《二級齒輪減速器課程設(shè)計03》.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除四、各級傳動零件的設(shè)計計算1、 高速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計計算1、初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸(1)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距(2)確定齒數(shù)（3）初選齒寬系數(shù)(4) 初選螺旋角(5) 載荷系數(shù)K(6) 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)(7) 重合度系數(shù)(8) 螺旋角系數(shù)(9) 許用彎曲應(yīng)力(10) 計算模數(shù)(11)初算主要尺寸、(12) 驗算載荷系數(shù)2、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度（1）確定載荷系數(shù)K（2）確定各系數(shù)(1) 許用接觸應(yīng)力(2) 校核齒面接觸強(qiáng)度3、 計算幾何尺寸2、低速級直齒圓柱齒輪設(shè)計計算1、初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸(1) 確定齒數(shù)(1) 初選齒寬系數(shù)(3) 載荷系數(shù)K(4) 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)(5) 重合度系數(shù)(6) 彎曲許用應(yīng)力(7) 計算模數(shù)(8) 初算主要尺寸(9) 驗算載荷系數(shù)2、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度(1) 確定載荷系數(shù)K(2) 確定各系數(shù)(3) 許用接觸應(yīng)力(4) 校核齒面接觸強(qiáng)度3、計算幾何尺寸五、軸的設(shè)計1、軸的設(shè)計(1)、選材(2)、軸的結(jié)構(gòu)2、軸的設(shè)計3軸的設(shè)計六、軸的強(qiáng)度校核七、軸承的校核八、鍵的校核、九聯(lián)軸器的選擇2軸(中間軸) 高速級大小齒輪均選用硬齒面漸開線斜齒輪低速級大小齒輪均選用硬齒面漸開線直齒輪面接觸率為70%。傳動比誤差 允許非對稱布置，=0.6（表9.16）初定螺旋角使用系數(shù) 表9.11查得=1.0動載荷系數(shù) 估計齒輪圓周速度1.6m/s=當(dāng)量齒數(shù)由圖9.53查得：=2.65，=2.23由圖9.54查得：=1.58，=1.754端面重合度近似為則重合度系數(shù)為軸向重合度安全系數(shù)由表9.15查得（按1%失效概率考慮）小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖9.59查得壽命系數(shù)，實驗齒輪應(yīng)力修正系數(shù)，由圖9.60預(yù)取尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力=0.005881=0.005314比較與，取=0.005881按標(biāo)準(zhǔn)取初算中心距修正螺旋角分度圓直徑齒寬 ?。ㄆ渲?，）分度圓直徑，標(biāo)準(zhǔn)中心距齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬選材為20CrMoTi，齒面滲碳淬火，齒面硬度為5862HRC； 傳動比誤差允許初選齒寬系數(shù)=0.6使用系數(shù) 表9.11查得=0.7m/s.動載荷系數(shù) 估計齒輪圓周速度v=1m/s由圖9.44查得=1.02=1.2 ，=1.17 所以=1.13=，=1.77重合度為安全系數(shù)由表9.15查得（按1%失效概率考慮 ）由圖9.59查得壽命系數(shù)，由圖9.60預(yù)取尺寸系數(shù)=取整查的Kv=1.02不變，b/h=9.42,查的=1.13不變，無需校核齒面強(qiáng)度。齒向載荷分布系數(shù) 預(yù)估齒寬b=40mm，由表9.13查得，初取b/h=6，再由圖9.46查得齒間載荷分配系數(shù)，由表9.12查得=1.4載荷系數(shù)KK=由圖9.53查得：小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)實驗齒輪應(yīng)力修正系數(shù)，許用彎曲應(yīng)力比較與，取=0.005414取 m=2.5初算中心距分度圓直徑 齒寬?。糊X寬系數(shù)可查得各載荷系數(shù)均不變，故無需校核大小齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度載荷系數(shù)：=1.0，=1.02，=1.17，=1.2K=材料彈性系數(shù)，由表9.14查得=189.8節(jié)點區(qū)域系數(shù)，由圖9.48查得=2.5重合度系數(shù)，由圖9.49查得=0.875試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限壽命系數(shù)，由圖9.56查得，工作硬化系數(shù)尺寸系數(shù)，由圖9.57查得安全系數(shù)，由表9.15查得則許用接觸應(yīng)力取分度圓直徑 ，標(biāo)準(zhǔn)中心距 嚙合角齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬選擇軸材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217255HBS。由表19.1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。