1_514861_鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)1

1、設(shè)計(jì)題目：鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)傳動(dòng)裝置原始數(shù)據(jù)：項(xiàng)目參數(shù)輸出功率Pkw25輸出軸轉(zhuǎn)速n/(rmin)90 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡圖1.電動(dòng)機(jī)2.帶傳動(dòng)3.減速器4.鏈傳動(dòng) 目錄設(shè)計(jì)題目 01第一章 機(jī)器傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)03 1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇031.2 傳動(dòng)比計(jì)算與分031.3 傳動(dòng)裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算03第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零件初步選擇 042.1 外部零件設(shè)計(jì)計(jì)算052.1.1 普通 V 帶傳動(dòng)062.減速器內(nèi)部零件圓錐齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算072.3 初算軸的直徑072.4 初選滾動(dòng)軸08第三章 減速器結(jié)構(gòu)與潤083.1 箱體083.2 減速器的附件093.3 減速器的潤滑09第四章 減速器裝配

2、圖設(shè)計(jì) 10 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸初定 104.2 減速器裝配草圖設(shè)計(jì)11第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算125.1 高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算135.2 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算14第六章 滾動(dòng)鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)算 156.1 高速軸上鍵聯(lián)結(jié)的選擇計(jì)算 166.2 低速軸上鍵連接的選擇計(jì)算17第七章 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 187.1 高速軸軸承的選擇和計(jì)算 197.2 低速軸軸承的選擇和計(jì)算19.第八章 減速器結(jié)構(gòu)尺寸的確定208.1 箱體218.2 減速器整體尺寸22附錄：裝配圖和零件圖23第一章 機(jī)器傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇1.1.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)

3、1.1.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇由手冊(cè)查的傳動(dòng)裝置中V帶傳動(dòng)=0.96,三對(duì)軸承=0.98滾子鏈=0.96錐齒輪傳動(dòng)=0.97總功率=09.6*0.98*09.8*0.98*0.96*0.97=0.841電動(dòng)機(jī)功率P2.5/0.841=2.98KW查手冊(cè)選Y132S-6型電動(dòng)機(jī) 額電功率P=3KW 滿載轉(zhuǎn)速N=960r/min1.2 傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)計(jì)算和分配計(jì)算總傳動(dòng)比取N1=960r/min 960/90=10.667 所以總傳動(dòng)比為：14.76， 為使V帶傳動(dòng)的外部尺寸不致過大 取傳動(dòng)比3則10.667/3=3.561.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1.3.1 各個(gè)軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 = /i1 =

4、960/3.56=269.67r/min = /i2 =269.67/3 =90 r/min1.3.2 各軸的輸入功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸功率2.831KW 2.719KW1.3.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算100.26(Nm) 288.87(Nm)第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸系零件初步選擇2.1 外部零件的設(shè)計(jì)計(jì)算(本節(jié)所查表均出自機(jī)械設(shè)計(jì)華中理工大學(xué)出版社2000 版)2.1.1 普通V 帶傳動(dòng)計(jì)算功率PC：取工況系數(shù)KA=1.2（表410），則（KW）選取V 帶型號(hào)：根據(jù)PC=3.6KW 和nm =960r/min,根據(jù)圖4-7 可得的其工作點(diǎn)位于A、B型區(qū)域，本題選擇A 型帶計(jì)算小帶輪基準(zhǔn)直徑dd

5、1 和大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2：我們希望結(jié)構(gòu)緊湊，取dd1=100mm，選取 =0.01，則大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=100i1（1- ）=352.44mm，取dd2=280mm。此時(shí)從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n1=9601000.99/355=267.7r/min轉(zhuǎn)速誤差：(269.67-267.7)/ 269.67=0.0070.075,合適。驗(yàn)算帶速：5.01m/s (5m/sV120,可以滿足要求單根V 帶所能傳遞的功率：由n=960r/min,dd1=100,查表4-4 得=0.97KW單根V 帶傳遞功率增量A 型V 帶，n1=960, 3.55 查表4-5 得P0=0.11KWV 帶的根數(shù), Z3.5

