機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計v帶傳動二級圓柱斜齒輪減速器大學(xué)論文

山東大學(xué)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：V帶傳動二級圓柱斜齒輪減速器學(xué)院：班級：學(xué)號：設(shè)計人：指導(dǎo)老師：完成日期：2016年1月15日目錄TOC\o"1-3"\h\u2926一、設(shè)計任務(wù)書……………………K=2.988（二）對低速級齒輪設(shè)計:i=3計算項目選材大齒輪小齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算1.初步計算齒面轉(zhuǎn)矩T齒寬系數(shù)Ψd接觸疲勞極限初步計算許用接觸應(yīng)力[δH]Ad

值初步計算小輪直徑的的d1初步計算齒寬b2.校核計算圓周速度v齒數(shù)Z模數(shù)m螺旋角β使用系數(shù)動載系數(shù)齒間載荷分系數(shù)KHα端面重合度εα縱向重合度εβ總重合度εγ齒向載荷分布系數(shù)KHβ載荷系數(shù)K彈性系數(shù)ZE節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH重合度系數(shù)Zε螺旋角系數(shù)Zβ工作時間應(yīng)力循環(huán)次數(shù)接觸壽命系數(shù)許用接觸應(yīng)力[δH]驗算3.確定傳動主要尺寸中心距a兩齒輪實際分度圓直徑d齒寬b齒根疲勞強(qiáng)度計算齒形系數(shù)YFa

應(yīng)力修正系數(shù)YSa重合度系數(shù)Yε螺旋角系數(shù)Yβ齒間載荷分配系數(shù)KFα齒向載荷分布系數(shù)KFβ載荷系數(shù)K彎曲疲勞極限δFlim彎曲最小安全系數(shù)SFlim應(yīng)力循環(huán)系數(shù)NL彎曲壽命系數(shù)YN尺寸系數(shù)YX許用彎曲應(yīng)力[δF]驗算計算內(nèi)容45鋼調(diào)質(zhì)硬度240HB40Cr調(diào)質(zhì)硬度270HB 由圖12.17c（式12.15）估計?。ㄊ?2.14）取Z1=33,Z2=iZ1=3×33=99由表12.3，=3mm由表12.9由圖12.9由表12.10先求從表中可得KHa=1.4（式12.6）（式12.8）（式12.8）由表12.11，非對稱分布（式12.5）由表12.12由圖12.16由式12.31因取故（式12.32）假定工作時間七年,每年工作300天，雙班制,則有由圖12.18（式12.29）計算表明,接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。因中心距未做圓整，故分度圓直徑不會改變由圖12.21由圖12.22（式12.18）（式12.36）（當(dāng)εβ≥1時，按εβ=1計算）（式12.35）由表12.11注③，前已求得故由圖12.14由圖12.23c由表12.14由圖12.24由圖12.25(式12.19) （式12.33）此對齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。計算結(jié)果取d1=89mm=80mmZ1=35,Z2=101=3.03=3=1.35=1.01KHα=1.4K=2.699<a=173mm主要參數(shù)由之前計算結(jié)果，以表格形式列出高速級齒輪及低速級齒輪的主要參數(shù)及主要幾何尺寸。齒輪材料齒數(shù)螺旋角分度圓直徑mm齒頂圓直徑mm齒寬mm中心距mm模數(shù)mm旋向高速級小齒輪40Cr調(diào)制2614°42’5”67.272.2581682.5左旋大齒輪45鋼調(diào)制104268.8273.851右旋低速級小齒輪40Cr調(diào)制338°6’3”100106882003右旋大齒輪45鋼調(diào)制9930030680左旋軸的設(shè)計軸Ⅱ的設(shè)計假設(shè)軸的材料為45號鋼（調(diào)質(zhì)），則δB=600MPaδS=355MPa由之前所知軸ⅡP=3.273kw，轉(zhuǎn)速n=420.13rpm。由已知可估算軸頸d。參考式16.2，取C=112，則根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動軸的長度。大帶輪中心到左軸承中心的距離：左軸承中心到高速級小齒輪中心的距離：高速級小齒輪中心到右軸承中心的距離：結(jié)合之前的計算結(jié)果，按許用彎曲應(yīng)力計算法計算軸Ⅱ的直徑。