一級(jí)直齒輪減速器說明書和裝配-

1、一級(jí)直齒輪減速器說明書和裝配技術(shù)數(shù)據(jù)滾筒圓周力:F=1200N帶速:V=2.1M/S滾筒直徑:D=400mm全題目:一級(jí)圓柱直齒輪減速器參考書目:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任成高簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)胡家秀其他也可發(fā)給我參考啊不過你也可以到我的博客里面看看哦。機(jī)械設(shè)計(jì)課程-帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式1級(jí)圓柱齒輪減速器目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書 (1傳動(dòng)方案的擬定及說明 (4電動(dòng)機(jī)的選擇 (4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) (5傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 (5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (8滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 (14鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 (16連軸器的選擇 (16減速器附件的選擇 (17潤(rùn)滑與密封 (18設(shè)計(jì)小結(jié) (18參考資料目錄 (1

2、8機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目:設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器一.總體布置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī);2聯(lián)軸器;3齒輪減速器;4帶式運(yùn)輸機(jī);5鼓輪;6聯(lián)軸器二.工作情況:載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)三.原始數(shù)據(jù)鼓輪的扭矩T(Nm:850鼓輪的直徑D(mm:350運(yùn)輸帶速度V(m/s:0.7帶速允許偏差(%:5使用年限(年:5工作制度(班/日:2四.設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算;2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3. 軸的設(shè)計(jì)4. 滾動(dòng)軸承的選擇5. 鍵和連軸器的選擇與校核;6. 裝配圖、零件圖的繪制7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫五.設(shè)計(jì)任務(wù)1.減速器總裝配圖一張2.齒輪、軸零件圖各一張3.設(shè)計(jì)說

3、明書一份六.設(shè)計(jì)進(jìn)度1、第一階段:總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算2、第二階段:軸與軸系零件的設(shè)計(jì)3、第三階段:軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制4、第四階段:裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫傳動(dòng)方案的擬定及說明由題目所知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為:同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。故只要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是:減速器橫向尺寸較小,兩大吃論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(zhǎng)、剛度差,中間軸承潤(rùn)滑較困難。電動(dòng)機(jī)的選擇1.電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是:載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)(IP44系列的電動(dòng)機(jī)。2.電動(dòng)機(jī)容量的選擇1工作機(jī)所需功率PwP

4、w=3.4kW2電動(dòng)機(jī)的輸出功率Pd=Pw/=0.904Pd=3.76kW3.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇nd=(i1i2innw初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)4.電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由表20-1查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6,其額定功率為4kW,滿載轉(zhuǎn)速960r/min。基本符合題目所需的要求計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1.計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為:i=nm/nwnw=38.4i=25.142.合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由于減速箱是同軸式布置,所以i1=i2。因?yàn)閕=25.14,取i=25,i1=i2=5速度偏差為

5、0.5%5%,所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸I 中間軸II 低速軸III 鼓輪轉(zhuǎn)速(r/min960 960 192 38.4 38.4功率(kW4 3.96 3.84 3.72 3.57轉(zhuǎn)矩(Nm39.8 39.4 191 925.2 888.4傳動(dòng)比1 1 5 5 1效率1 0.99 0.97 0.97 0.97傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1材料及熱處理;選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。2精度等級(jí)選用7級(jí)精度;3試選小齒輪齒數(shù)z1=20,大齒輪齒數(shù)z2=100

6、的;4選取螺旋角。初選螺旋角=142.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷,所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式(1021試算,即dt1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值(1試選Kt=1.6(2由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433(3由表10-7選取尺寬系數(shù)d=1(4由圖10-26查得1=0.75,2=0.87,則=1+2=1.62(5由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa(6由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa;大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550MPa;(7由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=601921

7、(283005=3.3210e8N2=N1/5=6.64107(8由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95;KHN2=0.98(9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H1=0.95600MPa=570MPaH2=0.98550MPa=539MPaH=H1+H2/2=554.5MPa2計(jì)算(1試算小齒輪分度圓直徑d1td1t = =67.85(2計(jì)算圓周速度v= = =0.68m/s(3計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb=dd1t=167.85mm=67.85mmmnt= = =3.39h=2.25mnt=2.253.39mm=7.63mmb/h=67.85

8、/7.63=8.89(4計(jì)算縱向重合度= =0.3181tan14 =1.59(5計(jì)算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn),所以取KA=1根據(jù)v=0.68m/s,7級(jí)精度,由圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.11;由表104查的KH的計(jì)算公式和直齒輪的相同,故KH=1.12+0.18(1+0.61 11 +0.2310 67.85=1.42由表1013查得KF=1.36由表103查得KH=KH=1.4。故載荷系數(shù)K=KAKVKHKH=11.031.41.42=2.05(6按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(1010a得d1= = mm=73.6mm(7計(jì)算模數(shù)mnmn = mm=3.743.按齒根彎曲強(qiáng)

9、度設(shè)計(jì)由式(1017 mn1確定計(jì)算參數(shù)(1計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=11.031.41.36=1.96(2根據(jù)縱向重合度=0.318dz1tan=1.59,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y=0。88(3計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z1=z1/cos =20/cos 14 =21.89z2=z2/cos =100/cos 14 =109.47(4查取齒型系數(shù)由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172(5查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798(6計(jì)算FF1=500MpaF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98F1=339.29MpaF2

10、=266MPa(7計(jì)算大、小齒輪的并加以比較= =0.0126= =0.01468大齒輪的數(shù)值大。2設(shè)計(jì)計(jì)算mn =2.4mn=2.54.幾何尺寸計(jì)算1計(jì)算中心距z1 =32.9,取z1=33z2=165a =255.07mma圓整后取255mm2按圓整后的中心距修正螺旋角=arcos =13 5550”3計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d1 =85.00mmd2 =425mm4計(jì)算齒輪寬度b=dd1b=85mmB1=90mm,B2=85mm5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算擬定輸入軸齒輪為右旋I

