機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---二級展開式斜齒齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 前言3</b></p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)任務(wù)書3</b></p><p>　　3傳動(dòng)方案的分析和擬定（附傳動(dòng)方

2、案簡圖）4</p><p>　　4 電動(dòng)機(jī)的選擇4</p><p>　　4.1 電動(dòng)機(jī)功率選擇4</p><p>　　4.2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇4</p><p>　　4.3 總傳動(dòng)比計(jì)算和分配各級傳動(dòng)比5</p><p>　　5 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5</p><p>　　5.

3、1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算5</p><p>　　5.2 各軸功率的計(jì)算5</p><p>　　5.3 各軸扭矩的計(jì)算5</p><p>　　6 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　6.1 高速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　根據(jù)表11.8，高速軸齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為240～260HBS5

4、</p><p>　　6.2 低速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算7</p><p><b>　　7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8</b></p><p>　　7.1高速軸最小軸徑計(jì)算8</p><p>　　7.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　7.2.1低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</p><p

5、>　　7.2.2低速軸的彎扭組合強(qiáng)度校核10</p><p>　　7.3 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算11</p><p>　　8滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算11</p><p>　　8.1 高速軸和中間軸上滾動(dòng)軸承的選擇11</p><p>　　8.2 低速軸上滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算11</p><p>　　9聯(lián)軸器的選擇

6、12</p><p>　　9.1 輸入軸聯(lián)軸器的選擇12</p><p>　　9.2 輸出軸聯(lián)軸器的選擇12</p><p>　　10鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算12</p><p>　　10.1高速軸和中間軸上鍵聯(lián)接的選擇12</p><p>　　10.2 低速軸上鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算12</p>&l

7、t;p>　　11潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇13</p><p>　　11.1 潤滑方式13</p><p>　　11.2 潤滑油牌號13</p><p>　　11.3密封裝置13</p><p>　　12其他技術(shù)說明13</p><p><b>　　13 結(jié)束語13</b&

8、gt;</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)：13</b></p><p><b>　　參考資料14</b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　本學(xué)期學(xué)了機(jī)械設(shè)計(jì)，在理論上有了一些基礎(chǔ)，但究竟自己掌握了多少，卻不清楚。并且“紙上學(xué)來終覺淺，要

9、知此事需躬行”。正好學(xué)校又安排了課程設(shè)計(jì)，所以決定這次一定要在自己能力范圍內(nèi)把它做到最好。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)任務(wù)書 </b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　專業(yè) 班級 設(shè)計(jì)者 學(xué)號 </p><p>　

10、　設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置二級斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。采用兩級圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案（見圖）。</p><p>　　帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入良機(jī)圓柱齒輪減速器3，在通過聯(lián)軸器4，將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動(dòng)輸送帶6工作。</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</

11、b></p><p>　　輸送帶有效拉力F=2800N</p><p>　　輸送機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速n=60r/min （允許誤差±5%）</p><p>　　輸送機(jī)滾筒直徑D=350mm</p><p>　　減速器設(shè)計(jì)壽命為10年（250天/年）。</p><p><b>　　工作條件：</b&

12、gt;</p><p>　　兩班制（15h/天），常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；三相交流電源，電壓為380/220伏。</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：1、減速器裝配圖1張（0號或1號圖紙）；</p><p>　　2、零件圖2張（低速軸及上面大齒輪，3號或號圖紙）</p><p>　　3、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份</p>

13、;<p>　　設(shè)計(jì)期限：2008年6月23日至2008年7月4日</p><p>　　頒發(fā)日期：2008年6月23日</p><p>　　3傳動(dòng)方案的分析和擬定（附傳動(dòng)方案簡圖）</p><p>　　題目要求設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，二級斜齒圓柱齒輪減速器，為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于浸油潤滑，軸需水平排放，任務(wù)書中給出的參考方案可