計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果計算齒輪受力斜齒輪螺旋角β斜齒輪直徑的d1帶對軸上載荷FQ小齒輪受力轉(zhuǎn)矩T1圓周力Ft1徑向力Fr1軸向力Fa1畫軸受力圖計算支撐反力水平面反力垂直面反力水平面（xy）受力圖垂直面（xz）受力圖畫軸彎矩圖水平面彎矩圖Mxy垂直面彎矩圖Mxz合成彎矩圖畫軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)α畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖42598.74742598.747校核軸頸軸頸64FR164FR1”Ft1FR2”FR1”149.597149.597Fa1FQFa1FQFR1FR1’Fr1FR1FR1’FR2’FrFR2’FrFaFFaFQFR2”FFR2”FR1”Ft154102.59854102.59873406.033101283.03573406.033101283.035100181.354100181.354合成彎矩124196.415124196.415113856.905101283.035113856.905101283.0357357342598.747T=T7357342598.747插入法查表16.2得如上圖所示在帶輪中間截面處在左側(cè)軸承中間截面處在小齒輪中間截面偏左處在小齒輪中間截面偏右處124196.415121565.002124196.415121565.002109876.786109876.786帶輪處：因為帶輪處有鍵，故軸承處：計算時應(yīng)以較大的當(dāng)量彎矩計算，故齒輪處：因為齒輪處有鍵，故d1=67.2mmT1=73573NFt1=2189.673NT=73573N·mm軸Ⅲ的計算假設(shè)軸的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），則δB=980MPaδS=785MPa由之前所知軸ⅢP=3.108kw，轉(zhuǎn)速n=105.033rpm。由已知可估算軸頸d。參考式16.2，取C=98，則根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動軸的長度。左軸承中心到低速級小齒輪中心的距離：低速級小齒輪中心到高速級大齒輪中心的距離：高速級大齒輪中心到右軸承中心的距離：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果計算齒輪受力大齒輪螺旋角β1小齒輪螺旋角β2大齒輪直徑的d1大齒輪直徑的d2轉(zhuǎn)矩T1大齒輪受力圓周力Ft1徑向力Fr1軸向力Fa1小齒輪受力圓周力Ft2徑向力Fr2軸向力Fa2畫軸受力圖FFR1”Fa2Fr1Fa17979.565計算支撐反力水平面反力垂直面反力水平面（xy）受力圖垂直面（xz）受力圖畫軸彎矩圖水平面彎矩圖Mxy垂直面彎矩圖Mxz合成彎矩圖畫軸轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)α畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖校核軸頸軸頸大齒輪所受到的力應(yīng)與Ⅱ軸小齒輪所受力的大小相等，方向相反Ft1Ft1FR1’FR1’FR2”“FR2”“Fr2Ft2FR1’Fr2Fr1Fa1FFr2Fr1Fa1FR2’Fa2FFa2FR1’Ft1Ft2Ft1Ft2FFR2”FFR2”85895.94785895.94743905.91845677.24743905.91845677.247349932.71233308.223349932.71233308.223252806.608252806.608合成彎矩360320.714360320.714256590.872256590.872352901.281352901.281254991.409254991.409282562282562169537.2169537.2插入法查表16.2得如上圖所示在小齒輪中間截面偏右處在小齒輪中間截面偏右處在大齒輪中間截面偏左處在大齒輪中間截面偏右處398213.359398213.359306208.231352901.281306208.231352901.281256590.872256590.872計算時應(yīng)以較大的當(dāng)量彎矩計算，故小齒輪處：因為帶輪處有鍵，故大齒輪處：因為齒輪處有鍵，故d1=266.8mmd2=266.8mmT1=73573NFt1=2189.673NFt2=5651.140N軸Ⅳ的計算假設(shè)軸的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），則δB=980MPaδS=785MPa由之前所知軸ⅢP=2.985kw，轉(zhuǎn)速n=35.071rpm。由已知可估算軸頸d。參考式16.2，取C=98，則根據(jù)指導(dǎo)書5-1圖所給出的參數(shù)初定主動軸的長度。