設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果一、齒輪的潤(rùn)滑(1) 選擇潤(rùn)滑方式(2) 確定油深二、軸承潤(rùn)滑三、密封V=1.00m/sV=12m/s,采用侵油潤(rùn)滑由查參考書(shū)2圖10.52可知齒輪侵油深度為10mm;油總深度為

32、30mmV=0.98m/s油總深度為30mm。dm=xnl=X300Dm=21750m/s=21750m/s采用脂潤(rùn)滑軸承兩端加設(shè)擋油環(huán)；采用氈圈密封。軸承端蓋采用氈圈密封十二、參考資料書(shū)名主編1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版）2、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)陳立德陳立德牛玉麗Itu機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課題名稱一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算系別電子與制造系專業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)07模具四班姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師完成日期2010年04月24日目錄第一章緒論第二章課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.1 課題題目2.2 主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)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.

33、1 減速器結(jié)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(rùn)滑、密封及

34、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(rùn)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、工程力學(xué)、公差與互換性等多門(mén)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(guò)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)際問(wèn)題的

35、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(guò)對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)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(shù)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(shuō)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(shuō)明輸送帶的最大有效拉力F=1150N,輸送帶的工作速度V

36、=1.6m/s,輸送機(jī)滾筒直徑D=260mm。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，大修期為3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為380/220V。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(jiǎn)圖計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第三章減速器結(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PwPW=FV/1000=1150X1.6/1000=1.84kw（二）總效率總總=帶齒輪聯(lián)軸器滾筒軸承2=0.96x0.98x0.99x0.96x0.9

37、92=0.876（三）所需電動(dòng)機(jī)功率PdPd=Pw/“總=1.84/0.876=2.100（KW）查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得Ped=3kW電動(dòng)機(jī)選用Y112M-4n滿=1420r/min3.3 傳動(dòng)比分配工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60X1000v/（二D）=60X1000X1.6/（3.14X260）=117.589r/mini總=口滿/n=1420/117.589=12.076（r/min）取i帶=3則i齒4總/i帶=12.076/3=4.025電動(dòng)機(jī) 選用：Y100L2-4i帶=3i 齒=4.025（一）轉(zhuǎn)速n計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算%=門(mén)滿=1420(r/min)=n0/i帶二門(mén)滿/i帶=

38、1420/3=473.333(r/min)nN=nI/i齒=473.333/4.025=117.589(r/min)nIII=nH=117.589(r/min)(二)功率PP0=P=1.612(kw)P1=P0帶=2.1000.94=1.974(kw)P2=R”齒輪%由承=1.974x0.98M0.99=1.916(kw)P3=P2聯(lián)軸器”軸承-1.9160.990.99-1.875(kw)(三)轉(zhuǎn)矩TT0=9550P0/n0=95502.100/1420=14.126(N.m)T1=T0Tl帶i帶=14.126M0.96M3=40.684Nm)T2=Ti齒輪”軸承i齒=40.684父0.98

39、父0.99父4.025=158.872(N.m)T3=丁2“聯(lián)軸器”軸承i齒帶=158.872父0.99父0.99=155.710(N.m)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號(hào)功率P/kWN/(r.min1)T/(Nm)in02.100142014.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98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，HB=236大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，HB=1904.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 按照接觸強(qiáng)

40、度初步設(shè)計(jì)渦輪主要尺寸由機(jī)械專件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得0Hlim1=580MPa產(chǎn)Hlim2=530MPa$Hlim=151而1=215MPa,jim2=200MPa,SFim=1R=n1/n2=473.333/117.589=4.025由機(jī)械專件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得ZN1=ZN2=1YN1=YN2=1.1由kH1_Hlim1ZN1.5801-580MPaShlim1L10Hlim2ZN2530M1%2-530MPaShlim1計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果!FimiYN1=2151.1=244MPaSFlim1-F2lFlim2YN2=2001.1=204MPaSFlim1（一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩TiT1=9550/n1=9550

41、1.974/473377=42.379（Nm）（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。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取K=1.1（三）計(jì)算尺數(shù)比口=4.025（四）選擇齒寬系數(shù)d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，取干d=1（五）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1d1計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果33，KTi(u+1)1.1父40684父(4.025+1)d1766Wd0H22u=7661父5302M4.025=44.714(mm)(六)確定齒輪模數(shù)md1，一44.7,t,a=御+N)=工1(1+4.025)=112.343(mm)m

42、=(0.0070.02)a=(0.0070.02)義185.871取m=2(七)確定齒輪的齒數(shù)乙和z2Z1=dl=44.714=22.36取Zi=24m3Z2=2=4.025黑24=96.6取Z2=96(八)實(shí)際齒數(shù)比口WZ296/4=4Z124,N-囚齒數(shù)比相對(duì)誤差-j；-0.006ANYf2/。F2=2.19/204=0.0107計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為a=120mmB1=57mmB2=48mmV=1.1890(m/s)定為IT7計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果F12000KT1YF12000101.7412.63B2m2Z2=663222強(qiáng)度足夠=40.952(MPa)二L*1齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠4.2.3

43、齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑da由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得h*a=1c*=0.25da1 =54mmda2 =196m mh=4.5mmS=3.14mm P=6.28mm hf=2.5mm ha=2mm df1 =43mm df2=187mmda1=d12ha1=Z12ham=(2421)2=54(mm)da2=d22ha2=Z22ham=(9621)2=196(mm)齒距P=2X3.14=6.28(mm)齒根高h(yuǎn)f=hacm=2.5(mm)齒頂高h(yuǎn)a=ham=12=2(mm)齒根圓直徑dfdf1=d1-2hf=48-22.5=43(mm)df2=d2-2hf=192-22.5=187(mm)4.3

44、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=50(mm)輪轂直徑D1=1.6d=1.6X50=80(mm)輪轂長(zhǎng)度L=B2=66(mm)輪緣厚度80=(34)m=68(mm)取$0=8輪緣內(nèi)徑D2=da2-2h-2、0=196-2X4.5-2X8計(jì)算及說(shuō)明=171(mm)取D2=170(mm)腹板厚度c=0.3B2=0.3X48=14.4取c=15(mm)腹板中心孔直徑D0=0.5(Di+D2)=0.5(170+80)=125(mm)腹板孔直徑d0=0.25(D2-D1)=0.25(170-80)=22.5(mm)取d0=20(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.5X2=1齒輪工作如圖2所示：計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果第38頁(yè)共71頁(yè)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；人=650MPa工=360MPa0二280MPa5.2 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33D2=32mm從動(dòng)軸d2=cP2=115.1.955=29.35n2;117.5