機械設(shè)計課程設(shè)計說明書(圓錐圓柱兩級齒輪減速器)

1、目錄設(shè)計作業(yè)書 .2傳輸方案的制定和說明 2電機選型 .3傳動系統(tǒng)運動學(xué)和動態(tài)參數(shù)的計算 .4減速機傳動部分的設(shè)計計算 .5減速機軸、滾動軸承選型、聯(lián)軸器選型. 11減速機低速軸檢查 .12滾動軸承的檢定 13密鑰選擇和驗證. 15減速機附件的選擇 .16潤滑和密封. 17設(shè)計概要 17參考清單. 18設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)用于帶式輸送機的兩級圓錐圓柱齒輪減速器的設(shè)計如圖1所示。圖1(2) 原始數(shù)據(jù)輸送帶有效張力F=2400N輸送帶工作速度V=1.5m/s（內(nèi)容誤差5%）輸送帶滾筒直徑d=320mm減速機的設(shè)計壽命為5年。(3) 工作條件二班制，常溫下連續(xù)工作；空載啟動，工作負(fù)載輕微振動；電壓為3

2、80/220v的三相交流電源。2、傳輸方案的制定皮帶輸送機驅(qū)動系統(tǒng)方案如下圖2所示。圖 2三、電機的選擇類型：Y系列三相異步電動機；電機容量；1) 功率選擇0.8416- 耦合動態(tài)效率：0.99- 每對軸承的傳動效率：0.99- 錐齒輪傳動效率：0.96- 圓柱齒輪傳動效率：0.970.96: 4.278查看設(shè)計手冊，選擇電機額定功率為5.5KW速度測定卷筒轉(zhuǎn)速n=60*1000*V/*d=89.527r/min根據(jù)設(shè)計手冊，錐齒輪傳動比為2-3，圓柱齒輪傳動比為4-6，所以總傳動比為8-18。電機轉(zhuǎn)速范圍為560-1260 r/min電機滿載轉(zhuǎn)速從手冊中選擇為960 r/min確定型號由以上

3、可以確定電機型號為Y132M1-6電機型號額定功率同步轉(zhuǎn)速n1轉(zhuǎn)/分鐘額定轉(zhuǎn)速n2轉(zhuǎn)/分鐘重量總傳動比是132M2-65.5KW100096063Kg10.724.計算變速器的運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)1、傳動比分布我=n2n=10.722、考慮到大錐齒輪和大圓柱齒輪的直徑不能相差太大，錐齒輪的傳動比為i2=2.68，圓柱齒輪的傳動比為i3=43、軸速和扭矩的計算0）軸：N0=n2=960r/min；P 0= =4.28KW；T0=9550*P0/n0=42.58；1）高速軸：P1= * =4.237KW；N 1=N0/i1=960r/min；T1=T0*i1* =42.578Nm2）中間軸： P2=

4、 P1* =4.027 KWN2 = N1/i2=358.21 轉(zhuǎn)/分鐘T2=T1*i2* =107.26 Nm;3）低速軸：P3= P2* =3.867KWN3= N2/i3=89.55 轉(zhuǎn)/分鐘T3 = *T2*i3=412.39 Nm4）軸P4=P3* =3.828kw；N4= N3/i4=89.55 轉(zhuǎn)/分鐘T4 = *T3*i4=408.27 Nm以上計算結(jié)果及傳動比和傳動效率總結(jié)如下：軸名稱功率 P KW扭矩 T Nm轉(zhuǎn)速 r/min高速軸4.23742.578960中間軸4.027107.26358.21低速軸3.867412.3989.55設(shè)計內(nèi)容1 材料選擇和熱處理的選擇方法