6、9取4, 查的Za=0.92 1.01作用在帶輪上178.94N , q=0.1kg/mFb=2z1389.43KN選取A 型帶：A-160042.2 減速器內(nèi)部傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算2.2.1 齒輪傳動(dòng)：取8 級(jí)精度軟齒面標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)。小齒輪45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為240HBS；大齒輪選用45 鋼，正火處理，齒面硬度為180HBS。按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算。齒面粗糙度均為 3.22.2.1.1 按接觸疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度計(jì)算： （2.2-1）傳動(dòng)比u=i=3齒寬系數(shù)（表6-5） 取R 0.3小齒輪轉(zhuǎn)矩T1=1.003105 Nmm載荷系數(shù)（表6-3）K=1.45材料彈性系數(shù)（表6-4）：

7、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)（圖6-13）： H Z =2.37許用接觸疲勞應(yīng)力：小齒輪和大齒輪 接觸疲勞應(yīng)力分別為：H lim1 =590N/mm2 ， H lim2 =520N/mm2小大齒輪最小許用接觸安全系數(shù)： 接觸壽命系數(shù):小大齒輪每轉(zhuǎn)一周同一側(cè)齒面的嚙合次數(shù)：1齒輪傳動(dòng)工作時(shí)間t=530016=24000h小大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N1=60r1n1t=38.8 107 N2=60r2n2t=17.96 107（圖6-20）得1 N/mm2 , 598N/mm2取=554N/mm2按式2.2-1 得小齒輪大端分度圓直徑d1=87.63mm，取d1=93mm,模數(shù)m=3，小齒輪齒數(shù)為25，大齒輪齒數(shù)為9

8、0，大齒輪大端分度圓直徑d2=270mm,.2.2.1.2 彎曲疲勞強(qiáng)度校核：（2.2-1）齒形系數(shù)（圖6-16）： Fa1 Y =2.6 ， Fa2 Y =2.12應(yīng)力修正系數(shù)（圖6-17）： Sa1 Y =1.6 ， Sa2 Y =1.84許用彎曲疲勞應(yīng)力： （2.2-2）270N/mm2， 250N/mm2小大齒輪尺寸系數(shù)： X Y =1小大齒輪最小許用彎曲安全系數(shù)（表6-9）：. 1彎曲應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：28107， .9.3107小大齒輪彎曲壽命系數(shù)（圖6-21）：1得 270N/mm2 ，250N/mm2代入2.2-2 得： =104.8270， 34.93250小大齒輪滿足彎曲疲勞強(qiáng)

9、度要求2.2.1.3 小大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d1=90mm,d2=270mm,m=3 da1=m(2 cos 1 )=91.9mmda 2=m( z22 cos2 )=271.896mmdf1=m( z12.4 cos 1 )=83.19mmdf2=m( z22.4 cos 2 )=267.72mm 結(jié)構(gòu)見裝配圖.2.3 初算軸的直徑2.3.1 主動(dòng)軸8主動(dòng)輪帶輪軸頸估算：選軸的材料為45 鋼，正火a=126103， 22.55 27.59 ，取d=30mm小齒輪段傳遞功率P= 2.690.950.99=2.803(KW),轉(zhuǎn)速n=267.7r/min，選軸的材料45鋼，正火，d=27.5722.5

10、3mm，取d=30mm2.3.2 從動(dòng)軸大齒輪段軸徑：傳遞功率P=2.69KW，n=90r/min,d=31.6139.8,取d=45 mm2.4 初選滾動(dòng)軸承因該減速器采用圓錐齒輪傳動(dòng)，齒輪受軸向、徑向和周向載荷，使軸承是軸承承受較大的軸向和徑向力，且需要調(diào)整傳動(dòng)件錐齒輪的軸向位置，所以可選用角接觸球軸承和圓錐滾子軸承。因圓錐滾子軸承裝拆調(diào)整方便，價(jià)格低廉，所以采用之。第三章 減速器結(jié)構(gòu)與潤滑3.1 箱體箱體的選擇 箱體有鑄造箱體和焊接箱體兩種。前者剛性較好，外形美觀，易于切削加工，能吸收振動(dòng)和消除噪聲，但重量大，適用于批量生產(chǎn)。后者針對(duì)于單體或小批量生產(chǎn)的箱體，采用鋼板和焊接而成，箱體壁薄