據(jù)式19.3取，由表19.3選參數(shù)A=110，得：因為軸端開鍵槽，會削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%5%，取軸的直徑為32mm根據(jù)軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，軸上零件的布置方案如下：根據(jù)軸的受力，選取深溝球軸承6008 GB/T276，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為40mm，與其配合軸段的軸徑為40mm，右端軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為45mm，配合段長度17mm，左端采用軸套作軸向定位,平鍵尺寸為GB/T1096 10mm8mm30mm。采用階梯軸，各從右自左軸徑：32，35，40，45，50，45，40使用齒輪軸，為了便于裝配，端部采用錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。軸端倒角為，按規(guī)定確定軸肩的圓角的半徑，右軸頸留有砂輪越程槽。選擇軸材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217255HBS。由表19.1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。據(jù)式19.3取，由表19.3選參數(shù)A=110，得：根據(jù)軸承的規(guī)格，故取軸的直徑為40mm采用階梯軸，軸2的軸徑，從左到右的軸徑：40，46， 43，46，40根據(jù)軸上的齒輪、軸承、軸承蓋等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，周上零件的布置方案如下：根據(jù)軸的受力，選取深溝球軸承6008 GB/T276，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為40mm，右端軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為46mm，配合段長度20mm，左端采用軸套作軸向定位。從左至右（兩個齒輪）。斜齒輪取安裝段直徑46mm，配合為H7/r6，軸段長應(yīng)比齒輪寬略短，取27mm，為了便于裝配，端部采用錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。直齒輪取安裝段直徑43mm，配合為H7/r6，軸段長應(yīng)比齒輪寬略短，取56mm，為了便于裝配，端部采用錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)用于周向定位大斜齒輪采用的平鍵尺寸為，取軸端倒角為，按規(guī)定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上，按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度，合格。選擇軸材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217255HBS。由表19.1查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。據(jù)式19.3取，由表19.3選參數(shù)A=110，得：因為軸端開鍵槽，會削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加4%5%，取軸的直徑為55mm. 采用階梯軸，軸3的軸徑，從左到右的軸徑：60，63，72，65，60，58，55。根據(jù)軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，周上零件的布置方案如下：根據(jù)軸的受力和軸上零件的裝配，選取深溝球軸承6212 GB/T276，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為60mm，左端軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為72mm，配合段長度20mm，右端采用軸套作軸向定位。取齒輪安裝段直徑64mm，配合為H7/r6，配合段長應(yīng)比齒輪寬略短，取50mm，為了便于裝配，端部采用錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。用于周向定位大直齒輪采用的平鍵尺寸為。最左端用于連接聯(lián)軸器的平鍵的尺寸為GB/T1096 16mm10mm100mm。取軸端倒角為，按規(guī)定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上，按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度，合格。校核第三軸：畫軸空間受力圖，將軸作用力分解為垂直面受力和水平面受力，取集中力作用于齒輪和軸承寬度的中點。軸上受力分析齒輪圓周力：齒輪徑向力：齒輪軸向力：計算作用于軸上的支反力其中，水平面內(nèi)的支反力垂直面內(nèi)的支反力計算軸的彎矩、并畫彎矩圖計算截面C處的彎矩分別畫出垂直面和水平面的彎矩圖，求和成彎矩并畫其彎矩圖畫扭矩圖(g)，見附錄。校核軸的強(qiáng)度危險截面多為承受最大彎矩和扭矩的截面，通常只要對該截面進(jìn)行校核。必要時也要對危險截面進(jìn)行校核。根據(jù)19.6式，取，考慮到鍵槽影響，乘以0.94故安全。（注：彎矩圖、扭矩圖附于表格后）軸3上的軸承深溝球軸承6212 GB/T276，其尺寸為,查的基本載荷動載荷Cr = 47.8kN,基本載荷靜載荷 Cor = 32.8kN，F(xiàn)a / Fr = 1266 / 3479 e ,據(jù)表17.7選 X = 1 , Y = 0,P=X Fr + YFa = 3479N其基本額定壽命此減速器工作十年，所以軸承合格。軸1和軸2上的軸承校核同上，經(jīng)校核均合格。1、軸徑32，選用的平鍵尺寸bh=108,按表15.10，p=110MPa, 2、軸徑46，選用的平鍵尺寸bh=149,按表15.10，p=110MPa, 3、軸徑63，選用的平鍵尺寸bh=1811,按表15.10，p=110MPa, 由表18.1，聯(lián)軸器的工作狀況系數(shù)K = 1.3,所以Tc = KT = 1.3967.88 = 1258.24N.m,選HL4型聯(lián)軸器，用Y型，軸孔長度112mm，D = 195mm , S = 3mm,質(zhì)量22 kg , 則根據(jù)聯(lián)軸器選與其配合長度的軸110mm ，則選鍵長 = 90 mm符合條件，按軸徑選用軸端擋圈直徑D = 65mm ，螺栓緊固軸端擋圈取M825。