14、以采用。</p><p><b>　　4 電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　4.1 電動(dòng)機(jī)功率選擇</p><p>　　因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)（IP44）系列的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)功率Ped</p><p>　　設(shè)：工作機(jī)（

15、卷筒）所需功率PW</p><p><b>　　卷筒效率ηW</b></p><p>　　電機(jī)至卷筒軸Ⅲ的傳動(dòng)總效率ηa（減速器效率）</p><p><b>　　電機(jī)需要的功率Pd</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　4

16、.2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇</p><p><b>　　查手冊取</b></p><p>　　選定電機(jī)為Y112m-4</p><p>　　4.3 總傳動(dòng)比計(jì)算和分配各級傳動(dòng)比</p><p>　　5 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p>　　5.1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算</p><

17、p>　　5.2 各軸功率的計(jì)算 </p><p>　　5.3 各軸扭矩的計(jì)算</p><p>　　6 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　6.1 高速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)表11.8，高速軸齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為240～260HBS</p><p>　　因?yàn)槭瞧胀p速器，由表11

18、.20選精度等級為8，要求齒面粗糙度Ra≤3.2～6.3μm。圓周速度小于等于10m/s。</p><p>　　由于該減速器是閉式齒輪傳動(dòng)，且齒面為硬度HBS小于350的軟面齒，齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根的彎曲強(qiáng)度。</p><p>　　因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式（11.36）求出值。</p

19、><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算值</p><p>　　查表11.10取K=1.1</p><p>　　取小齒輪的齒數(shù)，中間軸大齒輪齒數(shù) 取</p><p><b>　　初選螺旋角</b></p><p><b>　　查表11.19取</b></p><p&g

20、t;<b>　　查表11.11取</b></p><p>　　查圖11.23得 </p><p><b>　　查表11.23的</b></p><p>　　查圖11.26的 </p><p>　　由式（11.15）的</p><p><b>　　取</b&

21、gt;</p><p><b>　　圓整后取</b></p><p>　　圓整中心距后確定螺旋角</p><p><b>　　主要尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　6.2 低速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p

22、><p>　　選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217～255HBS</p><p>　　因?yàn)槭瞧胀p速器，由表11.20選精度等級為8，要求齒面粗糙度Ra≤3.2～6.3μm。圓周速度小于等于10m/s。</p><p>　　由于該減速器是閉式齒輪傳動(dòng)，且齒面為硬度HBS小于350的軟面齒，齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式。應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸，然

23、后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根的彎曲強(qiáng)度。</p><p>　　因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式（11.36）求出值。</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算值</p><p>　　查表11.10取K=1.1</p><p>　　取中間軸小齒輪的齒數(shù)，低速軸齒輪齒數(shù) 取</p><p><b>　　初選螺旋角<

24、;/b></p><p><b>　　查表11.19取</b></p><p><b>　　查表11.11取</b></p><p>　　查圖11.23得 </p><p><b>　　查表11.23的</b></p><p>　　查圖11.26

25、的 </p><p>　　由式（11.15）的</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　圓整后取</b></p><p>　　圓整中心距后確定螺旋角</p><p><b>　　主要尺寸計(jì)算</b></p>&

26、lt;p><b>　　取 </b></p><p>　　齒輪4的齒頂圓直徑大于200小于500，應(yīng)做成腹板式，輪轂寬度取80mm。</p><p><b>　　7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　7.1高速軸最小軸徑計(jì)算</p><p>　　此減速器的功率屬于中小功率，對材料無特殊要求

27、，故選用45鋼并調(diào)質(zhì)處理</p><p>　　按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小直徑）</p><p>　　根據(jù)表16.2的C=107～118 又由式（16.2）得</p><p>　　聯(lián)軸器有鍵槽加大3%～5%的15.07～16.94mm。 取最小軸徑20mm。</p><p>　　7.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　

