機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書(圓錐圓柱兩級齒輪減速器)

1、 .PAGE20 / NUMPAGES20目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書.2傳動(dòng)方案的擬訂與說明.2電動(dòng)機(jī)的選擇.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).4減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.5減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與滾動(dòng)軸承的選擇和聯(lián)軸器的選擇.11減速器的低速軸校核12滾動(dòng)軸承的校核.13鍵的選擇和校核.15減速器附件的選擇.16潤滑與密封.17設(shè)計(jì)小結(jié)17參考資料目錄18設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓錐-圓柱齒輪減速器如圖1所示。 圖1（2）原始數(shù)據(jù)輸送帶有效拉力 F=2400N輸送帶工作速度 V=1.5m/s （允許誤差5%） 輸送帶滾筒直徑 d=320mm 減速器設(shè)計(jì)壽命為5年。 （3） 工作條件 兩

2、班制，常溫下連續(xù)工作；空載啟動(dòng)，工作載荷有輕微振動(dòng)；電壓為380/220v的三相交流電源。2.傳動(dòng)方案的擬訂 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案如下圖2所示。 圖23、電動(dòng)機(jī)的選擇類型：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)容量；1） 功率的選擇0.8416聯(lián)軸器的動(dòng)效率： 0.99每對軸承的傳動(dòng)效率：0.99圓錐齒輪的傳動(dòng)效率：0.96圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.970.96 得：4.278查設(shè)計(jì)手冊選取電動(dòng)機(jī)額定功率為5.5KW轉(zhuǎn)速的確定卷筒的轉(zhuǎn)速n=60*1000*V/*d=89.527r/min由設(shè)計(jì)手冊查得圓錐齒輪傳動(dòng)比圍為2-3，圓柱齒輪傳動(dòng)比為4-6，故總傳動(dòng)比圍為8-18電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速圍為560-1260

3、r/min由手冊選取電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速為960 r/min確定型號 由上可確定電動(dòng)機(jī)型號為Y132M1-6根電動(dòng)機(jī)型號額定功率同步轉(zhuǎn)速n1r/min額定轉(zhuǎn)速n2r/min重量總傳動(dòng)比Y132M2-65.5KW100096063Kg10.724.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.傳動(dòng)比分配i=n2n=10.722.考慮到大錐齒輪與大圓柱齒輪直徑不能相差太大，故取圓錐齒輪傳動(dòng)比為i2=2.68 ,圓柱齒輪傳動(dòng)比為i3=43.軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩計(jì)算0） 軸：N0=n2=960r/min;P0=4.28KW;T0=9550*P0/n0=42.58;1）高速軸： P1=*=4.237KW;N1=N0/i1=960r

4、/min; T1=T0*i1*=42.578Nm2)中間軸： P2= P1*=4.027 KWN2= N1/i2=358.21 r/minT2=T1*i2*=107.26 Nm ；3）低速軸： P3= P2*=3.867KWN3= N2/i3=89.55 r/minT3 =*T2*i3=412.39 Nm 4) 軸 P4=P3*=3.828kw; N4= N3/i4=89.55 r/minT4 =*T3*i4=408.27 Nm 上述計(jì)算結(jié)果和傳動(dòng)比與傳動(dòng)效率匯總?cè)缦拢狠S名功率P KW轉(zhuǎn)矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min高速軸4.237 42.578960中間軸4.027107.26358.21低速軸3

5、.867412.3989.55設(shè)計(jì)容1選材和選擇熱處理方法2按輪齒接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)容3按輪齒接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)4按齒面彎曲強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)容1選材和選擇熱處理方法2確定許應(yīng)彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)容3確定許應(yīng)接觸應(yīng)力設(shè)計(jì)容4按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距5確定齒輪參數(shù)與設(shè)計(jì)容尺寸6驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度7設(shè)計(jì)結(jié)果計(jì)算與說明5.減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.高速軸圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .選擇軟齒面齒輪材料與熱處理方法小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理 HBS=230250大齒輪選用45鋼，正火處理 HBS=1902101.小齒輪轉(zhuǎn)矩 T=42.578Nm2.選取載荷系數(shù)K=1.53.選取齒寬系數(shù) 4確定齒數(shù) Z1=21,Z2=i2*Z1

