機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)---單級斜齒圓柱齒輪減速器

1、<p>　　——單級斜齒圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書····················

2、·····3</p><p>　　傳動方案設(shè)計(jì)·······················3</p><p>

3、　　電動機(jī)的選擇計(jì)算···················3</p><p>　　齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算··········

4、83;······5</p><p>　　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及聯(lián)軸器的選擇·········8</p><p>　　鍵連接的選擇計(jì)算·········

5、3;·········11</p><p>　　滾動軸承的校核·····················11<

6、/p><p>　　潤滑和密封方式的選擇···············13</p><p>　　箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算·········13</p&

7、gt;<p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)···························14</p><p>　　參考資料·

8、83;······················14</p><p>　　一．減速器的設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的：</b>&l

9、t;/p><p>　　設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的單級斜齒圓柱齒輪減速器。</p><p><b>　　工作條件及要求：</b></p><p>　　用于鑄工車間運(yùn)型砂，單班制工作（8小時(shí)工作制），有輕微振動，使用壽命為10年，軸承壽命為3年。帶式運(yùn)輸機(jī)的工作數(shù)據(jù)如下：</p><p><b>　　二．傳動方案設(shè)計(jì)</b

10、></p><p>　　根據(jù)已知條件可計(jì)算出卷筒的轉(zhuǎn)速為</p><p>　　若選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動機(jī)則可估算出傳動裝置的總傳動比為5.5或8.5，考慮減速器的工作條件和要求，暫選下圖所示傳動方案，其特點(diǎn)為：減速器的尺寸緊湊，閉式齒輪傳動可保證良好的潤滑和工作要求。</p><p>　　三．電動機(jī)的選擇計(jì)算</p&g

11、t;<p><b>　　1．電動機(jī)的選擇</b></p><p>　　（1）電動機(jī)類型的選擇</p><p>　　根據(jù)動力源和工作要求，選Y系列三相異步電動機(jī)。</p><p>　　（2）電動機(jī)功率的選擇</p><p>　　工作機(jī)所需有效功率 。</p><p>　　由傳動示意圖可

12、知：電動機(jī)所需有效功率</p><p>　　式中，為傳動裝置的總效率 。</p><p>　　設(shè)，，，分別為彈性連軸器（2個(gè)）、閉式齒輪（設(shè)齒輪精度為8級）、滾動軸承（3對）、運(yùn)輸機(jī)卷筒的效率。查表得，，，，則傳動裝置的總效率</p><p>　　電動機(jī)所需有效功率 。</p><p>　　查表選取電動機(jī)的額定功率為 。</p&

13、gt;<p>　?。?）電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速 。</p><p>　　查表2-3知總傳動比 =3～5。</p><p>　　則電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速。</p><p>　　查表選取滿載轉(zhuǎn)速為 同步轉(zhuǎn)速為的Y132M1-6型電動機(jī)，則傳動裝置的總傳動比，且查得電動機(jī)的數(shù)據(jù)及總傳動比如下：</p

14、><p><b>　　2．傳動比的分配</b></p><p>　　由傳動示意圖可知：只存在減速器的單級傳動比，即閉式圓柱齒輪的傳動比，其值</p><p>　　3．傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算</p><p>　?。?）各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算</p><p>　　由傳動示意圖可知, 軸Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ的轉(zhuǎn)速：

15、</p><p>　?。?）各軸的輸入功率計(jì)算</p><p>　　因?yàn)樗O(shè)計(jì)的傳動裝置用于專用機(jī)器，故按電動機(jī)的所需功率計(jì)算。</p><p>　　軸Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ的輸入功率：</p><p>　　（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算</p><p>　　軸Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ的輸入轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　

16、將上述結(jié)果列于下表中，以供查詢。</p><p>　　四.齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　如傳動示意圖所示：齒輪Ⅰ和Ⅱ的已知數(shù)據(jù)如下表： </p><p>　　1）選擇齒輪精度： 按照工作要求確定齒輪精度為8級。</p><p>　　2）選擇齒輪材料： </p><p>　　考慮到生產(chǎn)要求和工作要求，查圖表，