1、左軸承中心到低速級大齒輪中心的距離：低速級大齒輪中心到右軸承中心的距離：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果計算齒輪受力斜齒輪螺旋角β斜齒輪直徑的d1轉(zhuǎn)矩大齒輪受力FR1FR1’畫軸受力圖計算支撐反力水平面反力垂直面反力水平面（xy）受力圖垂直面（xz）受力圖畫軸彎矩圖水平面彎矩圖Mxy垂直面彎矩圖Mxz合成彎矩圖畫軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖許用應(yīng)力許用應(yīng)力值應(yīng)力校正系數(shù)α畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖校核軸頸軸頸大齒輪受力應(yīng)與Ⅲ軸小齒輪所受力的大小相等，方向相反。FtFR1FtFR1”FrFR2”FR2’FrFR2”FR2’FaFaFR2’FaFR2’FaFR1’FrFrFR2”FR2”FR1”FtFt148764.349148764.34928108.24728108.247288643.09288643.09合成彎矩324723.983324723.983290008.460290008.460813998488398.8T=813998N·mm813998488398.8插入法查表16.2得如上圖所示在大齒輪中間截面偏左處在大齒輪中間截面偏右處在右側(cè)軸承處568012.283568012.283488398.8488398.8324723.983324723.983計算時應(yīng)以較大的當(dāng)量彎矩計算，故齒輪處：因為齒輪處有鍵，故右側(cè)軸承處：聯(lián)軸器處：因為聯(lián)軸器處有鍵，故d1=300mmT1=813998NFt1=5651.24N軸承的選擇與設(shè)計因減速箱工作時間為33600小時，故假定軸承工作時間為17000小時。選擇脂潤滑（一）、軸II上滾動軸承的設(shè)計初選型號Cr/NC0r/ND/mmB/mmN0/(r/min)7206AC220001420062169000計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果軸承1所受徑向力軸承2所受徑向力軸承1的附加軸向力軸承2的附加軸向力軸向力軸Ⅱ上軸向力圖軸承的軸向力eX,Y沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動載荷P計算額定載荷由表18.4由表18.4Fs2FaFs1Fs2FaFs1因為，故表18.7表18.8根據(jù)基本額定動載荷Cr>Cr'可得，軸承強(qiáng)度條件符合。e=0.68X=1Y=0=1.1P=1646.948N（二）、軸III上滾動軸承的設(shè)計初選型號Cr/NC0r/ND/mmB/mmN0/(r/min)7207AC290001920072178000計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果軸承1所受徑向力軸承2所受徑向力軸承1的附加軸向力軸承2的附加軸向力軸向力軸Ⅲ上軸向力圖軸承的軸向力eX,Y沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動載荷P計算額定載荷由表18.4由表18.4Fa2’FaFa2’Fa1’Fs2Fs1因為，故表18.7表18.8根據(jù)基本額定動載荷Cr>Cr'可得，軸承強(qiáng)度條件符合。e=0.68X=1Y=0=1.1P=4762.242N（三）、軸IV上滾動軸承的設(shè)計初選型號Cr/NC0r/ND/mmB/mmN0/(r/min)7010AC252002100080167500計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果軸承1所受徑向力軸承2所受徑向力軸承1的附加軸向力軸承2的附加軸向力軸向力軸Ⅱ上軸向力圖軸承的軸向力eX,Y沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動載荷P計算額定載荷由表18.4由表18.4Fs2Fa’Fs2Fa’Fs1因為，故表18.7表18.8根據(jù)基本額定動載荷Cr>Cr'可得，軸承強(qiáng)度條件符合。e=0.68X1=1,Y1=0X2=0.41,Y2=0.87=1.1P1=4521.473NP2=1674.933N七、鍵聯(lián)接的設(shè)計設(shè)計要求：根據(jù)軸徑選擇鍵，鍵材料為45號鋼（調(diào)質(zhì)），取[]=110MPa。由安裝位置可知大帶輪處選C型鍵，聯(lián)軸器處選B型鍵，其余處選A型鍵。設(shè)計參數(shù)：軸徑d鍵槽寬b輪轂長L1鍵長L(比輪轂小5~10mm,標(biāo)準(zhǔn)值)有效長度L’連接傳遞的轉(zhuǎn)矩T’允許最大轉(zhuǎn)矩T=標(biāo)號位置dmmb×hL1mmLmmL’mmT’N.mmTN.mm1大帶輪258x750454173573197312.52高速小齒輪4012x8585038735733009603高速大齒輪4614x95745312825622864404低速小齒輪4614x98880662825626098405低速大齒輪6018x118072548139988316006聯(lián)軸器4514x9848080813998891000八、聯(lián)軸器的計算與設(shè)計初步分析，由通用性及適合本傳動裝置的工作條件，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。