機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)單級圓錐齒輪減速器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目_單級圓錐齒輪減速器_ _院（系）_ _專業(yè)班級_ _學(xué)號(hào)_ _設(shè)計(jì)人_ _指導(dǎo)教師_ _完成日期_2008_年_7_月_22_日目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)二、 電動(dòng)機(jī)的選擇三、 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配四、 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4.1各軸轉(zhuǎn)速4.2各軸輸入功率4.3各軸轉(zhuǎn)矩五、 三角帶的設(shè)計(jì)六、 圓錐齒輪的設(shè)計(jì)6.1齒輪初步設(shè)計(jì)6.2齒輪校核6.3齒輪幾何尺寸計(jì)算6.4受力分析七、 低速軸的設(shè)計(jì)與校核7.1最小軸徑的設(shè)計(jì)7.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.3繪制彎矩、扭矩圖7.4低速軸強(qiáng)度校核八、 軸承的選擇及校核設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果一、 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)帶式運(yùn)輸機(jī)用

2、單級圓錐齒輪減速器。單班工作，載荷平穩(wěn)，大修期4年，使用年限8年，（每年工作300天），小批生產(chǎn)。傳動(dòng)簡圖如圖1所示。圖1傳動(dòng)帶所需功率p =4.5kw，卷筒轉(zhuǎn)速n =160r/min二、電動(dòng)機(jī)的選擇1.傳動(dòng)帶的功率 =4.5kw2.設(shè)定三角帶傳動(dòng)效率 =0.96圓錐齒輪傳動(dòng)效率 =0.97三對滾動(dòng)軸承 每對軸承傳動(dòng)效率 =0.99彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 =0.99總效率=0.863.電動(dòng)機(jī)輸出功率：查設(shè)計(jì)手冊選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：y132m1-6 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：y132m1-6 技術(shù)數(shù)據(jù)如下表格 額定功率/kw轉(zhuǎn)速/r.min-1電流/a效率/（%）功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)電流496012.685.30.786

3、.5堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)距噪音/db(a)1級噪音/db(a)2級飛輪力距/n.m2重量/kg2.02.266710.44973設(shè)計(jì)計(jì)算及說明傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1.計(jì)算總傳動(dòng)比2.取三角帶傳動(dòng)比 則單級圓錐齒輪減速器傳動(dòng)比四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4.1各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為： 4.2各軸輸入功率4.3各軸轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)計(jì)算及說明項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸低速軸轉(zhuǎn)速（r/min）960417170功率（kw）43.843.69轉(zhuǎn)矩（nm）39.7987.94251.71傳動(dòng)比2.32.98效率0.960.94五、三角帶的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率由設(shè)計(jì)手冊表 14

4、-8得工作情況系數(shù)=1.2故2.選擇普通三角帶帶型根據(jù)、由設(shè)計(jì)手冊圖14-2確定選用b型帶3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-3、8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑，從動(dòng)輪基誰直徑，根據(jù)表8-7 取驗(yàn)算帶的速度 帶的速度合適。4.確定帶輪的基礎(chǔ)長度和傳動(dòng)中心距根據(jù)初步確定中心距計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明由設(shè)計(jì)手冊表14-4選帶的長度計(jì)算實(shí)際中心距 5.驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角主動(dòng)輪包角合適6.計(jì)算三角帶的根數(shù)z由設(shè)計(jì)手冊表14-13（a）（n）得 由設(shè)計(jì)手冊表14-9 查得 由設(shè)計(jì)手冊表14-11 查得 z取4根7.計(jì)算預(yù)緊力由設(shè)計(jì)手冊表14-10得 8.計(jì)算作用在軸上的壓軸力六圓錐齒輪的設(shè)計(jì)6.1

5、、齒輪類型、精度等級、材料 1）帶式運(yùn)輸機(jī)為一般工作器，速度不高，選用7級精； 2）材料選擇：大小齒輪均用20cr，小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪淬火，； 3）齒數(shù) 取 2、初步計(jì)算 載荷系數(shù) 齒數(shù)比 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 估算時(shí)的安全系數(shù) 齒輪使用接觸許用應(yīng)力 估算結(jié)果 3、幾何計(jì)算 分錐角 大端模數(shù) 取 大端分度圓直徑 平均分度圓直徑 平均模數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明外錐距 齒寬 取 大端齒頂高 大端齒根高 齒頂角 齒根角 頂錐角 根錐角 大端赤頂圓直徑 安裝距 冠頂距 當(dāng)量齒數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明4、接觸強(qiáng)度校核 分度圓切向力 動(dòng)載荷系數(shù) 使用系數(shù) 載荷分布系數(shù) 載荷分配系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 彈性系數(shù) 重合度、