17、可得Ⅰ（?。ⅱ颍ù螅X輪的選材，及相應(yīng)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　由于該齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，主要失效形式為齒面疲勞點(diǎn)蝕，故應(yīng)按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并校核其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。</p><p><b>　　3）許用應(yīng)力計(jì)算：</b></p><p>　　齒輪Ⅰ、Ⅱ的循環(huán)次數(shù)（使用壽命為10年）為：</p><p&g

18、t;<b>　　查圖得,</b></p><p>　　設(shè)?。▋奢喚鶠檐淉X面）可求得：</p><p>　　4）按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　?、傩↓X輪的名義轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　②選取各系數(shù)并列表：</p><p><b>　?、鄢醵X輪的參數(shù)：</b>&

19、lt;/p><p><b>　　，取</b></p><p>　?、艹跛惴侄葓A直徑并確定模數(shù)和螺旋角β：</p><p>　　因兩齒輪均為鋼制，故，則</p><p>　　所以 a取圓整值為 ；</p><p><b>　　法向模數(shù)：，</b></p><

20、p><b>　　圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。</b></p><p><b>　　調(diào)整螺旋角：</b></p><p>　?、萦?jì)算齒輪的幾何尺寸：</p><p>　　螺旋角， 法向模數(shù)，</p><p><b>　　齒數(shù)， 中心距.</b></p><p&g

21、t;<b>　　分度圓直徑：，</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑：，</b></p><p><b>　　齒根圓直徑：，</b></p><p><b>　　齒寬：，</b></p><p>　　5）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p>

22、<p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：，</b></p><p>　　查圖得， 端面重合度，</p><p><b>　　再查圖得，則</b></p><p>　　即齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。</p><p>　　6)計(jì)算齒輪的圓周速度：</p><p><b>　

23、　7)齒輪的受力分析</b></p><p>　　齒輪Ⅰ，Ⅱ的受力情況如下圖所示： </p><p><b>　　接運(yùn)輸帶</b></p><p><b>　　Ft2 Fa2</b></p><p><b>　　FA1 Ft1</b></p>&l

24、t;p><b>　　接電機(jī)</b></p><p><b>　　各力的大小分別為：</b></p><p><b>　　圓周力：</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　軸向力：</b>

25、</p><p>　　五．軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及聯(lián)軸器的選擇</p><p><b>　　1．選擇軸的材料：</b></p><p>　　該軸無特殊要求，因而選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼。查表知。</p><p><b>　　2。初算軸徑：</b></p><p>　　軸Ⅰ的軸徑即為電動機(jī)外

26、伸軸直徑</p><p>　　軸Ⅱ（與齒輪Ⅰ配合）： 查表取C=110, 并且安裝聯(lián)軸器處有一個(gè)鍵槽，故軸徑</p><p>　　軸Ⅲ（與齒輪Ⅱ配合）： 查表取C=110，并且安裝聯(lián)軸器處有一個(gè)鍵槽，故軸徑</p><p>　　軸Ⅳ：查表取C=110，并且安裝聯(lián)軸器處有一個(gè)鍵槽，故軸徑</p><p><b>　　3。聯(lián)軸器的選擇：

27、</b></p><p>　　由電動機(jī)外伸軸徑及傳動要求，公稱轉(zhuǎn)矩，查表選取TL6彈性套柱銷聯(lián)軸器，故取軸Ⅱ與聯(lián)軸器連接的軸徑為32mm。</p><p>　　因?yàn)檩SⅢ與軸Ⅳ的最小軸徑分別為并考慮傳動要求，公稱轉(zhuǎn)矩，查表選取YL8凸緣聯(lián)軸器，故軸Ⅲ、軸Ⅳ與聯(lián)軸器連接的的軸徑均為35mm。</p><p><b>　　4。軸承的選擇：</b

28、></p><p>　　根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件的軸向定位和固定，假設(shè)選用深溝球軸承，查表可估選出裝軸承處的軸徑及軸承型號，見下表：</p><p><b>　　5．齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?、俅簖X輪：</b></p><p>　　因?yàn)辇X頂圓直徑：，為了減輕重量和節(jié)

29、約材料，并考慮機(jī)械性能，故大齒輪采用腹板式自由鍛結(jié)構(gòu)，且取與軸連接處的直徑為53mm</p><p><b>　?、谛↓X輪：</b></p><p>　　因?yàn)辇X頂圓直徑：,故作成齒輪軸形式</p><p><b>　　6．軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　1）軸徑和軸長的設(shè)計(jì) 單位都為mm

