課程設(shè)計同軸式二級直齒圓柱齒輪減速器

1、目錄設(shè)計任務(wù)書一、傳動方案的擬定及說明二、電動機的選擇三、傳動裝置運動和動力參數(shù)計算四、傳動零件的設(shè)計計算五、軸的設(shè)計計算六、滾動軸承的選擇及計算七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算八、聯(lián)軸器的選擇九、潤滑與密封十、設(shè)計小結(jié)參考資料計算及說明一、 傳動方案的擬定及說明1. 由題目可知傳動機構(gòu)類型為:同軸式二級圓柱齒輪減速器.且為D(1)方案F=12KN V=12m/min D=90mm 如圖所示： 2.本傳動機構(gòu)的特點是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪侵油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復雜，軸向尺寸大，中間軸叫長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。二、電動機的選擇1電動機類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用

2、途的Y132S-4系列三項異步電動機。2、選擇電動機的容量計算及說明傳動裝置的總效率 式中聯(lián)軸器效率；軸承傳動效率（球軸承）；齒輪的傳動效率，齒輪精度8級；卷筒的傳動效率；則故3、電動機額定功率選取電動機額定功率4、電動機的轉(zhuǎn)速查有關(guān)手冊，取二級圓柱齒輪減速器傳動比，則總傳動比合理范圍為，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍：根據(jù)電動機所需容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出一種使用的電動機型號，此種傳動比方案如下表：計算及說明電動機型號額定功率電動機轉(zhuǎn)速傳動裝置傳動比Y132S4同步滿載總傳動比V帶減速器三、傳動裝置運動和動力參數(shù)計算1.總傳動比2分配減速器的各級傳動比按同軸式布置，則3.各軸轉(zhuǎn)速電動機軸：軸： 軸

3、：軸：卷筒軸： 計算及說明4.各軸輸入功率電機軸：軸：軸：軸：卷筒軸：3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(Nm)電動機輸出轉(zhuǎn)矩：軸輸入轉(zhuǎn)矩：軸輸入轉(zhuǎn)矩：軸輸入轉(zhuǎn)矩：卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩：將計算結(jié)果匯總列表備用。計算及說明四、傳動零件的設(shè)計計算由設(shè)計選定兩組相同的齒輪作為兩級減速，并校核第二級齒輪。（1）選擇材料小齒輪材料選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，長時間氣體或液體氮化，齒面硬度241286HBS。大齒輪材料選用45，調(diào)質(zhì)處理，長時間氣體或液體氮化，齒面硬度217255HBS。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N查有關(guān)材料得：（允許有一定點蝕）查有關(guān)材料得：取取取按齒面硬度和查有關(guān)材料得：；計算許用接觸應(yīng)力計算及說明因 計算中取ZN接觸

4、疲勞強度的壽命系數(shù)，其值可根據(jù)所設(shè)計齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60nkth（n為齒輪轉(zhuǎn)速，k為齒輪每轉(zhuǎn)一周同側(cè)齒面嚙合的次數(shù)，th為齒輪設(shè)計的工作小時數(shù)），由接觸疲勞強度壽命系數(shù)ZN查取。ZW工作硬化系數(shù)；考慮軟（大齒輪）硬（小齒輪）齒面組合傳動過程中，小齒輪對大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化，使大齒輪的許用接觸應(yīng)力得以提高，故引進該系數(shù)。其值可按下式計算：Zw=1.2-(HB-130HBS) /1700HBS   式中HB為大齒輪齒面的布氏硬度值；當HB130HBS時，取ZW=1.2；當HB470HBS時，取ZW=1；ZX接觸疲勞強度的尺寸系數(shù)，考慮尺寸增大使材料強

5、度降低的系數(shù),其值由圖查?。籞LVR潤滑油油膜影響系數(shù)（2）按齒面接觸強度確定中心距小齒輪扭矩初取查相關(guān)資料得,減速傳動,u=i=3.63取=0.4計算及說明取中心距a=160mm估算模數(shù)(0.0070.02)=1.123.2，取標準模數(shù)=2mm小齒輪數(shù) =34.56 34.56=125.5取=35 =127實際傳動比=3.729，傳動比誤差0.05%<2%在允許范圍內(nèi)。齒輪分度圓直徑mmmm齒頂圓直徑圓周速度 查相關(guān)資料 取齒輪精度為9級計算及說明（3）驗算齒面接觸疲勞強度按電機驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，查相關(guān)資料取。查相關(guān)資料，按9級精度和齒寬 b=查相關(guān)資料，按考慮軸的剛度較大和齒輪相對軸承

