一級減速器機(jī)械設(shè)計(jì)說明書

1、河南理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)題目：鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)傳動裝置原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸鏈工作拉力：運(yùn)輸鏈工作速度：鏈輪節(jié)圓直徑：工作條件：運(yùn)輸鏈連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，有粉塵，空載啟動。誤差范圍：輸送帶工作速度允許誤差為5%。使用期限：每年300個工作日，壽命為10年，大修期4年，兩班制工作（每班按8h計(jì)算）。動力來源：y系列電動機(jī)。生產(chǎn)批量：在專門工廠小批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：減速器裝配圖1張（a1圖紙）。零件工作圖2張（a2圖紙）。設(shè)計(jì)說明書一份。驅(qū)動滾筒輸送鏈減速器聯(lián)軸器電動機(jī)鏈傳動計(jì)算與說明主要結(jié)果一、電動機(jī)的選擇及運(yùn)動參數(shù)的計(jì)算（一）電動機(jī)的選擇1、確定鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)所

2、需的功率由式可得：其中，為傳輸鏈自身效率。2、確定傳動裝置的效率由【常用設(shè)計(jì)資料】【常用資料和數(shù)據(jù)】【機(jī)械傳動效率】得：滾子鏈傳動效率滾動球軸承（稀油潤滑）效率圓柱齒輪傳動效率彈性聯(lián)軸器效率由式得：3、電動機(jī)的輸出功率其中，為鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)所需的功率，為傳動裝置的效率。4、選擇電動機(jī)（1）因?yàn)殒湕l傳動機(jī)運(yùn)動載荷平穩(wěn)，取過載系數(shù)，又由于故選取電動機(jī)型號為y132s-6，電動機(jī)額定功率，電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速。（2）由【常用電動機(jī)】【y系列（ip44）封閉式三相異步電動機(jī)】【y系列（ip44）技術(shù)參數(shù)】，并根據(jù)機(jī)座號132s差得電動機(jī)伸出端直徑，電動機(jī)伸出端軸安裝長度。y132s-6電動機(jī)的主要數(shù)據(jù)如下：電動

3、機(jī)額定功率電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速電動機(jī)伸出端直徑電動機(jī)伸出端軸安裝長度(二)總傳動比計(jì)算及傳動比分配1、總傳動比的計(jì)算對于鏈?zhǔn)絺鬏敊C(jī)，驅(qū)動滾動的轉(zhuǎn)速為式中：v為輸送帶的輸送速度（v/min），d為鏈輪節(jié)圓的直徑（mm）。傳動裝置的總傳動比是由電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速決定的，定電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為，工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為，則總傳動比為2、總傳動比的分配為了使傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，取齒輪傳動比，則由式可得鏈輪的傳動比為（三）傳動裝置運(yùn)動參數(shù)的計(jì)算1、各軸功率的確定取電動機(jī)的額定功率作為設(shè)計(jì)功率，則鏈傳遞的功率為高速軸的輸入功率低速軸的傳輸效率2、各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算高速軸轉(zhuǎn)速 低速軸轉(zhuǎn)速 3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算高速

4、轉(zhuǎn)矩低速轉(zhuǎn)矩各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列表如下：軸名功率（kw）轉(zhuǎn)速(r/min)轉(zhuǎn)矩(nm)高速軸2.88437.662.85低速軸2.77125.0211.63二、鏈傳動設(shè)計(jì)（一）選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)，則大鏈輪的齒數(shù)，故合適。（二）確定計(jì)算功率查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得，小齒輪齒數(shù)系數(shù)選用單排鏈，鏈傳動效率為，則計(jì)算功率為（三）選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)，選用08a型鏈條，相應(yīng)的鏈條節(jié)距為。（四）驗(yàn)證小鏈輪軸孔查表可知，小鏈輪最大許用直徑為，電動機(jī)的伸出軸徑，則有，滿足要求。（五）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距取，相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為 取鏈長節(jié)數(shù)。查表得中心距計(jì)算系數(shù)，則鏈傳動的最大中心距為（六）計(jì)算壓軸力有效

5、圓周力為鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù)，則壓軸力為鏈傳動尺寸參數(shù)名稱數(shù)值單位小鏈輪齒數(shù)21大鏈輪齒數(shù)46張緊輪齒數(shù)21大鏈輪轉(zhuǎn)速438.261r/mm小鏈輪轉(zhuǎn)速960.0r/mm設(shè)計(jì)功率2.77kw鏈條節(jié)距12.70mm鏈號08a小鏈輪轂孔許用直徑47mm鏈條速度4.2672m/s潤滑方式油浴或飛濺潤滑初定中心距508.00mm鏈長節(jié)數(shù)114.00節(jié)鏈條長度1.446m理論中心距508.668mm實(shí)際中心距507mm有效圓周力590.55n作用于軸上的拉力708.66n滾子外徑(最大值)7.95mm鏈條排距14.38mm許用靜強(qiáng)度安全系數(shù)6.00名稱小鏈輪數(shù)值大鏈輪數(shù)值單位排距14.3814.38