28、　根據(jù)表16.2的C=107～118 又由式（16.2）得</p><p>　　聯(lián)軸器有鍵槽加大3%～5%的42.29～47.54mm。 取最小軸徑45mm。</p><p>　　7.2.1低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　作裝配簡圖，取齒輪與齒輪之間間距15mm，齒輪與箱體內(nèi)壁間距15mm，軸承端面到箱體內(nèi)壁距離5mm，上端軸頸長45mm，軸頭長80mm，齒

29、輪上端用軸環(huán)定位，下端用套筒定位，齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接，又各齒輪的寬度確定，作裝配簡圖如下，并標(biāo)出相應(yīng)的尺寸關(guān)系。</p><p>　　齒輪輪轂寬度為80mm，為保證齒輪固定可靠，該軸頸長度應(yīng)小于齒輪輪轂寬度，取為77mm。確定軸的結(jié)構(gòu)如下</p><p>　　7.2.2低速軸的彎扭組合強(qiáng)度校核</p><p><b>　　畫軸的受力圖</b&

30、gt;</p><p><b>　　計(jì)算軸上受力</b></p><p><b>　　計(jì)算軸承處支反力</b></p><p><b>　　計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩</b></p><p>　　查表16.3得，滿足的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕度。</p>

31、<p>　　7.3 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)表16.2的C=107～118 又由式（16.2）得</p><p>　　聯(lián)軸器有鍵槽加大3%～5%的26.36～29.63mm。 取最小軸徑30mm。</p><p>　　8滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算</p><p>　　8.1 高速軸和中間軸上滾動(dòng)軸承的選擇</p&

32、gt;<p>　　因?yàn)槭切饼X輪所以選角接觸球軸承，高速軸軸頸直徑25mm，中間軸軸頸直徑30mm，可分別選用7205C、7206C軸承。</p><p>　　8.2 低速軸上滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算</p><p>　　因?yàn)槭切饼X輪所以選角接觸球軸承，低速軸軸頸直徑55mm，可選用7211C軸承。</p><p>　　查表17.7得， </p&

33、gt;<p>　　所以A端壓緊，B端放松。</p><p>　　對A端， 對B端，</p><p>　　查表17.10得， </p><p><b>　　查表17.11得，</b></p><p>　　查手則得7211C軸承Cr=52800N.取ε=3，</p><p>

34、;　　軸承要求壽命為 250×10×15=37500h. 所以軸承滿足要求。</p><p><b>　　9聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　9.1 輸入軸聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)Y112M-4的軸徑為28mm，軸頭長60mm；減速器輸入軸軸頭直徑20mm，長42mm。所以可選用。</p>

35、<p>　　9.2 輸出軸聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　減速器輸出軸軸頭直徑45mm，長80mm，卷筒軸直徑45mm，長90mm。所以可選用。</p><p>　　10鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算</p><p>　　10.1高速軸和中間軸上鍵聯(lián)接的選擇</p><p>　　高速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運(yùn)動(dòng)，軸頭直徑20mm，長

36、42mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型，鍵可選用C型鍵。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得，軸的直徑為17～22mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為6×6，鍵的長度可選40mm。所以選定鍵為 鍵C6×40 GB1096-79（90）。</p><p>　　中間軸上鍵聯(lián)接用于固定齒輪的周向運(yùn)動(dòng)，軸頸直徑36mm，長為43mm、73mm。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得，軸的直徑為30～38mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為10×8，鍵的長度可選36mm

37、、63mm。所以選定鍵為 鍵10×36 GB1096-79（90）、鍵10×63 GB1096-79（90）。</p><p>　　10.2 低速軸上鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算</p><p>　　低速軸上鍵聯(lián)接用于固定聯(lián)軸器的周向運(yùn)動(dòng)和齒輪的周向運(yùn)動(dòng)，軸頭直徑45mm，長80mm,且聯(lián)軸器軸孔為J型，鍵可選用C型鍵;軸頸直徑66mm，長為74mm。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得，軸的直徑