30、 </p><p><b>　　2）低速軸的校核</b></p><p><b>　　（1）受力分析：</b></p><p>　　低速軸上齒輪的受力情況，已經(jīng)分析清楚（見齒輪部分“7）”）。</p><p>　　水平面的受力和彎矩圖</p><p>　　A

31、 Ft2 B C</p><p>　　FRA FRB</p><p><b>　　37.193</b></p><p>　　垂直面的受力和彎矩圖</p&

32、gt;<p><b>　　Fa2 </b></p><p><b>　　Ft2</b></p><p>　　FRA’ FRB’</p><p><b>　　27.421</b>&l

33、t;/p><p><b>　　0.291</b></p><p><b>　　合成彎矩圖</b></p><p><b>　　46.209</b></p><p><b>　　37.194</b></p><p><b>　　

34、轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p><b>　　T2=119.39</b></p><p><b>　　當(dāng)量彎矩圖</b></p><p><b>　　85.446</b></p><p>　　72.113 σT2=71.873</p><p>

35、　?。?）軸承的支反力：</p><p><b>　　水平面上的支反力：</b></p><p><b>　　垂直面上的支反力：</b></p><p><b>　?。?）畫彎矩圖：</b></p><p>　　剖面C處水平面的彎矩：</p><p>&

36、lt;b>　　垂直面上的彎矩：</b></p><p><b>　　合成彎矩：</b></p><p><b>　?。?）畫轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　（5）畫當(dāng)量彎矩圖：</p><p>　　因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，。已知查表得，則</p><p

37、><b>　　剖面C處的當(dāng)量彎矩</b></p><p>　?。?）判斷危險(xiǎn)剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度：</p><p>　　剖面C當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與鄰段相差不大，估剖面C為危險(xiǎn)剖面。已知</p><p>　　剖面D處的直徑最小，估該剖面也為危險(xiǎn)剖面</p><p><b>　　所以其強(qiáng)度足夠。</b&g

38、t;</p><p>　　六．鍵連接的選擇計(jì)算</p><p>　　各處的鍵均采用有輕度沖擊的普通平鍵半圓鍵的聯(lián)接方式，查表可得</p><p>　　高速軸聯(lián)軸器處選鍵C10×70 GB1096-2003，其擠壓強(qiáng)度為</p><p>　　電動機(jī)處的鍵是查表所得，故無須校核。</p><p>　　低速軸聯(lián)軸

39、器處選鍵C10×70 GB1096-2003，其擠壓強(qiáng)度為</p><p>　　低速軸齒輪處選鍵C16×63 GB1096-2003</p><p><b>　　所以各鍵強(qiáng)度足夠。</b></p><p><b>　　七。滾動軸承的校核</b></p><p>　　在軸的設(shè)計(jì)

40、計(jì)算部分已經(jīng)選用如下表所示深溝球軸承：</p><p><b>　　低速軸軸承的校核</b></p><p>　　1）軸的受力狀況及軸承載荷計(jì)算</p><p><b>　　水平面上的支反力：</b></p><p><b>　　垂直面上的支反力：</b></p>

41、<p>　　軸承所承受的徑向載荷</p><p><b>　　軸向外載荷</b></p><p>　　軸承的轉(zhuǎn)速n=252.97</p><p>　　單班制工作，預(yù)期壽命3年，則 </p><p><b>　　2）求當(dāng)量動載荷</b></p><p><b&

42、gt;　　查表取 </b></p><p>　　按圖，軸承Ⅰ未承受軸向載荷，故</p><p>　　軸承Ⅱ受軸向載荷；，查表取，</p><p><b>　　查表取</b></p><p>　　故僅計(jì)算軸承Ⅱ的壽命即可。</p><p><b>　　3）求軸承的壽命</

43、b></p><p>　　實(shí)際壽命比預(yù)期壽命大，故所選軸承合適。</p><p>　　八。潤滑和密封方式的選擇</p><p><b>　　齒輪潤滑劑的選擇</b></p><p>　　因是閉式齒輪傳動，且齒輪選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，其硬度 且節(jié)圓處：</p><p>　　所以兩個(gè)齒輪均采用