11、I軸:1.初步確定軸的最小直徑d=34.2mm2.求作用在齒輪上的受力Ft1= =899NFr1=Ft =337NFa1=Fttan=223N;Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1擬定軸上零件的裝配方案i. I-II段軸用于安裝軸承30307,故取直徑為35mm。ii. II-III段軸肩用于固定軸承,查手冊(cè)得到直徑為44mm。iii. III-IV段為小齒輪,外徑90mm。iv. IV-V段分隔兩齒輪,直徑為55mm。v. V-VI段安裝大齒輪,直徑為40mm。vi. VI-VIII段安裝套筒和軸承,直徑為35mm。2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)

12、度1. I-II段軸承寬度為22.75mm,所以長(zhǎng)度為22.75mm。2. II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm,軸承和箱體的間隙4mm,所以長(zhǎng)度為16mm。3. III-IV段為小齒輪,長(zhǎng)度就等于小齒輪寬度90mm。4. IV-V段用于隔開兩個(gè)齒輪,長(zhǎng)度為120mm。5. V-VI段用于安裝大齒輪,長(zhǎng)度略小于齒輪的寬度,為83mm。6. VI-VIII長(zhǎng)度為44mm。4.求軸上的載荷66 207.5 63.5Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得軸承30307的Y值為1.6Fd1=443NFd2=189N因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪旋向都是左旋。故:Fa1=638NFa2=189N5.精

13、確校核軸的疲勞強(qiáng)度1判斷危險(xiǎn)截面由于截面IV處受的載荷較大,直徑較小,所以判斷為危險(xiǎn)截面2截面IV右側(cè)的截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為由于軸選用40cr,調(diào)質(zhì)處理,所以(2P355表15-1a 綜合系數(shù)的計(jì)算由,經(jīng)直線插入,知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為,(2P38附表3-2經(jīng)直線插入軸的材料敏感系數(shù)為,(2P37附圖3-1故有效應(yīng)力集中系數(shù)為查得尺寸系數(shù)為,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為,(2P37附圖3-2(2P39附圖3-3軸采用磨削加工,表面質(zhì)量系數(shù)為,(2P40附圖3-4軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理,即,則綜合系數(shù)值為b 碳鋼系數(shù)的確定碳鋼的特性系數(shù)取為,c 安全系數(shù)的計(jì)算軸的疲勞安全系數(shù)為故軸的選用安全。I軸:1.作

14、用在齒輪上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52.初步確定軸的最小直徑3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1確定軸上零件的裝配方案2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度d 由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī),另一端連接輸入軸,所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制,選為25mm。e 考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠,定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm,所以該段直徑選為30。f 該段軸要安裝軸承,考慮到軸肩要有2mm的圓角,則軸承選用30207型,即該段直徑定為35mm。g 該段軸要安裝齒輪,考慮到軸肩要有2mm的圓角,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,定為40mm。h 為了齒輪軸向定位可靠,定位軸肩高度應(yīng)

15、達(dá)5mm,所以該段直徑選為46mm。i 軸肩固定軸承,直徑為42mm。j 該段軸要安裝軸承,直徑定為35mm。2各段長(zhǎng)度的確定各段長(zhǎng)度的確定從左到右分述如下:a 該段軸安裝軸承和擋油盤,軸承寬18.25mm,該段長(zhǎng)度定為18.25mm。b 該段為軸環(huán),寬度不小于7mm,定為11mm。c 該段安裝齒輪,要求長(zhǎng)度要比輪轂短2mm,齒輪寬為90mm,定為88mm。d 該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm(采用油潤(rùn)滑,軸承寬18.25mm,定為41.25mm。e 該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸,定為57mm。f 該段由聯(lián)軸器孔長(zhǎng)決

16、定為42mm4.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度W=62748N.mmT=39400N.mm45鋼的強(qiáng)度極限為,又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的,所以。III軸1.作用在齒輪上的力FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2.初步確定軸的最小直徑3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1軸上零件的裝配方案2據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII直徑60 70 75 87 79 70長(zhǎng)度 105 113.75 83 9 9.5 33.25 5求軸上的載荷 Mm=316767N.mm T=925200N.mm 6. 彎扭校合

17、 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 I 軸： 1求兩軸承受到的徑向載荷 5、 軸承30206的校核 1） 徑向力 2） 派生力 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ， 4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 II 軸： 6、 軸承30307的校核 1） 徑向力 2） 派生力 ， 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ， 4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 III 軸： 7、 軸承32214的校核 1） 徑向力 2） 派生力 3） 軸向力

18、由于 ， 所以軸向力為 ， 4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 鍵連接的選擇及校核計(jì)算 代號(hào) 直徑 （mm） 工作長(zhǎng)度 （mm） 工作高度 （mm） 轉(zhuǎn)矩 （Nm） 極限應(yīng)力 （MPa） 7 高速軸 8 60（單頭） 25 35 3.5 39.8 26.0 12 80（單頭） 40 68 4 39.8 7.32 8 8 中間軸 12 70（單頭） 40 58 4 191 41.2 12 低速軸 20 80（單頭） 75 60 6 925.2 68.5 18 110（單頭） 60 107 5.5 925.2 52.4 11 由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為 ，所以上述鍵皆安全。 連軸器的選擇 由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。 二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為 ， 計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器 TL4（GB4323-84） ，但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連，其孔 徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制，所以選用 TL5（GB4323-84） 其主要參數(shù)如下： 材料 HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 ， 軸孔長(zhǎng) ， 裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚 （1P163表17-3） （GB4323