機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)圓柱齒輪減速器

1、項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過(guò)程計(jì)算結(jié)果一、選擇電動(dòng)機(jī)1、選擇電動(dòng)機(jī)類型2、選擇電動(dòng)機(jī)容量二、分配傳動(dòng)比按工作要求選用系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380。查手冊(cè)取機(jī)械效率：v帶傳動(dòng)效率0.96，滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)）0.99，閉式齒輪傳動(dòng)效率0.97，聯(lián)軸器效率0.99，傳動(dòng)滾筒效率0.96。輸出功率：選電動(dòng)機(jī)的功率滾筒軸工作轉(zhuǎn)速n=r/min=57.32r/min（1）總傳動(dòng)比：（2）分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取i=2.75則減速器的傳動(dòng)比為i=9.0高級(jí)傳動(dòng)比： 低級(jí)傳動(dòng)比：查手冊(cè)，根據(jù)性價(jià)比選擇同步轉(zhuǎn)速為1420r/min電動(dòng)機(jī)，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y型，額定功率3kw三、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)

2、算四 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)五、各級(jí)傳動(dòng)零件參數(shù)計(jì)算1、高速級(jí)齒輪的有關(guān)計(jì)算（1）選擇材料及確定需用應(yīng)力（2）按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算（3）驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度（4）齒輪的圓周速度2、低速級(jí)齒輪的有關(guān)計(jì)算（1）選擇材料及確定許用應(yīng)力（2）按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算取 （表11-4）（3）驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度（4）齒輪的圓周速度六、軸的設(shè)計(jì)七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核低速軸軸承的校核高速軸軸承的校核中間軸軸承的校核八、鍵的選擇與校核九、軸的校核0軸（電動(dòng)機(jī)軸）=2.91kw=1420r/min=9550=9550nm=19.57 nm1軸（高速軸）=2.91kw0.96=2.79kw=516.36r/min=9550=9550n

3、m=51.60nm2軸（中間軸）=2.790.990.97=2.68kw=145.45r/min=9550=9550nm=175.90 nm3軸（低速軸）=2.680.990.97=2.57kw=57.26r/min=9550=9550nm=428.63nm4軸（滾筒軸）=2.570.990.99=2.52kw=57.26r/min=9550=9550nm=420.29 nm各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名功率 p/kw轉(zhuǎn)矩t/nm轉(zhuǎn)速n(r/min)傳動(dòng)比i輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸1軸2軸3軸滾動(dòng)軸2.792.682.572.522.92.762.652.542.4951.60175.90428.6

4、3420.2919.5751.08174.14424.34416.091420516.36145.4557.2657.2693.552.541電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=1420 r/min，高速軸=516.36r/min,減速器輸入額定功率=3kw（1）求計(jì)算功率.根據(jù)工作情況系數(shù)可得=1故.=p=13=3kw（2）選帶型號(hào)，選用普通v帶 根據(jù)=3kw，=1420 r/min，查出此坐標(biāo)點(diǎn)位于型與z型交界處， 故選用a型計(jì)算=80100mm（3）求大小帶輪基準(zhǔn)直徑由帶輪最小基準(zhǔn)直徑表，現(xiàn)取=85mm=（1-）=85（1-0.02）=230.42mm由帶輪標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取236mm （4）驗(yàn)算帶速 =6.32m

5、/s 帶速在525m/s范圍，合適。（5）求v帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距初步選取中心距1.5(+)=1.5(85+236)=481.5mm 取=500mm，符合0.7(+) 合適（7）求帶輪根數(shù)z z= 今=1420 r/min =85mm 根據(jù)單根普通v帶輪基本額定功率表可知 =1.0kw傳動(dòng)比i=2.83根據(jù)帶跟普通帶輪時(shí)額定功率增量表可知0.17kw由=查表包角修正系數(shù)得 =0.97查表帶長(zhǎng)修正系數(shù)得=1z= =2.64取3根（8）求作用在帶輪軸上得壓力 查v帶輪截面尺寸表得q=0.1kg/m單根帶輪得初拉力124.78+3.99=128.77n 作用在軸上得壓力=2z=23128.77=764