44、油潤滑，開油溝，油溝尺寸為 a×b×c=4m×6m×4m。</p><p>　　查表，選擇潤滑油的黏度為118，選擇油的代號為CKC 150 GB5903-86</p><p><b>　　齒輪的潤滑方式：</b></p><p>　　因?yàn)楣什捎糜统亟櫇櫥?lt;/p><p&g

45、t;　　3．軸承的潤滑： 采用飛濺方式直接用減速器油池內(nèi)的潤滑油進(jìn)行潤滑。</p><p>　　4．密封方式的確定：</p><p>　　根據(jù)減速器的密封要求，選擇接觸式密封方式，根據(jù)軸徑查表選擇氈圈油封及槽，分別選：氈圈38 JB/ZQ4406-86、氈圈40 JB/ZQ4406-86。</p><p>　　箱體剖分面上允許涂密封膠或水玻璃，不允許塞入任何

46、墊片或填料。</p><p>　　九。箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算</p><p>　　1．減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　參照表5-1各部位尺寸列于下表：</p><p>　　鑄件有1：20的拔模斜度，鑄造圓角半徑取R=5mm,沉頭座锪平。</p><p><b>　　附件設(shè)計(jì)</b>

47、;</p><p>　　窺視孔和視孔蓋：窺視孔開在嚙合區(qū)的上方并有適當(dāng)?shù)拇笮?，窺視孔平時(shí)用蓋板蓋住，加密封墊圈，螺釘連接。尺寸如下：</p><p>　　通氣器：選M16×1.5塞。</p><p>　　起吊裝置：選吊耳環(huán)和吊鉤。吊耳環(huán)尺寸為：</p><p><b>　　吊鉤尺寸為：</b></p>

48、;<p>　　4) 油面指示器：選油標(biāo)尺M(jìn)16</p><p>　　油孔和螺塞：放油孔位于箱座內(nèi)底面最低處，內(nèi)底面作成1度至1.5度斜面，油孔附近作出凹坑。螺塞采用M16×1.5JB/ZQ4450-86型外六角螺塞，加裝封油墊。</p><p>　　起蓋螺釘：采用螺栓GB/T5783-M10×30，螺釘端部作成圓柱端。數(shù)量為1個(gè)</p>&l

49、t;p>　　定位銷：采用銷GB117-86-A10×30 ，兩個(gè)，非對稱分布。</p><p><b>　　十。設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　通過兩個(gè)周的實(shí)踐，自己比較全面的完成了本次課程設(shè)計(jì)，在完成了全部的圖紙及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書任務(wù)之后我又對設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。</p><p>　　我認(rèn)為我的設(shè)計(jì)只能說基本

50、上滿足了設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，只是設(shè)計(jì)方案稍有欠缺，兩齒輪的直徑差較大，設(shè)計(jì)成雙級傳動會比較好，只是設(shè)計(jì)時(shí)間較緊張，沒有改變初始設(shè)計(jì)方案，也沒有對各部件都進(jìn)行校核，針對本設(shè)計(jì)方案，我考慮到使用過程中各部件的使用效率會普遍較低，故而設(shè)計(jì)時(shí)傳動效率我取了小值，通過檢查強(qiáng)度和壽命等的校核，我認(rèn)為設(shè)計(jì)結(jié)果基本滿足了設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。</p><p>　　由于是初次設(shè)計(jì)，故而在機(jī)械的裝配圖，主要零件的工作圖以及設(shè)計(jì)計(jì)算說明書中

51、均不同程度的出現(xiàn)了錯(cuò)誤，通過和同學(xué)們的討論以及互相檢驗(yàn)，已經(jīng)盡自己最大的努力糾正了錯(cuò)誤，并且獲得了一定的經(jīng)驗(yàn)，但是，由于水平有限，還有一些隱秘的錯(cuò)誤還沒有檢查出來，敬請老師指正，以期完善本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)械的結(jié)構(gòu)、工藝性方面存在著一些與實(shí)際不符的錯(cuò)誤，至于其他方面我認(rèn)為還是可以的。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，我掌握了設(shè)計(jì)機(jī)械的總的基本的方法以及設(shè)