6、mm分度圓直徑85.21186.10mm齒頂圓最大直徑93.14194.03mm齒頂圓最小直徑88.99190.41mm分度圓最大舷齒高4.454.18mm分度圓最小舷齒高2.372.37mm齒根圓直徑77.26178.15mm最大齒根距離77.02178.15mm齒側(cè)凸緣或排間槽直徑70.95172.35mm三、齒輪傳動設(shè)計(jì)（一）齒輪的校核1、選擇材料、熱處理、齒輪精度和齒數(shù)選用小齒輪材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，其硬度為217255mpa，精度8gh；選用大齒輪材料為結(jié)構(gòu)鋼，其硬度為160mpa，精度8gj。取小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（軟齒面齒輪傳動）接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

7、公式。查齒寬系數(shù)表：由于是軟齒面，齒輪對稱安裝，?。桓鶕?jù)工況條件，原動機(jī)均勻平穩(wěn)，工作機(jī)輕微震動，取；試取動載系數(shù)；由于對稱布置，?。话待X面未軟化，直齒輪8級精度，取。所以。取為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，；材料為鑄鋼對鑄鋼，查取彈性系數(shù)；查得，由以上數(shù)據(jù)可以求得小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)因此可以取。由于均為軟齒面，故取，安全系數(shù)由齒面接觸許用應(yīng)力公式可得。則有由公式可得故取小齒輪齒寬，大齒輪齒寬。從而有取模數(shù)。（二）齒輪校核的相關(guān)數(shù)據(jù) 1、設(shè)計(jì)參數(shù)傳遞轉(zhuǎn)矩t=62.84534nm齒輪1轉(zhuǎn)速n1=437.6r/min齒輪2轉(zhuǎn)速n2=125.02857r/min傳動比=3.5原動機(jī)載荷特性sf=均勻平穩(wěn)

8、工作機(jī)載荷特性wf=輕微振動預(yù)定壽命h=48000小時2、布置與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式閉式齒輪1布置形式對稱布置齒輪2布置形式對稱布置3、材料及熱處理齒面嚙合類型軟齒面熱處理質(zhì)量級別q=ml齒輪1材料及熱處理45號鋼調(diào)質(zhì)處理齒輪1硬度取值范圍hbsp1=217-255pa齒輪1硬度hbs1=236pa齒輪2材料及熱處理met2=結(jié)構(gòu)鋼齒輪2硬度取值范圍hbsp2=120-210mpa齒輪2硬度hbs2=160mpa4、齒輪基本參數(shù)模數(shù)齒輪1齒數(shù)z1=26齒輪1齒寬b1=88mm齒輪2齒數(shù)z2=91齒輪2齒寬b2=82mm中心距a0=175.5mm齒數(shù)比u=3.50000齒輪1分度圓直徑d1=78.000

9、00mm齒輪1齒頂圓直徑da1=84.00000mm齒輪1齒根圓直徑df1=70.50000mm齒輪1齒頂高h(yuǎn)a1=3.00000mm齒輪1齒根高h(yuǎn)f1=3.75000mm齒輪1全齒高h(yuǎn)1=6.75000mm齒輪2分度圓直徑d2=273.00000mm齒輪2齒頂圓直徑da2=279.00000mm齒輪2齒根圓直徑df2=265.50000mm齒輪2齒頂高h(yuǎn)a2=3.00000mm齒輪2齒根高h(yuǎn)f2=3.75000mm齒輪2全齒高h(yuǎn)2=6.75000mm壓力角度齒輪線速度v=1.78719m/s圓周力=1611.42n徑向力n5、強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)齒輪1接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力mpa齒輪1抗彎疲勞基本值mpa

10、齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度許用值mpa齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度許用值=205.7mpa齒輪2接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力=450.0mpa齒輪2抗彎疲勞基本值=320.0mpa齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度許用值=391.5mpa齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度許用值2=205.7mpa接觸強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力=387.1mpa接觸疲勞強(qiáng)度校核滿足齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力mpa齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力mpa齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度校核滿足齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度校核滿足四、軸的設(shè)計(jì)（一）高速軸的設(shè)計(jì)1、軸的材料選擇選取45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，hb217255，。2、初算軸的直徑取，則主動軸直徑mm考慮到直徑最小處安裝大鏈輪需要開一個鍵槽，將增大5%，即選取標(biāo)準(zhǔn)直徑