6、=575確定齒形系數(shù)與應(yīng)力校正系數(shù)6確定接觸應(yīng)力接觸疲勞極限應(yīng)力小齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力 大齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力 壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由查圖知3)最小安全系數(shù)（按一般可靠度查?。┯?jì)算與說明4)許用接觸應(yīng)力 =5）由齒面接觸應(yīng)力計(jì)算由表13-5 由圖13-12 7.幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑 67mm m=3.25185.25mm 錐距 齒寬 1.確定許用彎曲應(yīng)力彎曲疲勞極限(查機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì))小齒輪的彎曲疲勞極限 大齒輪的彎曲疲勞極限 2壽命系數(shù)計(jì)算與說明由表 2.69 1.5575 由圖13-10 0.98 1.07 3.修正系數(shù) 2 最小安全系數(shù) 5.許用彎曲應(yīng)力909.44mpa941.

7、6mpa2圓柱斜齒輪設(shè)計(jì)選定齒輪精度等級、材料與齒數(shù)圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88)材料選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1選擇大小齒輪材料均為45鋼（調(diào)質(zhì)），小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS。1.確定許用彎曲應(yīng)力彎曲疲勞極限(查機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì))小齒輪的彎曲疲勞極限 計(jì)算與說明大齒輪的彎曲疲勞極限 2壽命系數(shù)由圖13-10 0.84 0.87 3.修正系數(shù) 4.最小安全系數(shù) 5.許用彎曲應(yīng)力336mpa306.24mpa1確定接觸應(yīng)力接觸疲勞極限應(yīng)力小齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力 大齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力 2壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)

8、次數(shù) 0.88 0.923最小安全系數(shù)（按一般可靠度查?。?4許用接觸應(yīng)力計(jì)算與說明510.4mpa506mpa =506mpa1.試選載荷系數(shù) 2.齒寬系 軟齒面數(shù) =1 0.5 3.彈性系數(shù) 4. 選取螺旋角。初選螺旋角 5. 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù) i=u=z2/z1=4斷面重合度系數(shù)軸向重合度系數(shù)6中心距 所以取 重求中心距 a=132mm 則需調(diào)整Z1=22 Z2=88 計(jì)算與說明1.當(dāng)量齒數(shù) 取 取齒形系數(shù)和修正系數(shù)3重合度系數(shù).4.螺旋角系數(shù)=0.885.校核彎曲強(qiáng)度 a=132mm Z2=88 齒輪精度 8級齒輪材料 小齒輪 45鋼 調(diào)制 230250HBS 大齒輪 45鋼

9、正火 190-210HBS結(jié)果小齒輪硬度HBS=230250大齒輪硬度HBS=190210K=1.5Z1=21Z2=57結(jié)果185.25mm30mmR=98.5mm結(jié)果1.55750.981.072小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS結(jié)果0.840.87結(jié)果=506mpa=1Z2=88a=132mm=結(jié)果彎曲強(qiáng)度校核滿足設(shè)計(jì)容減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與滾動(dòng)軸承的選擇和聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)容減速器的低速軸校核設(shè)計(jì)容滾動(dòng)軸承的校核設(shè)計(jì)容設(shè)計(jì)容鍵的選擇和校核設(shè)計(jì)容設(shè)計(jì)容設(shè)計(jì)容設(shè)計(jì)容計(jì)算與說明6、減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與滾動(dòng)軸承的選擇和聯(lián)軸器的選擇選取軸的材料為45鋼，取A=106118擬定軸

10、上零件的裝配方案2）選聯(lián)軸器 輸入端擬采用彈性套住銷聯(lián)軸器 K=1.5 選用TL4型彈性套注銷聯(lián)軸器 TL4聯(lián)軸器3)第一根軸為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑d1=25mm;半聯(lián)軸器與軸配合的孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d2=30mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30205，其尺寸為4)第二根軸為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，2軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑d1