11、，重量小，材料省，生產(chǎn)周期短但技術(shù)含量高。本題傳動(dòng)有輕微振動(dòng)，考慮到技術(shù)性能而采用鑄造箱體。3.2 減速器附件1窺視孔2通氣器 一件 Q235A3軸承蓋 四件 HT2004. 定位銷 兩件 銷GB117-86-B10305. 油面指示裝置 選用油標(biāo)6. 油塞 一件 Q235A M161.57. 起蓋螺釘 兩件 Q235A 螺栓GB5783-86-M10258. 起吊裝置 兩件 Q235A 螺栓GB825-88-M103.3 減速器潤滑該裝置齒輪傳動(dòng)采用閉式，所以潤滑油粘度薦用值為118。又v=1.3m/s,調(diào)質(zhì)鋼，齒面硬度280HBS,所以選用ckc 150 工業(yè)齒輪用油對(duì)于滾動(dòng)軸承潤滑，因?yàn)?/p>

12、v=1.3m/s2m/s，所以采用脂潤滑。第四章 減速器裝配圖設(shè)計(jì)比例尺： 1：2視圖布置：采用三視圖，局部剖視圖、向視圖以及局部放大視圖。箱體結(jié)構(gòu)方案采取沿齒輪軸線水平剖分結(jié)構(gòu)4.1 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸箱蓋壁厚： （=0.0260.031.） ，取=8箱座、箱蓋、底座凸緣厚度：軸承旁凸臺(tái)的高度和半徑： 由結(jié)構(gòu)確定，軸承蓋外徑： ,本減速器采用軸承，地腳螺釘： d=16,n=4通孔直徑： d=20mm底座凸緣尺寸：=26mm=25mm凸緣尺寸： c =22mm,箱體外壁至軸承座斷面：大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁距離： 齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離： 4.2 減速器裝配草圖初繪箱體尺寸見4.1初估輪轂寬度：1

13、2 l=45mm,l=54mm箱體內(nèi)壁線的確定： 大小齒輪輪轂端面與箱體內(nèi)壁的距離2 =12mm, =10mm 大錐齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁距離為，以小錐齒輪中心線作為箱體對(duì)稱線，初估1 2 l=65mm,l=100mm。軸承支承方式為兩端支承，正裝軸承部件的調(diào)整和套杯結(jié)構(gòu)：采用墊片調(diào)整小齒輪的軸向位置；套杯壁厚s1=10mm,端面壁厚s2=10mm, 前端杯口厚： =10mm ， 外圓直徑D=80+2s2+2.5d3=120mm, 套杯長l=120+19.252+10+10=178.5mm箱體高度初估：考慮大錐齒輪浸油深度以及齒頂距箱體底面不小于3050mm，箱體高度第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 高

14、速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（如下圖） 1 2 3 4 5 61.軸的材料選用45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度 b = 640MPa ，彎曲疲勞極限1= 275MPa ，剪切疲勞極限 = 155MPa ，許用彎曲應(yīng)力 1 60MPa 。2.計(jì)算軸的最小直徑由前面章節(jié)求得dmin=22.51mm,取d=30mm。3.根據(jù)軸向定位的要求確定各軸直徑和長度，軸上零件從兩端裝入，左端裝軸承30208和小錐齒輪，右端裝軸承30208 和帶輪。1）左端第一段裝帶輪，由第一章計(jì)算得出帶輪輪轂寬度為63.7 毫米，所以以此段取軸徑d=32mm，長L=80 毫米2）第二段長度取50 毫米，為外伸軸，為第二階梯，取d=

15、38mm.3）第三段為支承段，為便于軸承軸向定位，此段軸徑d=40mm,采用30208 軸承，此段軸長L=16mm,采用套筒定位。4）第三段右側(cè)需對(duì)左側(cè)軸承軸向定位，此段軸徑d 45mm,另外此段軸位于套杯內(nèi)，為了達(dá)到彎曲強(qiáng)度，所以取軸長L=120mm.5）第五段為支承段，采用30208 圓錐滾子軸承，為了保證截面5 的軸向定位，所以此段軸徑取d=40mm,長L=16mm。6）第六段安裝小齒輪，由前得：d=30mm,L=70mm4. 確定軸上的周向定位：齒輪與軸的周向定位均采用普通圓頭平鍵聯(lián)結(jié)，尺寸分別為齒輪 bhl = 8736(mm3 ) ，為了保證齒輪與軸的對(duì)中性，選擇其配合為H7/n6