T=813998N·mm由表19.3，動力機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，取K=1.4Tc=KT=1.4X813998=119597.2N·mm根據(jù)：Tn>Tc取LX3型J型軸孔Tn=1250000N.mmd=45mmL=84mm九、減速器潤滑方式，潤滑油牌號及密封方式的選擇齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇齒輪潤滑方式的選擇高速級小齒輪圓周速度：高速級大齒輪圓周速度：低速級小齒輪圓周速度：低速級大齒輪圓周速度：滾動軸承的潤滑方式和潤滑劑的選擇滾動軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速的乘積為：高速軸（II軸）：中間軸（III軸）：低速軸（IV軸）：滾動軸承潤滑劑的選擇V＝V1V＝V3（1）齒輪潤滑方式的選擇V=MAX【V,V,V,V】=1.492m/sV<12m/s，齒輪采用浸油潤滑。即將齒輪浸于減速器油池內(nèi)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，將潤滑油帶到嚙合處，同時也將油甩直箱壁上用以散熱。（2）齒輪潤滑劑的選擇由表6-29查得，齒輪潤滑油選用工業(yè)閉式齒輪油，代號是：32,GB443—84運(yùn)動粘度為：28.8~35.2（單位為：，40℃）。d×n=30×420.131=12603.93mm·r/mind×n=35×105.033=3676.155mm·r/mind×n=50×35.017=1750.085mm·r/min可見，d×n均未超過2×105mmr/min。由于脂潤滑易于密封，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，在較長的時間內(nèi)無須補(bǔ)充及更換潤滑劑，所以滾動軸承的潤滑選用脂潤滑。脂的種類為通用鋰基潤滑脂（GB7324-87）,代號為ZL-2，滴點(diǎn)不低于175℃，工作錐入度,25℃每150g265~295（1/10mm）。V＝1.492m/sV＝1.492m/sV＝0.550m/sV=0.550m/s齒輪采用油潤滑齒輪采用浸油潤滑工業(yè)閉式齒輪油代號是：32滾動軸承采用脂潤滑代號為ZL-2密封方式的選擇滾動軸承在透蓋處的密封選擇滾動軸承靠近箱體內(nèi)壁的密封箱體密封選擇放油螺塞凸緣式軸承端蓋檢查孔蓋滾動軸承采用氈圈密封。使用擋油環(huán)箱體剖分面上應(yīng)該用水玻璃密封或者密封膠密封采用材質(zhì)為石棉橡膠板的油封墊使用調(diào)整墊片組進(jìn)行密封采用軟鋼紙板進(jìn)行密封十、裝配圖設(shè)計（一）、裝配圖的作用作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。（二）、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規(guī)劃：（1）、視圖布局：①、選擇3個基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個基本視圖上。布置視圖時應(yīng)注意：a、整個圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號標(biāo)注的位置。（2）、尺寸的標(biāo)注：①、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動零件的中心距及其極限偏差等。②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級。③、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。（3）、標(biāo)題欄、序號和明細(xì)表：①、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號、圖號以及設(shè)計者姓名等內(nèi)容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式。②、裝備圖中每個零件都應(yīng)編寫序號，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來說明。（4）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求：①、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級、表的格式參考機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，布置在裝配圖右下