6、.56(1)選擇材料及確定許用應(yīng)力，因要求結(jié)構(gòu)緊湊故采用硬齒面組合 小齒輪用40mnb鋼，表面淬火，齒面硬度為4555hrc，=11301210mpa =690720mpa大齒輪用45鋼，表面淬火，齒面硬度為4050hrc，=11201150mpa =680700mpa取=1.25，=1取=2.5, =189.8560mpa 1200mpa(2)按齒輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪按9級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)k=1齒寬系數(shù)=0.6 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩=9.55=9.55nmm= nmm 初選螺旋角 齒數(shù) 則實(shí)際傳動(dòng)比i=64/18=3.56齒形系數(shù) 查圖外齒輪得齒形系數(shù)得 =2.93，=2.28由圖外齒輪

7、齒根修正系數(shù)得 =1.56 =1.77因 故應(yīng)對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算法向模數(shù) 1.69mm由表模數(shù)系列 取=2mm中心距 a= =84.89mm取a=85mm確定螺旋角 齒輪分度圓直徑齒寬 b=取 （3）驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 =1015.25mpa 安全!（4）齒輪圓周速度故選用9級(jí)制造精度時(shí)合適的。（1）采用軟齒面小齒輪用40mnb鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為241286hbs，=680760mpa =580610mpa大齒輪用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為197286hbs，=550620mpa =410480mpa 由表最安全系數(shù) 參考 取=1.25，=1.0700mpa620mpa 480m

8、pa384mpa(2)按齒輪齒接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪按7級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)k=1齒寬系數(shù)=0.5小齒輪上得轉(zhuǎn)矩=9.55=9.55nmm=nmm 取 =78.05mm取，故實(shí)際傳動(dòng)比i=2.53模數(shù)=2.44mm齒寬 b=39.025mm取 按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表取m=2.5 實(shí)際 =zm=322.5=80mm =zm=822.5=205mm中心距 a=142.5mm（3）驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù) =2.6 =1.63，=2.27 =1.76=48.60mpa =45.80mpa 安全（4）齒輪圓周速度 故選用9級(jí)制造精度時(shí)合適的。一，三軸的材料選40mnb， c=98107 一，三軸的c=98二

9、軸的材料選45鋼， c=118107 二軸的c=107（1）高速軸 取19mm (2) 中間軸 取30mm（3）低速軸 取40mm 根據(jù)三根軸的直徑初選軸承 高速軸 30204 中間軸 30207 低速軸 60209低速軸選60209圓周力徑向力法向力由表查得軸承徑向載荷系數(shù)x=1 軸承軸向載荷系數(shù)y=0當(dāng)量動(dòng)載荷p=11522.03+00=1522.03n溫度系數(shù)ft=1載荷系數(shù)fp=1.2由于是按10年，一年300天，單班制工作，共24000小時(shí)。軸承預(yù)期壽命lh=24000h基本額定動(dòng)載荷：查手冊(cè)選60209軸承，其cr=31500n7433.40n所以選60209軸承適用。高速軸：30

10、204圓周力徑向力軸向力查得e=1.5tan=1.5tan125710=0.345x=0.4 y=0.4cot125710=1.740當(dāng)量動(dòng)載荷p=0.41006.48+1.740754.94=1716.19n軸承預(yù)期壽命lh=24000h溫度系數(shù)ft=1,載荷系數(shù)fp=1.2徑向基本額定動(dòng)載荷值=18657.42n查手冊(cè)，選30204軸承，其cr=282000n18657.42n所以選30204軸承適用。中間軸：30207 現(xiàn)按中間軸斜齒輪計(jì)算圓周力徑向力查得e=1.5tan=1.5tan140210=0.375x=0.4 y=0.4cot140210=1.60當(dāng)量動(dòng)載荷p=0.41600.