16、；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位依靠過盈配合保證，此處選軸的直徑公差為m6；帶輪與軸的周向定位采用圓頭普通平鍵，其尺寸為 bhl = 8756(mm3 )5. 確定軸向圓角與倒角尺寸：軸端倒角為C2，圓角為R26. 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度1）作軸的計(jì)算簡圖 (圖5-1)垂直面內(nèi)： NV1 F =285.64N， NV 2 F =-3401.36N， NV 3 F =1455359N， NV 4 F =-98.99N水平面內(nèi)： NH1 F =285.64N， NH 2 F =-899.7N， NH 3 F 1164.87N， NH 4 F =537.82N2）作出垂直面和水平面內(nèi)的彎矩圖（圖5-1）

17、BFNH 2CFNV 1FNV 2FNH 3（a）垂直面受力圖水平面受力圖(c)垂直面內(nèi)彎矩圖(d)水平面內(nèi)彎矩圖(e)合成彎矩圖）當(dāng)量彎矩圖.垂直方向：MNV1=130.6Nm;MNV2=0;MNV3=46.70Nm;MNV4=-8.34Nm水平面內(nèi)：MNH1=18.42Nm;MNH2=0;MNH3=119.40Nm;MNH4=45.84Nm3) 作出合成彎矩圖（圖5-1 e）M= MH2+MV2; 所以M1=131.89 Nm，M2=0；M3=128.21Nm；M4=46.60Nm4）作出扭矩圖（圖5-1 f）M=75.49 Nm5）校核軸的強(qiáng)度，由圖可以看出在截面B 處受載荷最大，是危險(xiǎn)

18、截面，其上的彎矩和扭矩分別為MH=131.89 Nm，TH=75.942 Nm此處最大應(yīng)力為 W。7.軸的安全疲勞系數(shù)校核。易知左端第二截面為危險(xiǎn)截面，校核其左右即可。左側(cè)：則， ， 故安全同理右側(cè)：故安全5.2 從動(dòng)軸校核1.材料同主動(dòng)軸，輸出軸轉(zhuǎn)矩T=218.986Nm，n=113.4r/min2. 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度.1）作軸的計(jì)算簡圖（圖5-2）BC（a）ABFNV2（b） (d) 水平彎矩圖（e）垂直彎矩圖(f)合成彎矩圖(g)轉(zhuǎn)矩圖(h)當(dāng)量彎矩圖水平面內(nèi)：FNH1=218.37N,FNH2=285.64N,FNH3=476.91N16垂直面內(nèi)：FNV1=1548.09N,

19、FNV2=2025N,FNV3=476.91N2）計(jì)算彎矩并作出彎矩圖：MH1=13639.3Nmm,MH2=44274.2NmmMNV1= 73921.3Nmm，MNV2=73921.3 Nmm合成彎矩：M1=86165.91 Nmm扭 矩：T=218986 Nmm3）作出合成彎矩圖4）作扭矩圖，由圖可知B 為危險(xiǎn)截面，MH1=13.64 N，,MH2=44.27 Nm,MV=73.921 Nm合成彎矩M1=75169.27 Nmm,M2=86165.91 Nmm,W=0.1d3=9112.5 ca=17.24MPa H = 60MPa,故安全第六章 鍵聯(lián)結(jié)的設(shè)計(jì)及計(jì)算6.1 高速軸上鍵聯(lián)結(jié)的選擇和計(jì)算高速軸段有兩處需要鍵聯(lián)結(jié)，其一為外伸部分與帶輪的聯(lián)結(jié)。由第五章得帶輪段軸徑為28 毫米， 外伸軸長60 毫米， 帶輪輪轂寬50 毫米， 根據(jù)GB1096-79 選取bhl =8745(mm3)所以安全可用的A 型圓頭普通平鍵。大帶輪傳遞轉(zhuǎn)矩T1=100.26N m ， 鍵的許用應(yīng)力為100MPa ， 則 =43.898MPa100 MPa 故安全。聯(lián)結(jié)小錐齒輪處軸徑為30 毫米， 齒輪輪轂寬為45 毫米， 所以選取bhl =8745(mm3) 的A 型圓頭普通平鍵， =53M