減速器設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造課程設(shè)計(jì)

1、(1) 選擇電動(dòng)機(jī) 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式。俺找找工作要求和條件，選用一般用途的，Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 確定電動(dòng)機(jī)功率。工作及所需的功率（kw）按下式計(jì)算式中，m/s 滾筒效率=0.96，代入上式得=2.98kw電動(dòng)機(jī)所需功率（kw）按下式計(jì)算，查各類機(jī)械傳動(dòng)的效率值： kw3.23kw選取電動(dòng)機(jī)額定功率(kw),使=（11.3） =3.23（11.3）=3.234.20 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為：=65.68r/min查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取=4kw 。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取二級(jí)齒輪減速器=840 。故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可取范圍為：=（840）×65.68r/mi

2、n=525.442627.2r/min符合此轉(zhuǎn)速要求的同步轉(zhuǎn)速有Y132M1-6 和Y112M-4兩種電動(dòng)機(jī)，綜合考慮選擇同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)Y132M1-6 ,滿載轉(zhuǎn)速r/min 。（2）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為：960/65.68=14.62分配各級(jí)傳動(dòng)比 ：=1.3 =3.35 =3.35 =4.37 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)1. 各軸轉(zhuǎn)速軸：960r/min軸：=960/3.35=286.57r/min軸：=286.57/4.36=65.73r/min滾筒軸：=65.73r/min2. 各軸功率軸：=40.99=3.96k

3、w軸：=3.960.980.99=3.84kw軸：=3.73kw3. 各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸：N·mm軸：N·mm軸：=128034N·mm軸：=541593N·mm滾筒軸：=530815N·mm高速級(jí)1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 運(yùn)輸機(jī)一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88） 材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45港（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 選小齒輪齒數(shù)=23，大齒輪齒數(shù)=77.0，取=

4、782. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即： （1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)=1.3 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=3.9410 由表10-7選取吃苦按系數(shù)=1 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8Mpa 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550Mpa 由式10=13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60·9601（3830010）=4.14710=1.23810 由圖10-19取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)=0.90 =0.95 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式10-12得=0.9600=540Mpa=0.95550=

5、522.5Mpa（2） 計(jì)算 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中較小值2.32=47.854mm 計(jì)算圓周速度=2.40m/s 計(jì)算齒寬 計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)： =47.854/24=1.994齒高：h=2.251.994=4.49mm =10.66mm計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=2.46m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)k=1.11直齒輪K=k=1,由表10-2查得使用系數(shù)K=1由表10-4用插值法查得7級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐費(fèi)堆成布置時(shí)K=1.42, =10.66查圖10-13得K=1.35故載荷系數(shù)K=1.576 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正說算的分度圓直徑由式10-10a得d=d=51.026計(jì)算

6、模數(shù)mm=d/z=2.133.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式10-5得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為（1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限500Mpa;大齒輪的彎曲疲勞極限380Mpa 由圖10-18取彎曲疲勞系數(shù)0.85，,0.88 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式10-12得=303.57Mpa=238.86Mpa 計(jì)算載荷系數(shù)K=11.1111.34=1.4874 查取齒形系數(shù)由表10-5查得=2.65 =2.228 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得=1.58 =1.7 計(jì)算大小齒輪的并加以比較=0.01379=0.01645大齒輪的齒數(shù)大（2

7、）設(shè)計(jì)計(jì)算=1.54mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，計(jì)算的模數(shù)，憂郁齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.54并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=51.026mm,算出小齒輪齒數(shù)=25.51326大齒輪齒數(shù)=3.3526=87.1 取=81這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4. 幾何尺寸設(shè)計(jì)（1）計(jì)算分度圓直徑262=52mm174mm（2） 計(jì)算中心距：mm計(jì)算齒輪寬度：152=52m

8、m圓整后：mm =60mm低速級(jí)1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 按圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 運(yùn)輸機(jī)一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88） 材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45港（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 選小齒輪齒數(shù)=23，大齒輪齒數(shù)=77.0，取=782.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即： （1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)=1.3 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=1.27810 由表10-7選取吃苦按系數(shù)=1 由表10-6查得材料的

9、彈性影響系數(shù)=189.8Mpa 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550Mpa 由式10=13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60·2871（3830010）=1.24010=2.84410 由圖10-19取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)=0.92 =0.98 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式10-12得=0.92600=552Mpa=0.98550=539Mpa（2） 計(jì)算 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中較小值2.32=69.558mm 計(jì)算圓周速度=1.04m/s 計(jì)算齒寬 計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)： =69.558/24=2.898齒高：h=2.252.89

10、8=6.52mm =10.67計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=1.04m/s，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)k=1.02直齒輪K=k=1,由表10-2查得使用系數(shù)K=1由表10-4用插值法查得7級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐費(fèi)堆成布置時(shí)K=1.423, =10.67查圖10-13得K=1.35故載荷系數(shù)K=1.451 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正說算的分度圓直徑由式10-10a得d=d=72.153計(jì)算模數(shù)mm=d/z=3.013.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式10-5得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限500Mpa;大齒輪的彎曲疲勞極限380Mpa 由圖10-18取