38、為44～50mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為14×9，鍵的長度可選70mm。軸的直徑為65～75mm時(shí)，鍵的公稱尺寸為20×12，鍵的長度可選63mm。所以選定鍵為 鍵C14×70 GB1096-79（90）、鍵20×63 GB1096-79（90）。</p><p><b>　　鍵聯(lián)接強(qiáng)度的校核：</b></p><

39、p>　　查表8.2得，（鑄鐵） （鋼）</p><p>　　所以鍵聯(lián)接滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　11潤滑方式、潤滑劑牌號及密封裝置的選擇</p><p><b>　　11.1 潤滑方式</b></p><p><b>　　齒輪的潤滑</b></p><p>

40、;　　采用浸油潤滑，浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為25mm。再加齒輪到箱底的距離15mm，所以油深40mm。</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的潤滑</b></p><p>　　采用飛濺潤滑，需開設(shè)油溝。</p><p>　　11.2 潤滑油牌號 </p><p>　　齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該

41、裝置用于小型設(shè)備，選用L-CKC90～110潤滑油</p><p><b>　　11.3密封裝置</b></p><p>　　選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用氈圈油封密封圈實(shí)現(xiàn)密封。 </p><p>　　密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為 氈圈25JB/ZQ4606-86 氈圈55JB/ZQ4606-86。</p><p>

42、;<b>　　12其他技術(shù)說明</b></p><p>　　1.裝配軸承時(shí)，應(yīng)在軸承內(nèi)涂上適量的ZN-4鈉基潤滑脂（GB492-77）；</p><p>　　2.安裝任一調(diào)整環(huán)時(shí)，滾動(dòng)軸承的總軸向間隙應(yīng)調(diào)整到0.4±0.2范圍內(nèi)；</p><p>　　3.機(jī)座與機(jī)蓋合箱面上允許涂以密封油漆，但禁止使用任何襯墊；</p>

43、<p>　　4.裝配好的減速器接合面間的間隙，在任何地方都不得大于0.03；</p><p>　　5.減速器裝配好后，在機(jī)座內(nèi)加以N46號機(jī)油（GB443-84），油面應(yīng)維持</p><p>　　在油尺二刻線中間，高速軸以600-1000轉(zhuǎn)/分作空載跑合，以檢查各部件</p><p>　　工作的靈活性與可靠性；</p><p>　　

44、（1）各密封處，接合處不應(yīng)有漏油、滲油現(xiàn)象；</p><p>　　（2）各聯(lián)接件、緊固件、聯(lián)接密封可靠，無松動(dòng)現(xiàn)象；</p><p>　?。?）滾動(dòng)軸承軸向間隙應(yīng)調(diào)整正確，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫升不超過20°C；</p><p>　?。?）齒輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)、正常，無沖擊震動(dòng)及過高噪音；</p><p>　　6.在空載試驗(yàn)合格的條件下，才允許進(jìn)行

45、負(fù)荷試驗(yàn)；</p><p><b>　　13 結(jié)束語</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)：</b></p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識到上課時(shí)的內(nèi)容雖然已經(jīng)很很豐富，但如果沒有實(shí)踐的話，學(xué)習(xí)再多的理論也只是紙上談兵，就像用到的各種符號，往往就同其它的一些符號相混，結(jié)果往往是張冠李戴。但如果書上的知識沒有掌

46、握，在設(shè)計(jì)的過程中會(huì)遇到很多麻煩，就像有許多公式記不起來，結(jié)果是弄得自己手忙腳亂，只好再從書上查找；通過這次設(shè)計(jì)，我查找資料的能力也得到了很大的提高。</p><p>　　這次的設(shè)計(jì)，使我也懂得所學(xué)的理論知識要做到真正的融會(huì)貫通，就必須是理論同實(shí)踐相結(jié)合。在現(xiàn)實(shí)生活中要勤于用學(xué)過的知識分析遇到的問題。</p><p><b>　　參考資料</b></p>