11、mm，軸頭長度。（二）低速軸的設(shè)計(jì)1、軸的材料選擇選取45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，hb217255，。2、初算軸的直徑取，則從動軸直徑mm考慮到直徑最小處安裝大鏈輪需要開一個鍵槽，將增大5%，即mm選取標(biāo)準(zhǔn)直徑mm，軸頭長度。(三)軸的強(qiáng)度校核1、高速軸的強(qiáng)度校核（1）繪制空間受力圖如下：（2）作水平面h和垂直面v內(nèi)的受力圖，并計(jì)算支座反力對于h面由可得：nn對于v面n（3）計(jì)算h面v面的彎矩，并作彎矩圖對于h面ca段：當(dāng)時，在c處有時，在a處有nmm。bd段：當(dāng)時，在b處有當(dāng)時，在d處有nmm；對于v面 nmm計(jì)算合成彎矩并作圖nmmnmm（4）計(jì)算并作圖取，則 nmm（5）計(jì)算當(dāng)量彎矩并作圖 nm

12、m nmm nmm nmm（6）校核軸的強(qiáng)度在高速軸最小直徑c處：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可得，且單鍵槽的抗彎截面模量，則有所以，高速軸強(qiáng)度足夠。在高速軸d處受到最大當(dāng)量彎矩，有故高速軸d處強(qiáng)度足夠。由于在軸徑最小處和受載最大處的強(qiáng)度都足夠，由此可知高速軸強(qiáng)度足夠。2、低速軸的強(qiáng)度校核（1）繪制軸空間受力圖如下： （2）作水平面h和垂直面v內(nèi)的受力圖，并計(jì)算支座反力對于h面293.28nv對于面n（3）計(jì)算h面v面的彎矩，并作彎矩圖對于h面對于v面（4）計(jì)算合成彎矩并作圖nmm（5）計(jì)算并作圖取，可得：nmm（6）計(jì)算當(dāng)量彎矩并作圖 nmm nmm（7）校核軸的強(qiáng)度在b處所以，在低速軸b處強(qiáng)度足夠。在d

13、處所以，在低速軸處的強(qiáng)度足夠。由于在軸徑最小處和受載最大處的強(qiáng)度都足夠，因此可知低速軸強(qiáng)度足夠。五、滾動軸承選擇（一）高速軸滾動軸承的選擇根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝軸承處的軸頸為35mm，由于該軸沒有收到軸向載荷的作用，且受載荷不大，并考慮到兩軸承間的距離不大，考慮到箱體上加工兩軸承空的同軸度，考慮到軸承的價格和軸承購買容易性，故選用深溝球軸承，高速軸兩滾動軸承的型號均為6307。1、校核軸承壽命（1）、求當(dāng)量動載荷。按圖計(jì)算，軸承均沒有收到軸向載荷，；。查表可得，查有關(guān)軸承手冊6307軸承n。軸承：n軸承：n（2）求軸承壽命： 所以，滿足設(shè)計(jì)要求。 （二）低速軸滾動軸承的選擇根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安

14、裝軸承處的軸頸為50mm，由于該軸沒有收到軸向載荷的作用，且受載荷不大，并考慮到兩軸承間的距離不大，考慮到箱體上加工兩軸承空的同軸度，考慮到軸承的價格和軸承購買容易性，故選用深溝球軸承，低速軸兩滾動軸承的型號均為6210。（1）、求當(dāng)量動載荷。按圖計(jì)算，軸承均沒有收到軸向載荷，；。查表可得，查有關(guān)軸承手冊6210軸承n。軸承：n軸承：n（2）求軸承壽命： 所以滿足設(shè)計(jì)要求。 六、鍵的選擇及強(qiáng)度校核（一）高速軸與鏈輪及齒輪配合處的鍵聯(lián)接 1、高速軸與鏈輪配合處用鍵，選用a型普通鍵聯(lián)接，由【機(jī)械手冊】【聯(lián)接與緊固】【鍵、銷及花鍵聯(lián)接】【鍵連接】【普通平鍵型式與尺寸】，據(jù)配合處直徑。查得：，取鍵長鍵

15、的有效長度鍵的材料選用45號鋼，鏈輪材料選用鑄鐵，由機(jī)械手冊可查得許用擠壓應(yīng)力。強(qiáng)度校核所以鍵連接強(qiáng)度足夠。鍵的標(biāo)記：gb/t 10962003 鍵名稱數(shù)值單位傳遞的轉(zhuǎn)矩t=62.85nmm軸的直徑d=20mm鍵的類型a 型鍵的截面尺寸mm鍵的長度l=40mm鍵的有效長度mm最弱的材料鑄鐵載荷類型靜載荷許用應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力校核計(jì)算結(jié)果滿足2、高速軸與齒輪配合處用鍵，選用a型普通鍵聯(lián)接，由【機(jī)械手冊】【聯(lián)接與緊固】【鍵、銷及花鍵聯(lián)接】【鍵連接】【普通平鍵型式與尺寸】，據(jù)配合處直徑，查得：，取鍵長。鍵的有效長度。鍵的材料選用45號鋼，齒輪材料選用45號鋼，由機(jī)械手冊可查得許用擠壓應(yīng)力。強(qiáng)度校核所以鍵連