11、彎曲疲勞系數(shù)0.85，,0.88 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式10-12得=303.57Mpa=238.86Mpa 計(jì)算載荷系數(shù)K=11.0711.35=1.377 查取齒形系數(shù)由表10-5查得=2.65 =2.228 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得=1.58 =1.79 計(jì)算大小齒輪的并加以比較=0.01379=0.01654大齒輪的齒數(shù)大（2）設(shè)計(jì)計(jì)算=2.15mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，計(jì)算的模數(shù)，憂郁齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模

12、數(shù)1.54并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=51.026mm,算出小齒輪齒數(shù)=29大齒輪齒數(shù)=4.3629=126 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4.幾何尺寸設(shè)計(jì)（1）計(jì)算分度圓直徑292.5=73mm315mm（2）計(jì)算中心距：mm（3）計(jì)算齒輪寬度：173=73mm圓整后：mm =80mm高速軸一1 p=4KW T=9550000=39791.6NN=960 r2 初步確定最小直徑輸入軸最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的最小直徑d。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取K=1.31d=A=18mm T=KT=51728N

13、選HL1聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器孔徑d=19mm。半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=42mm。與轂孔配合長(zhǎng)度L=30mm。二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)L=28mm D=19mm為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求 D=19+(0.07*19)*2=22mm. 5-6段初選滾動(dòng)軸承，選深溝球軸承6205其尺寸d*D*B=25*52*15. 故D=25mm= D， L=15mm. D=D+2h=32mm .D=30mm 齒輪寬度60mm，為使套筒壓緊，L=57mm。齒輪左邊軸肩定位h0.07d取h=3mm，則軸環(huán)處直徑 D=36mm。軸環(huán)寬度b1.4h，取L=6.取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=19mm滾動(dòng)軸承距箱體距離s=9mm L段=s+a+c+

14、L-L=111mm L=B+s+a+（60-57）=45mm三 軸上零件周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。按d由表6-1查的平鍵截面b*h=10*8，鍵槽永健槽銑刀加工，長(zhǎng)為50mm同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選著輪轂與軸的配合為；同樣半聯(lián)軸器與軸的連結(jié)，選用平鍵為6*6*32，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的軸向是過渡配合得來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6四 確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2*45中間軸一1 取每級(jí)齒輪傳動(dòng)效率=0.97 p=p*=3.88KW n=286.9r/minT=9550000=129153 N.mm2 初步確定最小直

15、徑中間軸最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的最小直徑d d=A=26.7mm 二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初選滾動(dòng)軸承，選深溝球軸承6206其尺寸d*D*B= 30*62*16 故D=30mm= D，取D=36mm。齒輪寬度80mm為使套筒壓緊L=77mm，齒輪右邊軸肩定位h0.07d取h=5mm則軸環(huán)處直徑D=45mm軸環(huán)寬度b1.4h，取l=15mm。安裝大齒輪軸段齒輪寬度55mm為使套筒壓緊L=52mm取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=19mm滾動(dòng)軸承距箱體距離s=9mmD=35mmL= L=B+s+a+3=46mm三 軸上零件周向定位 齒輪與軸的軸向定位均采用平鍵連接。按D由表6-1查的平鍵截面b*h=10*8，鍵槽

16、永健槽銑刀加工，長(zhǎng)為70mm同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選著輪轂與軸的配合為；同大齒輪與軸的連結(jié)，選用平鍵為10*8*45，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的軸向是過渡配合得來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6四 確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2*45低速軸一1 取每級(jí)齒輪傳動(dòng)效率=0.97 p=p*=3.76KW n=66.03r/minT=9550000=543813N.mm2 初步確定最小直徑輸入軸最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的最小直徑d。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取K=1.31d=A=43.1mm T=KT=706957 N.mm選HL4聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器孔徑d=45mm。半

17、聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm。與轂孔配合長(zhǎng)度L=84mm。3求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪分度圓直徑為 d=mz=315mm F=3453N F=Ftan=1257N 二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求D=52mm， L=82mm初選滾動(dòng)軸承，選深溝球軸承6211其尺寸d*D*B=55*100*21取D= D=55mm而L21mm。由手冊(cè)上查的6211型軸承的定位軸肩h=5mm，因此取D=65mm。安裝齒輪軸段D=60mm，齒輪寬度75mm齒輪左端為使套筒壓緊L=72mm齒輪右邊軸肩定位h0.07d取h=6mm則軸環(huán)處直徑D=72mm軸環(huán)寬度b1.4h，L=12mm。取齒輪距箱體內(nèi)壁

18、之距離a=19mm滾動(dòng)軸承距箱體距離s=9mm兩齒輪間距c=19mm中間級(jí)大齒輪輪轂長(zhǎng)L=55mm。L=B+s+a+3=51mmL=L+c+a+s -L=90mm三 軸上零件周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。按d由表6-1查的平鍵截面b*h=18*11鍵槽永健槽銑刀加工，長(zhǎng)為63mm同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選著輪轂與軸的配合為；同樣半聯(lián)軸器與軸的連結(jié)，選用平鍵為16*10*70，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的軸向是過渡配合得來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6四 確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2*45五求軸上載荷做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸的支撐點(diǎn)位置。應(yīng)從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于6211型深溝球軸承，由手冊(cè)中查的a=10.5mm因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距226mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖圓周力面由靜力平衡方程 =0 F*1