6、的非對稱布置， 得 查相關(guān)資料，得載荷系數(shù)，K=1.30端面齒頂壓力角由式計算 計算齒面接觸應(yīng)力計算及說明 (4)驗算齒根彎曲疲勞強度由,查相關(guān)資料得；m=2<5mm, 取計算齒根彎曲應(yīng)力由式計算，由式計算齒根彎曲應(yīng)力計算及說明（2）齒輪主要幾何參數(shù)五、軸的設(shè)計計算一、高速軸I軸設(shè)計1、軸的材料取與高速級小齒輪材料相同，45，調(diào)質(zhì)處理，取計算及說明2、初算軸的最小直徑首先確定個段直徑A段：有鍵槽，則軸應(yīng)放大，取，由于與聯(lián)軸器配合，根據(jù)所選聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器LX2，查表 取B段：=34，（取軸肩高）C段：=40，與軸承（深溝球軸承6208）配合，取軸承內(nèi)徑D段：=45，（取R20系列）

7、E段：=51，（取軸肩高）F段，=40,與軸承（深溝球軸承6208）配合，取軸承內(nèi)徑3、確定各段軸的長度計算及說明A段：=62,由聯(lián)軸器確定。B段：=50，考慮軸承端蓋取42C段：=38, 與軸承（深溝球軸承6208）配合,加上軸套長度D段：=70mm,由小齒輪寬度確定E段：F段：與軸承（深溝球軸承6208）配合根據(jù)以上方法可以分別確定剩下的兩個軸的尺寸二、II軸L1=33 , L2=61, L3=8 ,L4=49 ,L5=7，L6=70，L7=43(在實際圖紙設(shè)計時發(fā)現(xiàn)F段較粗必須做成齒輪軸，實際中E段軸肩沒有)三、 軸計算及說明L1=18 , L2=5 , L3=5 ,L4=61 ,L5=

8、38,L6=63, L7=112軸的校核 通過分析，軸受力最復雜，較危險。一、軸受力分析：軸：大齒輪處：圓周力：徑向力：小齒輪處：圓周力：徑向力：二、.軸的校核：計算及說明選軸校核。1、水平面：軸受力圖如下：水平支承反力： 則有：水平受力和彎矩圖（單位）：計算及說明垂直受力：彎矩圖：計算及說明合成彎矩圖：轉(zhuǎn)矩圖：計算及說明當量彎矩：由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力取則：查表得：45號鋼 查表得: （插入法）則:故軸的強度足夠。六、滾動軸承的選擇及計算軸承壽命校核：選用軸承：II軸： 深溝球軸承 6208III軸：深溝球軸承 6008IV軸：深溝球軸承 6013（1）對軸承6208校核：查手冊基本

9、額定動載荷：計算及說明計算及結(jié)果，L=31年滿足使用要求。（2）對軸承 6008校核。查手冊 基本額定動載荷：L=12年 滿足使用要求。(3) ）對軸承 6013校核。查手冊 計算及說明基本額定動載荷：L=11年 滿足使用要求七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算與聯(lián)軸器LT8連接的鍵d55mm選用A型普通鍵b×h=16×10長度L=112mm與軸大齒輪連接的鍵 選用A型普通鍵b×h=14×9長度L=50mm與IV軸大齒輪連接的鍵 選用A型普通鍵b×h=20×12長度L=56mm八、聯(lián)軸器的選擇查手冊，減速器輸入端聯(lián)軸器選用型號LX2彈性柱銷聯(lián)軸

10、器，輸出端選用LT8彈性柱銷聯(lián)軸器。九、潤滑與密封因傳動裝置為輕型傳動，且傳速較低，故軸承采用脂潤滑，齒輪采用浸油潤滑。計算及說明十、設(shè)計小結(jié)通過本次課程設(shè)計，將所學的機械設(shè)計理論知識和理論力學理論知識，并在實踐中對所學加以鞏固，將機械設(shè)計的很多知識得到了利用，同時熟練掌握了查手冊和表格和計算相關(guān)的問題，尤其在手工繪圖能力上有了很大的提高，同時也考驗耐心和毅力。在繪圖和計算中遇到了很多問題，于是自己上圖書館查閱資料和問老師，特別感謝老師的細心指導，從中獲得了很多的知識和一些制圖技巧。參考資料1、機械設(shè)計（第八版）濮良貴，紀名剛主編出 版 社：高等教育出版社2、機械設(shè)計課程設(shè)計指導書（第3版） 吳宗澤 主編，高等教育出版社，1990；3、機械零件手冊（第五版） 周開勤 主編，高等教育出版