取按標(biāo)準(zhǔn)取取取齒數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)取m=2.5mm、取十、箱體及減速器附件說明：箱殼是安裝軸系組件和所有附件的基座，它需具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的工藝性。箱殼多數(shù)用HT150或HT200灰鑄鐵鑄造而成，易得道美觀的外表，還易于切削。為了保證箱殼有足夠的剛度，常在軸承凸臺上下做出剛性加固筋。當(dāng)軸承采用潤滑時，箱殼內(nèi)壁應(yīng)鑄出較大的倒角，箱殼接觸面上應(yīng)開出油槽，一邊把運轉(zhuǎn)時飛濺在箱蓋內(nèi)表面的油順列而充分的引進(jìn)軸承。當(dāng)軸承采用潤滑脂潤滑時，有時也在接合面上開出油槽，以防潤滑油從結(jié)合面流出箱外。 箱體底部應(yīng)鑄出凹入部分，以減少加工面并使支撐凸緣與地量好接觸。減速器附件：1)視孔和視孔蓋箱蓋上一般開有視孔，用來檢查嚙合，潤滑和齒輪損壞情況，并用來加注潤滑油。為了防止污物落入和油滴飛出，視孔須用視孔蓋、墊片和螺釘封死。視孔和視孔蓋的位置和尺寸由查表得到。2)油標(biāo) 采用油池潤滑傳動件的減速器，不論是在加油還是在工作時，均需觀察箱內(nèi)油面高度，以保證箱內(nèi)油亮適當(dāng)，為此，需在箱體上便于觀察和油面較穩(wěn)定的地方，裝上油標(biāo)油標(biāo)已標(biāo)準(zhǔn)化。3)油塞 在箱體最底部開有放油孔，以排除油污和清洗減速器。放油孔平時用油塞和封油圈封死。油塞用細(xì)牙螺紋，材料為235鋼。封油圈可用工業(yè)用革、石棉橡膠紙或耐油橡膠制成。4)吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘 為了便于搬運減速器，常在箱體上鑄出吊鉤、吊耳或在箱蓋上安裝吊環(huán)螺釘。起吊整個減速器時，一般應(yīng)使用箱體上的吊鉤。對重量不大的中小型減速器，如箱蓋上的吊鉤、吊耳和吊環(huán)螺釘?shù)某叽绺鶕?jù)減速器總重決定，才允許用來起調(diào)整個減速器，否則只用來起吊箱蓋。5)定位銷 為了加工時精確地鏜制減速器的軸承座孔，安裝時保證箱蓋與箱體的相互位置，再分箱面凸緣兩端裝置兩個圓錐銷，以便定位。圓錐銷的位置不應(yīng)該對稱并盡量遠(yuǎn)離。直徑可大致取凸緣連接螺栓直徑的一半，長度應(yīng)大于凸緣的總厚度，使銷釘兩端略伸凸緣以利裝拆。滾動軸承的外部密封裝置：為了防止外界灰塵、水分等進(jìn)入軸承，為了防止軸承潤滑油的泄漏，在透蓋上需加密封裝置。在此，我們用的是氈圈式密封。因為氈圈式密封適用于軸承潤滑脂潤滑，摩擦面速度不超過45m/s的場合。附：彎矩圖、扭矩圖（軸）具體參數(shù)見表格中“軸的設(shè)計”部分參考資料1 吳克堅等主編.機(jī)械設(shè)計.北京:高等教育出版社,20032 王之櫟等主編.機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20033 龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京:高等教育出版社,19904 龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計圖冊.北京:高等教育出版社,1989十一、自我小結(jié)至此，短學(xué)期的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲?；仡欉@三周的學(xué)習(xí)生活，將我的學(xué)習(xí)心得總結(jié)如下。課程設(shè)計是機(jī)械課程當(dāng)中一個重要環(huán)節(jié)，通過三周的課程使我在機(jī)械設(shè)計方面好好體驗了一下。本次設(shè)計包含著諸如機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、材料力學(xué)、互換性測量、CAD制圖等眾多學(xué)科的專業(yè)知識，在課程設(shè)計的過程當(dāng)中，要求我們能夠?qū)σ郧皩W(xué)過的各門課的知識能夠進(jìn)行綜合運用，并結(jié)合“機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計”課程本身的要求，對設(shè)計對象進(jìn)行設(shè)計。這對于我們初次進(jìn)行課程設(shè)計的同學(xué)來說，在短短的三周之內(nèi)要完成這樣的一項任務(wù)，并非易事。這次我們的設(shè)計題目是“二級展開式圓柱齒輪減速器”，我們是分組進(jìn)行設(shè)計的，我們的數(shù)據(jù)是第三組，我們幾個在分析題目要求過后，開始著手對零部件進(jìn)行設(shè)計計算，主要是各級傳動齒輪、軸、軸承、鍵、箱體等的設(shè)計計算。然后我們對齒輪，軸，軸承等一些重要零件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行了校核。隨后我們根據(jù)自己算出來的尺寸開始畫草圖，草圖繪制完成后，我們著手正圖的繪制，正圖足足用了五天時間。之后是用AutoCAD軟件進(jìn)行了齒輪零件圖、軸零件圖的繪制和編制成機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書。最后一個環(huán)節(jié)是參與答辯。至此，我的設(shè)計過程順利完成。由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中出現(xiàn)了一些問題，如在選擇計算齒輪的有關(guān)量，我們算低速軸時還算順利，第二根軸一開始我們選的模數(shù)過小，導(dǎo)致我們選軸承蓋時發(fā)現(xiàn)軸承蓋會一部分重疊，因為中心距不夠，我們沒有灰心，重新計算齒輪，選了軸承蓋在設(shè)計進(jìn)行當(dāng)中遇到問