5、2 根據(jù)輪齒接觸強度設(shè)計設(shè)計內(nèi)容3 根據(jù)輪齒接觸強度設(shè)計4 根據(jù)齒面的抗彎強度檢查設(shè)計內(nèi)容1 材料選擇和熱處理的選擇方法2 確定許用彎曲應(yīng)力設(shè)計內(nèi)容3 確定內(nèi)容的接觸應(yīng)力設(shè)計內(nèi)容4 根據(jù)齒面的接觸強度確定中心距5 確定齒輪參數(shù)和設(shè)計內(nèi)容尺寸6 檢查輪齒的抗彎強度7 設(shè)計結(jié)果計算與說明5、減速機傳動部分的設(shè)計計算1、高速軸錐齒輪傳動設(shè)計與計算.軟齒面齒輪材料的選擇及熱處理方法小齒輪采用45鋼，調(diào)質(zhì)HBS=230250大齒輪采用45鋼，正火處理HBS=1902101.小齒輪扭矩T=42.578Nm2.選擇負(fù)載系數(shù)K=1.53.選擇齒寬系數(shù)4 確定齒數(shù)Z1=21，Z2=i2*Z1=575 確定齒形系

6、數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)6 確定接觸應(yīng)力接觸疲勞極限應(yīng)力小齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力大齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力壽命因素應(yīng)力循環(huán)由城堡3) 最小安全系數(shù)（按一般可靠性取）計算與說明4) 內(nèi)容接觸應(yīng)力 = _5) 由齒面接觸應(yīng)力計算來自表 13-5來自圖 13-127.幾何尺寸的計算分割圓直徑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（查看“機械原理和機械設(shè)計”）小齒輪彎曲疲勞極限大齒輪彎曲疲勞極限2.壽命因素計算與說明來自表2.691.5575圖 13-10 0.98 1.073.修正系數(shù)2 最小安全系數(shù)5、內(nèi)容彎曲應(yīng)力909.44mpa941.6mpa2 圓柱斜齒輪設(shè)計選

7、擇齒輪精度等級、材料和齒數(shù)圓錐圓柱齒輪減速機為通用減速機，轉(zhuǎn)速不高，故選用7級精度（GB10095-88）。選材依據(jù)機械設(shè)計（第八版）表10-1。小齒輪齒面硬度250HBS，大齒輪齒面硬度220HBS。1、確定許用彎曲應(yīng)力彎曲疲勞極限（查看“機械原理和機械設(shè)計”）小齒輪彎曲疲勞極限計算與說明大齒輪彎曲疲勞極限2.壽命因素圖 13-10 0.84 0.873.修正系數(shù)4、最低安全系數(shù)5、內(nèi)容彎曲應(yīng)力336MPa306.24兆帕1 確定接觸應(yīng)力接觸疲勞極限應(yīng)力小齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力大齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力2 壽命因子應(yīng)力循環(huán)0.88 0.923 最小安全系數(shù)（按一般可靠性?。? 許用接觸應(yīng)力計算

8、與說明510.4mpa506兆帕 = =506mpa1、負(fù)載系數(shù)的試選2.齒寬為軟齒面數(shù)=1 0.53、彈性系數(shù)4. 選擇螺旋角。主螺旋角5.選擇小齒輪的齒數(shù)和大齒輪的齒數(shù)i=u=z2/z1=4截面重合系數(shù)軸向重合系數(shù)6.中心距所以拿求中心距a=132mm需要調(diào)整Z1=22 Z2=88計算與說明取同等數(shù)量的牙齒摘 要齒形因數(shù)和校正因數(shù)3 重合系數(shù)。4.螺旋角系數(shù)=0.885.檢查彎曲強度一個=132mmZ2=88齒輪精度8級齒輪材料 小齒輪 45 鋼 調(diào)制 230 250HBS大齒輪45鋼正火190-210HBS結(jié)果小齒輪硬度哈佛商學(xué)院=230250大齒輪硬度哈佛商學(xué)院=190210K=1.5

9、Z1=21Z2=57結(jié)果185.25mm30mmR=98.5mm結(jié)果1.55750.981.072小齒輪齒面硬度250HBS，大齒輪齒面硬度220HBS結(jié)果0.840.87結(jié)果=506mpa=1Z2=88一個=132mm=結(jié)果抗彎強度校核滿足設(shè)計內(nèi)容減速機軸設(shè)計計算及滾動軸承、聯(lián)軸器選型設(shè)計內(nèi)容減速機低速軸檢查設(shè)計內(nèi)容滾動軸承的檢查設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容鍵選擇并檢查設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容計算與說明6、減速機軸設(shè)計計算、滾動軸承選型、聯(lián)軸器選型選擇軸的材質(zhì)為45鋼，取A=106118制定軸上零件的裝配計劃2) 所選聯(lián)軸器的輸入端應(yīng)彈性套上銷式聯(lián)軸器K=1.5選擇TL4型彈性套筒取消聯(lián)軸器TL