16、接強(qiáng)度足夠鍵的標(biāo)記：gb/t 10962003 鍵名稱數(shù)值單位傳遞的轉(zhuǎn)矩t=62.85nmm軸的直徑d=50mm鍵的類型a 型鍵的截面尺寸mm鍵的長度l=50mm鍵的有效長度mm最弱的材料45號鋼載荷類型靜載荷許用應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力校核計(jì)算結(jié)果滿足（二）低速軸與齒輪配合處的鍵聯(lián)接 低速軸與齒輪配合處用鍵，選用a型普通鍵聯(lián)接，由【機(jī)械手冊】【聯(lián)接與緊固】【鍵、銷及花鍵聯(lián)接】【鍵連接】【普通平鍵型式與尺寸】，據(jù)配合處直徑，查得：，取鍵長。鍵的有效長度。鍵的材料選用45號鋼，齒輪材料選用45號鋼，由機(jī)械手冊可查得許用擠壓應(yīng)力。強(qiáng)度校核所以鍵連接強(qiáng)度足夠。鍵的標(biāo)記：gb/t 10962003 鍵名稱數(shù)值單位

17、傳遞的轉(zhuǎn)矩t=211.63nmm軸的直徑d=55mm鍵的類型a 型鍵的截面尺寸mm鍵的長度l=60mm鍵的有效長度mm最弱的材料45號鋼載荷類型靜載荷許用應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力校核計(jì)算結(jié)果滿足七、聯(lián)軸器的選擇由于減速器在載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮到安裝拆卸方便及經(jīng)濟(jì)的問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。取，由式得（nm）選用tl6型（gb 124581990）彈性套柱銷聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩（nm），滿足要求。選用y型軸孔，a型鍵，軸孔直徑，選，軸孔長度。tl6型彈性套柱銷聯(lián)軸器的主要參數(shù)見下表：型號公稱轉(zhuǎn)矩t/(nm)許用轉(zhuǎn)數(shù)n/(r/min)軸孔直徑mm軸孔長度mm外徑mm材料軸孔類型鍵槽類型tl6

18、25033003582160ht200y型a型八、減速器箱體尺寸計(jì)算箱體的主要參數(shù)：名稱符號計(jì)算結(jié)果箱座壁厚取取箱蓋壁厚，取箱座凸緣壁厚箱蓋凸緣壁厚箱座底凸緣壁厚地腳螺釘直徑及數(shù)目n選m20的螺釘，n=4軸承聯(lián)接螺栓直徑選m16的螺栓,箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑選m12的螺栓軸承端蓋螺釘直徑選m10的螺釘外箱壁至軸承座端面的距離，取箱座底部外箱壁至箱座凸緣長度方向最外緣的距離，取箱座底部外箱壁至凸緣底座最外端的距離，取九、附件設(shè)計(jì)（一）檢查孔及檢查孔蓋檢查孔尺寸為110mm70mm，位置在上箱蓋頂部傳動件嚙合區(qū)的上方。檢查孔蓋尺寸為130mm90mm。（二）油面指示裝置選用游標(biāo)尺m16。（三）通氣

19、器通氣器在設(shè)箱體頂部，選用提手式通氣器。（四）放油螺塞設(shè)置一個放油螺塞，選用m141.5 jb/t 17002008，放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈，螺塞墊選用m2214 jb/t 17182008。（五）起吊裝置上箱蓋采用吊環(huán)，箱座上采用吊鉤。（六）起箱螺釘設(shè)置一個起箱螺釘，選用m1035 gb/t 57812000。（七）定位銷采用630 gb/t 1172000兩個定位銷，安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對稱布置。十、減速器的潤滑和密封（一）減速器的潤滑1、齒輪的潤滑因?yàn)辇X輪圓周速度(線速度)，所以采用浸油潤滑。根據(jù)【機(jī)械設(shè)計(jì)手冊】【潤滑與密封】【潤滑劑】【常用潤滑的牌號、性能及應(yīng)用】【常用潤滑脂主要質(zhì)量指標(biāo)和用途】【工業(yè)閉式齒輪油】，選用工業(yè)閉式齒輪油，浸油深度取為浸沒大齒輪齒頂。2、滾動軸承的潤滑由上面計(jì)算可得： 高速軸：， 低速軸：。所以高速軸和低速軸軸承均采用潤滑油潤滑。3、鏈輪潤滑鏈條速度由和鏈條型號08a，查表可知應(yīng)采用油浴或飛濺潤滑。（二）減速器的密封1、箱座與箱蓋凸緣結(jié)合面的密封選用在結(jié)合面涂密封