機械課程設計-減速器設計說明書

機器課程設計設計書2要求2三設計步調(diào)21.傳動裝置總體設計方案32.電動機的選擇43.確定傳動裝置的總傳動比和分派傳動比54.盤算傳動裝置的運動和動力參數(shù)56.齒輪的設計87.轉(zhuǎn)動軸承和傳動軸的設計198.鍵聯(lián)接設計269.箱體結(jié)構(gòu)的設計2710.潤滑密封設計3011.聯(lián)軸器設計30132設計課題:展開式圓柱齒輪減速器.運輸機連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷變革不大,效率為0.96(包羅其支承軸承效率的損失),減速器小批量生產(chǎn),使用期限8年(300表一:運輸帶事情拉力(kN)(m/s)卷筒直徑(mm)23154設計步調(diào)動機的選擇定傳動裝置的總傳動比和分派傳動比4.盤算傳動裝置的運動和動力參數(shù)的設計IPwPdη4圖一:(傳動裝置總體設計圖)統(tǒng)總體方案如:傳動裝置總體設計圖所示。選擇V帶傳動和二級圓柱斜齒輪減速器(展開式)。傳動裝置的總效率nannnn2nn＝6×0.983×0.952×7×6＝；a12345n為V帶的效率,n為第一對軸承的效率，11n為第二對軸承的效率，n為第三對軸承的效率，4n為每對齒輪嚙合傳動的效率(齒輪級精度，油脂潤滑.52.電動機的選擇100060v=r/min，D經(jīng)查表按推薦的傳動比公道范疇，V帶傳動的傳動比i＝2~4，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i＝8~40，方方案m1額定Pkw4rmin轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速重量N代價元傳動裝置的傳動比總傳V帶減速器動比傳動L×(AC/2+AD)×HD3.確定傳動裝置的總傳動比和分派傳動比(1)總傳動比a＝(2)分派傳動裝置傳動比式中i,i分別為帶傳動和減速器的傳動比。01為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，開端取i＝，則減速器傳動比為i＝i/i＝/＝0a0i，則i＝i/i＝1214.盤算傳動裝置的運動和動力參數(shù)(1)各軸轉(zhuǎn)速Im0n＝n/i＝/2.33=8r/minⅢⅡ2n=nr/minⅣⅢ(2)各軸輸入功率d1ⅢⅣⅣ(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩d1P電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩T=9550d=9550×3.25/1440=N·dnmⅠd0112NmⅢⅡ223ⅣⅢ34ⅢⅢⅣⅣ數(shù)結(jié)果如下表輸入輸出輸入輸出3.25144026.齒輪的設計(一)高速級齒輪傳動的設計盤算1．齒輪質(zhì)料，熱處置懲罰及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故巨細齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪(1)齒輪質(zhì)料及熱處置懲罰①質(zhì)料：高速級小齒輪選用45#鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪280HBS取小齒齒數(shù)Z=241高速級大齒輪選用45#鋼正火，齒面硬度為大齒輪240HBS②齒輪精度Z=i×Z×21Z=78.22．開端設計齒輪傳動的主要尺寸仗強度設計330eu[G]d議H確定各參數(shù)的值:①試選K查課本P圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.433H議N=60njL=60××1×(2×8×300×8)ZN=×108h#(3.25為齒數(shù)比,即3.25=2)2Z查課本P10-19圖得：KKH1SH2SHH1H2Ead3d2KtT1u1(ZHZE)2u[]dH601000601000nm=1tntZntZ241==h4.5⑤盤算縱向重合度tan18124tan14。=d1⑥盤算載荷系數(shù)K使用系數(shù)K=1AK7,VHHddF193HFK＝KKKK=1×××=1.82HH算得的分度圓直徑3d=d33⑧盤算模數(shù)mm==m==2.09mmnZ2413m≥n2KTYcos2YY1(F?S?)0dZ21a[F]K端面重合度近似為＝[-×(+)]cos＝[－×(1/24＋1/78)]×cos14。＝ZZ＝arctg(tg/cos)＝arctg(tg20/cos14。)＝＝49.53sin14o＝＝1.825,⑨盤算巨細齒輪的YFFS[a]aF表查得S＝FF1aFF2aK=0.86K=0.93FNFN2取彎曲疲勞寧靜系數(shù)FS.4YF2.2111.774Fa2Sa2==0.01554[]252.43F2齒輪的數(shù)值大.選用.⑵設計盤算①盤算模數(shù)mmm=1.26mmnndmm于是由:1n2少尺寸盤算按圓整后的中心距修正螺旋角因b值改變不多,故參數(shù)c,k,Z等不必修正.abh分度圓直徑1cosbcos14.01d=zm2n=81人2mm盤算齒輪寬度121(二)低速級齒輪傳動的設計盤算⑴質(zhì)料：低速級小齒輪選用45#鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪280HBS取小齒齒數(shù)Z=301速級大齒輪選用45#鋼正火，齒面硬度為大齒輪240HBS22⑵齒輪精度按齒面打仗強度設計5Hca1c8ca12n2i2.33K=K=HNHN2按齒面硬度查得小齒輪的打仗疲勞強度極限G=600MPa,Hlim1G=550MPaHlim1HS1H2SH2198Ea系數(shù)1d223d2KtT1u1(ZHZE)2321.614.331043.33(2.45189.8)23du[]11.712.33540.5dH=65.71mm2.盤算圓周速度.盤算齒寬4.盤算齒寬與齒高之比bntZ301h=2.25×m=2.25×=mm5.盤算縱向重合度ztan0.31830tan122.028d1HddAKvK=1.35K=KvK=1.35K=K=1.2AvHH7.按實際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑nz301.按齒根彎曲強度設計310Z2ed1?YY[]F?S[]F(1)盤算小齒輪通報的轉(zhuǎn)矩＝143.3kN·m(2)確定齒數(shù)z(3)初選齒寬系數(shù)(4)初選螺旋角(5)載荷系數(shù)KK＝KKKK=1×4×1.2×＝1.6848(6)當量齒數(shù)Fa1Fa2Sa1Sa2(7)螺旋角系數(shù)Y軸向重合度＝＝=500MP=380MPFE1aFE2aKFN1KF2S1.4a [],FYF2..491人1.636[(] [(]F1YF2.232人1.751 [(]252.43F2大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設計盤算.nn1m1n22尺寸修正螺旋角因b值改變不多,故參數(shù)e,k,Z等不必修正abh分度圓直徑1cosbcos12dndn==1mm盤算齒輪寬度d1222V帶齒輪各設計參數(shù)附表低低速級齒輪Ⅳ(kw)(kwⅣ(kw)(kw)(kw)4.各軸輸入轉(zhuǎn)矩TTⅣTⅣ5.帶輪主要參數(shù)(mm)(mm)(mm)(mm).傳動軸承和傳動軸的設計的功率P，轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)矩33T33nr/min33⑵.求作用在齒輪上的力22F=Ftanan=4348.16tan20o=1630.06Nrtcoscos13.86oattra開端確定軸的最小直徑鋼,調(diào)質(zhì)處置懲罰,憑據(jù)課本P表153取A=112oPd=A3=35.763mmmino3n3輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑d,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時選取聯(lián)軸器的型號a選取LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為500Nm,半聯(lián)軸器的孔徑1⑷.憑據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩,故?、?Ⅲ的直徑d=47mm;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D=50mm半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂孔長度為了包管軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上,故Ⅰ-Ⅱ的長度應比略短一些,現(xiàn)取l=82mm②開端選擇轉(zhuǎn)動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角打仗球軸承.參照事情要求并憑據(jù)d=47mm,由軸承產(chǎn)物目錄中開端選取0根本游隙組尺度精度級的單列ddDBd2D2軸承代號7010Cd=d=50mm;而l=16mmⅢ=ⅣⅦⅧⅦⅧ.③取安裝齒輪處的軸段d=58mm;齒輪的右轂的寬度為75mm,為了使套筒端面可靠地壓緊ⅥⅦ齒輪,此軸段應略短于輪轂寬度,故取l=72mm齒輪的左端接納軸肩定位,,取d=65mmⅥⅦ.ⅤⅥ.軸環(huán)寬度b1.4h,取b=8mm.④軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設計而定).憑據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm,故取l=50mmⅡⅢ.⑤取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm,兩圓柱齒輪間的距離c=20mm.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定轉(zhuǎn)動軸承位置時,應距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm,已知轉(zhuǎn)動軸承寬度T=16mm,速齒輪輪轂長L=50mm,則ⅦⅧⅣⅤⅢⅣⅤⅥ至此,已開端確定了軸的各端直徑和長度.5.求軸上的載荷首先憑據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的盤算簡圖,確定頂軸承的支點位置時,查《機器設計手冊》20-149表20.6-7.23L60.8F=3F=4348.16=1506NNHLLt175.623L114.8F=2F=4348.16=2843NNHLLt175.623FDFL+aF==809NF==809NNV1L+L3F=FF=1630809=821NNV2rNV22傳動軸總體設計結(jié)構(gòu)圖:13=13=W前已選軸質(zhì)料為45鋼，調(diào)質(zhì)處置懲罰。 (〈[(]此軸公道寧靜精確校核軸的疲勞強度.面看,截面Ⅵ和ⅦⅥ的應力會合的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時軸徑也較大,故不必做強度校核.截面C上雖然應力最大,但是應力會合不大,并且這里的直徑最大,故C截面也不較系數(shù)比過盈配合的小，因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側(cè)需驗證即可.抗扭系數(shù)wd3=人503=25000T3M144609 T50 TW25000T Bad50 D58d50 (=? ( (=TqT (KT (?=1+q((-1)=TT所以e=0.67 ( (TKT碳鋼的特性系數(shù)TK ( (T寧靜系數(shù)S (S=一1= (K(+Q( (aamTTk+QTTatmSSS(T=10.5≥S=1.5所以它是寧靜的 (Td3=〉503=12500抗扭系數(shù)wd3〉503=25000T截面Ⅳ左側(cè)的彎矩M為M=133560截面Ⅳ上的扭矩T為3T=2953截面上的彎曲應力 T294930K1TW25000(ebT((K1TT所以e=0.67 (T (TK (KT碳鋼的特性系數(shù) (T寧靜系數(shù)S (S=一1= (K(+Q( (aamTTk+QTTatmSSS(T=10.5≥S=1.5所以它是寧靜的 (T.鍵的設計和盤算類型和尺寸憑據(jù)d=55d=65322b=203h=123L=503[]=110MPpa事情長度l=L一b=36-16=20222333度K=0.5h=522K=0.5h=633由式(6-1)得：p2Kld52055p222=3==53.22＜[]=3==53.22＜[]p3Kld63065p9.箱體結(jié)構(gòu)的設計減速器的箱體接納鑄造(HT200)制成，接納剖分式結(jié)構(gòu)為了包管齒輪佳合質(zhì)量，肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度，聯(lián)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接外貌應精創(chuàng)，其外貌粗糙度為6.3V3