10、4聯(lián)軸器3）為滿足第一軸半聯(lián)軸器的軸向定位要求，需要在第一軸截面的右端做一個臺肩，所以截面直徑為d1 25mm=；軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，不壓在軸端面上，所以I段的長度應(yīng)該比那個短一點，現(xiàn)在就拿。滾動軸承的初步選擇。由于軸承同時承受徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求，按d2=30mm，初步從軸承產(chǎn)品目錄中選擇0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級的單列圓錐滾子軸承30205，其尺寸為4）為了滿足二軸半聯(lián)軸器的軸向定位要求，需要在二軸截面的右端做一個臺肩，所以截面直徑為d1 25mm=；軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，不壓在軸端面上，所以I-II段的長度應(yīng)該比那個短一點，現(xiàn)在就拿。計算與說明滾

11、動軸承的初步選擇。由于軸承同時承受徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求，按d2=40mm，初步從軸承產(chǎn)品目錄中選擇0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級的單列圓錐滾子軸承30206，其尺寸為右端軸的直徑只是為了裝配方便，不承受軸向力，不起定位和固定軸上零件的作用，相鄰直徑的差異可以很小，直徑差一般為1 3mm，所以取吧。5）為滿足三軸半聯(lián)軸器的軸向定位要求，需要在三軸截面的右端做一個臺肩，所以截面直徑為d1 40mm=；軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，不壓在軸端面上，所以I段的長度應(yīng)該比那個短一點，現(xiàn)在就拿。滾動軸承的初步選擇。由于軸承同時承受徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求

12、，按d2=45mm，初步從軸承產(chǎn)品目錄中選擇0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級的單列圓錐滾子軸承30208，其尺寸為6）取齒輪安裝處的軸截面d1=25mm ；使用套筒在齒輪左端和左軸承之間定位。已知齒輪輪轂的寬度為，為了將齒輪可靠地壓在套筒的端面上，軸截面應(yīng)略短于輪轂的寬度，因此L=45mm。7 、檢查減速機低速軸扭矩圖計算與說明圓周力徑向力軸向力所以d=40mm比較合適8、滾動軸承的檢查如附件C所示：計算與說明2.求兩個軸的計算軸向力總和對于 30205 型軸承，來自表 8-145，軸承衍生的軸向力假設(shè)因為軸承 1 松動，軸承 2 受壓所以4. 求軸承當(dāng)量載荷和對于軸承 1，對于軸承 2，由于軸承運

13、行中的沖擊載荷適中，根據(jù)表 13-6，取4.檢查軸承壽命承受力 1計算與說明9. 密鑰選擇和驗證輸入軸鍵計算檢查聯(lián)軸器處的鍵連接此處選用普通平鍵的尺寸，接觸長度為，則鍵連接所能傳遞的扭矩為：，所以一個鍵就足夠了。檢查錐齒輪處的鍵連接此處選用普通平鍵的尺寸，接觸長度為，則鍵連接所能傳遞的扭矩為：，所以一個鍵就足夠了。中間軸鍵計算檢查錐齒輪處的鍵連接此處選用普通平鍵的尺寸，接觸長度為，則鍵連接所能傳遞的扭矩為：，所以一個鍵就足夠了。檢查圓柱齒輪的鍵連接此處選用普通平鍵的尺寸，接觸長度為，則鍵連接所能傳遞的扭矩為：計算與說明，所以一個鍵就足夠了。輸出軸鍵計算檢查聯(lián)軸器處的鍵連接此處選用普通平鍵的尺寸