6、螺旋角系數(shù) 錐齒輪系數(shù) 計(jì)算 許用接觸應(yīng)力 試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明壽命系數(shù) 潤滑油膜影響系數(shù) 最小安全系數(shù) 尺寸系數(shù) 工作硬化系數(shù) 許用接觸應(yīng)力值 由上可知 可用5、按彎曲強(qiáng)度校核 復(fù)合齒形系數(shù) 重合度和螺旋角系數(shù) 其余項(xiàng)同前，并 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 齒根基本強(qiáng)度 壽命系數(shù) 相對齒根圓角敏感系數(shù) 相對齒根表面狀況系數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明尺寸系數(shù) 最小安全系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力值 由上可知 可用七、軸的設(shè)計(jì)與校核7.1 高速軸最小軸徑的設(shè)計(jì)1.選材、熱處理選45鋼 調(diào)質(zhì)170hbs217hbs 2.初算軸徑低速軸的最小直徑 單鍵槽增大5%-7% 25.15 （1+6%）=26.66mm此軸承

7、受的轉(zhuǎn)矩為 與之相聯(lián)的聯(lián)軸器需滿足此轉(zhuǎn)矩。綜上 取=40mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖27.2 低速軸mm取=40mm設(shè)計(jì)計(jì)算及說明1.查設(shè)計(jì)手冊選聯(lián)軸器為 yld8聯(lián)軸器 為軸向夾緊，須取與配合的軸長度略小一些。取軸徑 d =40mm，軸段長 l =42mm。2.定位軸肩（）選取40，并留出尺寸 46mm。3.為裝配方便取軸承內(nèi)徑 45k6，選軸承7209e 正裝，尺寸d d t= 45mm 85mm19mm4.齒輪距箱體 124mm5.與齒輪相聯(lián)處取 47mm6.套筒、端蓋定位 l= 28mm7.3繪制彎矩（mx）、扭矩（tx）圖1.求彎矩（1）水平面內(nèi)以d點(diǎn)為固定點(diǎn) 以a點(diǎn)為固定點(diǎn) （2）在垂直面內(nèi)

8、設(shè)計(jì)計(jì)算及說明扭矩 對塑性材料，應(yīng)用第三強(qiáng)度理論，在de段截面內(nèi) 其中 查表15-1得許用彎曲應(yīng)力安全，可用 5、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 從彎矩土可知，de中間出彎矩最大；從扭矩圖可知扭矩處處相等，在水平面內(nèi)受力都較對應(yīng)處垂直面內(nèi)的小，所以若垂直面的校核通過，那么水平面內(nèi)也沒有問題，所以只需校核de段。 截面de段處 查表15-1得，由附表3-1，其中，經(jīng)插值后得 由附圖3-1得 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明故 由附圖3-2查得 尺寸及截面形狀系數(shù) 由附圖3-3查得 扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù) 軸按磨削加工，有附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù) 軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即 按下式計(jì)算綜合系數(shù)由書查得材料特性系數(shù) 取 取于是安全系數(shù)值

9、為僅有法向應(yīng)力時(shí) 則 材料均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算準(zhǔn)確是取 材料不夠均勻，載荷計(jì)算精確較低 所以取 s=1.6 安全本題無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱，可略去靜強(qiáng)度校核。設(shè)計(jì)計(jì)算及說明五、鍵的選擇與校核 根據(jù)個(gè)軸受力及扭轉(zhuǎn)力矩，在齒輪處選擇圓頭平鍵，查表取得 b*h*l=10x8x40校核 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 圓頭平鍵工作長度 軸直徑 查表得 則 可用查6-121得軸徑38-44 鍵的公稱尺寸b=12 h=8 l=28-140（取40） c或r=0.4-0.6鍵槽的尺寸 鍵槽深基本尺寸=5 公差=+0.2-0查6-121得軸徑58-65鍵的公稱尺寸b=18 h=11 l=50-200 (

10、取60) c或r=0.4-0.6鍵槽的尺寸鍵槽深基本尺寸=7 公差=+0.2-0六、聯(lián)軸器的選擇 選用hl3型彈性柱銷聯(lián)軸器七、減速器的潤滑 1）齒輪的潤滑 因齒輪的圓周速度12m/s,所以用浸油潤滑的潤滑方式。 高速齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高，但不小于10mm，低速齒輪浸入油高度約為一個(gè)齒高，也不小于10mm， 2）滾動(dòng)軸承的潤滑 因潤滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度，所以采用飛濺潤滑，通過箱壁的油槽傳輸。八、減速器箱體材料及結(jié)構(gòu)尺寸 材料 ht200 箱體壁厚 取箱蓋壁厚 取 箱體凸緣厚度 箱座 箱蓋 箱底座 加強(qiáng)肋厚度 箱座 箱蓋 地腳螺釘直徑 取 地腳螺釘數(shù)目 軸承旁連接螺栓直徑 箱蓋、箱座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 取 螺栓間距 觀察孔蓋螺釘直徑 取 至箱外壁距離 至凸緣的距離 軸承旁凸臺(tái)半徑 箱體外