11、=25mm;半聯(lián)軸器與軸配合的孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。計(jì)算與說明初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d2=40mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30206，其尺寸為 右端軸徑僅是為了裝配方便，并不承受軸向力亦不對軸上零件起定位和固定作用時(shí)，則相鄰直徑的變化差可以較小，一般可取直徑差13mm，因此取。5)第三根軸為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，3軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑d1=40mm;半聯(lián)軸器與軸配合的孔長度，為了保證軸端

12、擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d2=45mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30208，其尺寸為6)取安裝齒輪處的軸段d1=25mm；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪縠的寬度為，為了是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短與輪縠寬度，故取L=45mm。7. 減速器的低速軸校核轉(zhuǎn)矩圖計(jì)算與說明圓周力 徑向力 軸向力 所以d=40mm 是合適的8.滾動(dòng)軸承的校核 如圖附頁C所示：計(jì)算與說明2. 求兩軸的計(jì)算軸向力和

13、對于30205型軸承，由表8-145，軸承派生軸向力 假設(shè) 因?yàn)?所以軸承1被放松，軸承2被壓緊 所以4.求軸承當(dāng)量載荷和對軸承1，對軸承2， 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13-6，取 4.驗(yàn)算軸承壽命因,所以按軸承1的受力大小來驗(yàn)算計(jì)算與說明9.鍵的選擇和校核輸入軸鍵計(jì)算校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可。校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可。中間軸鍵計(jì)算校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可。校核圓柱齒輪處的鍵連接該

14、處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：計(jì)算與說明，故單鍵即可。輸出軸鍵計(jì)算校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可。校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可。10.減速器附件的選擇螺栓直徑為d3=8mm,蓋厚e=1.2d3=9.6mm,螺孔直徑為8+1=9mm，套杯厚s=10mm,壁厚e=10mm,外緣后s=10mm, 分布圓直徑D0=2.5 d3+2s+D=130mm，D6=D-3=77mm,D5=D-3d3=106mm,D4=D-10=70mm,D2=D0+2.5

15、d3=150mm.2、中間軸端蓋螺栓直徑為d3=8mm,蓋厚e=1.2d3=9.6mm,螺孔直徑為8+1=9mm， D0=2.5d3+D=110mmD6=D-3=77mm,D4=D-10=70mm,D2=D0+2.5 d3=130mm.，D6=D-3=69mm,D5=D-3d3=63mm,D4=D-10=100mm。.3、低速軸端蓋螺栓直徑為d3=8mm,蓋厚e=1.2d3=9.6mm,螺孔直徑為8+1=9mm， D0=2.5d3+D=105mmD6=D-3=82mm,D5=D-3d3=61mm,D4=D-10=75mm,D2=D0+2.5 d3=125mm。由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)

16、選定通氣帽，計(jì)算與說明A型壓配式圓形油標(biāo)A20（GB1160.1-89），外六角油塞與封油墊,箱座吊耳，吊環(huán)螺釘M12（GB825-88），啟蓋螺釘M8。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得吊耳環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)：d=b=24mm,b=(1.8-2.5)1=24mmR=d=24mm,e=(0.8-1)d=24mm.吊鉤結(jié)構(gòu)參數(shù)：K=+=32mm,H=0.8K=25.6mm,h=0.5,H=12.8mm,r=K/6=5.3mmb=(1.8-2.5)=30mm視孔蓋的結(jié)構(gòu)參數(shù)：=140mm, =125mm,b1=120mm,b2=105mm,d=7mm,孔數(shù)為8，蓋厚4mm，R=5mm.11.潤滑與密封齒輪采用浸油潤滑，軸承

17、采用潤滑脂潤滑。由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)表16-1查得選用N220中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）。當(dāng)齒輪圓周速度時(shí)，圓錐齒輪浸入油的深度約一個(gè)齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3060mm。由于大圓錐齒輪，可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А?2.設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級圓錐圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐計(jì)算與說明考驗(yàn)，對于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過三個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對機(jī)械設(shè)計(jì)有

18、了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).這次的課程設(shè)計(jì),對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反應(yīng)和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識等方面有重要的作用。此次減速箱課程設(shè)計(jì)，我感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在三星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知