14、，接觸長度為，則鍵連接所能傳遞的扭矩為：，所以一個鍵就足夠了。檢查圓柱齒輪的鍵連接此處選用普通平鍵的尺寸，接觸長度為，則鍵連接所能傳遞的扭矩為：，所以一個鍵就足夠了。10、減速機配件的選擇螺栓直徑d 3 =8mm，蓋板厚度e=1.2d 3 =9.6mm，螺絲孔直徑8+1=9mm，杯蓋厚度s=10mm，厚度墻體e=10mm，外緣背面s=10mm，分布圓直徑D 0 =2.5 d 3 +2s+D=130mm，D 6 =D-3=77mm,D 5 =D- 3d 3 =106mm,D 4 =D-10=70mm,D 2 =D 0 +2.5 d 3 =150mm。2.中間軸端蓋螺栓直徑d 3 =8mm，蓋板厚

15、度e=1.2d 3 =9.6mm，螺絲孔直徑8+1=9mm，D 0 =2.5d 3 +D=110mmD 6 = D-3=77mm，D 4 = D-10=70mm，D 2 =D 0 +2.5 d 3 =130mm。, D 6 =D-3=69mm, D 5 =D-3d 3 =63mm, D 4 =D-10=100mm。 .3、低速軸端蓋螺栓直徑d 3 =8mm，蓋板厚度e=1.2d 3 =9.6mm，螺絲孔直徑8+1=9mm，D 0 =2.5d 3 +D=105mmD 6 = D-3=82mm,D 5 = D-3d 3 =61mm, D 4 =D-10=75mm, D 2 =D 0 +2.5d 3

16、 =125mm。通過機械設(shè)計（Mechanical Design Fundamentals）課程設(shè)計 ，計算與說明A型壓裝圓油標(biāo)準(zhǔn)A20（GB1160.1-89），外六角油塞和油封，箱座吊耳，吊環(huán)螺絲M12（GB825-88），開蓋螺絲M8。根據(jù)設(shè)計手冊吊耳環(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。掛鉤結(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孔徑蓋結(jié)構(gòu)參數(shù)：= 140mm, = 125mm,b 1 = 1

17、20mm,b 2 = 105mm,d= 7mm, 孔數(shù)為 8, 蓋層厚度4mm, R= 5mm.11、潤滑與密封齒輪用油潤滑，軸承用油脂潤滑。根據(jù)機械設(shè)計（機械設(shè)計基礎(chǔ)）課程設(shè)計表16-1 ，選用N220中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86） 。齒輪圓周速度時，錐齒輪浸入油中的深度約為一齒高，齒輪半徑的三分之一，大齒輪齒頂至油底面的距離距離3060mm。由于大錐齒輪，齒輪濺出的油可以用來潤滑軸承，其他軸上的軸承可以通過油槽潤滑，而且有散熱作用，效果更好。密封防止外部灰塵、濕氣等進入軸承，防止?jié)櫥瑒┬孤?2. 設(shè)計總結(jié)本次帶式輸送機二級圓錐圓柱齒輪減速機課程設(shè)計是我們理論聯(lián)系實際的實踐，深入了

18、解設(shè)計理念和設(shè)計流程計算與說明該測試對于提高我們機械設(shè)計的整體質(zhì)量非常有用。通過三周的設(shè)計實踐，我對機械設(shè)計有了更多的認(rèn)識和理解。為我們今后的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。本課程設(shè)計旨在培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思維，培養(yǎng)機械設(shè)計的綜合應(yīng)用和相關(guān)必備課程的理論，結(jié)合實際生產(chǎn)反應(yīng)和解決實際工程問題的能力，鞏固、深化和擴展機械設(shè)計的相關(guān)方面。知識起著重要的作用。這個變速箱課程。的確，從選題到定稿，從理論到實踐，三周的時間，可以說是苦于甜，但能學(xué)到很多東西。 ，同時不僅可以鞏固之前學(xué)過的知識，還能學(xué)到很多書本上沒學(xué)過的知識。通過這次課程設(shè)計，我明白了理論與實踐相結(jié)合的重要性。只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。只有將所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合，從理論中得出結(jié)論，才能為社會服務(wù)，從而提高他們的實踐能力和獨立思