11、56+1.600=640.224n軸承預(yù)期壽命lh=24000h溫度系數(shù)ft=1,載荷系數(shù)fp=1.2徑向基本額定動(dòng)載荷值=4562.50n查手冊(cè)，選30207軸承，其cr=54200n4562.50n所以選30207軸承適用。第一軸帶輪處直徑 =19mm 鍵b=6mm h=6mm倒角c=0.25 長(zhǎng)度l=25 =3.5mm第二軸帶輪處直徑 =30mm 鍵b=8mm h=7mm倒角c=0.5 長(zhǎng)度l=25 =5.0mm第三軸聯(lián)軸器直徑 =40mm 鍵b=12mm h=8mm倒角c=0.5 長(zhǎng)度l=32 =5.0mm由題選=110mpa；p=40mpa一軸：=17.92 mpa =110mpa二

12、軸：=23.03mpa =110mpa三軸：=41.44 mpa =110mpa圓周力 徑向力法向力1.求垂直面的支撐反力齒輪分度圓直徑=180mm帶輪上外力=864.59n=50.5mm， =95mm =145.5 mm2.求水平面的支撐反力3.繪垂直面的彎矩圖4.繪水平面的彎矩圖5.求合成彎矩圖，考慮到最不利情況6.求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩7.求危險(xiǎn)截面a-a的當(dāng)量彎矩認(rèn)為軸的切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.68.計(jì)算危險(xiǎn)截面a-a處軸的直徑軸的材料選用40cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得，由表查得，則考慮到鍵對(duì)皺的削弱作用，將d值加大5%滿足條件箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑聯(lián)接螺栓的間距l(xiāng)=150200

13、軸承端蓋螺釘直徑窺視孔蓋螺釘直徑定位銷直徑軸承旁凸臺(tái)半徑內(nèi)箱壁至軸承底端面距離大齒輪頂圓與內(nèi)壁距離齒輪面與內(nèi)壁距離箱蓋、箱座肋厚 軸承端蓋外徑軸承端蓋凸緣半徑 =85mm236mm=6.32m/s=522.00mm取3根普通v帶a=85mm m=3a=142.5mm 箱體及減速器附件說(shuō)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。箱殼采用ht200灰鑄鐵鑄造而成，易得到美觀的外表，還易于切削。為了保證箱殼有足夠的剛度，常在軸承凸臺(tái)上下做出剛性加固筋。軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，在軸承與軸肩聯(lián)接處，采用擋油環(huán)結(jié)構(gòu)。防止箱體內(nèi)全損耗系統(tǒng)用油將油脂洗去。 箱體底部應(yīng)鑄出凹入

14、部分，以減少加工面并使支撐凸緣與地良好接觸。減速器附件：1)視孔和視孔蓋箱蓋上一般開(kāi)有視孔，用來(lái)檢查嚙合，潤(rùn)滑和齒輪損壞情況，并用來(lái)加注潤(rùn)滑油。為了防止污物落入和油滴飛出，視孔需用視孔蓋、墊片和螺釘封死。2)油塞 在箱體最底部開(kāi)有放油孔，以排除油污和清洗減速器。放油孔平時(shí)用螺塞和封油圈封死。3)油標(biāo) 桿式油標(biāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，應(yīng)用較多，對(duì)于中小型減速器，最高油面與最低油面間差值常取510mm。一般要浸到12個(gè)齒，但不超過(guò)齒輪半徑的1/3。4)吊環(huán)、吊耳 為了便于搬運(yùn)減速器，常在箱體上鑄出吊環(huán)和吊耳。起吊整個(gè)減速器時(shí)，一般應(yīng)使用箱體上的吊環(huán)。對(duì)重量不大的中小型減速器，如箱蓋上的吊環(huán)、吊耳的尺寸

15、根據(jù)減速器總重決定，才允許用來(lái)起吊整個(gè)減速器，否則只用來(lái)起吊箱蓋。5)定位銷 為了加工時(shí)精確地鏜制減速器的軸承座孔，安裝時(shí)保證箱蓋與箱體的相互位置，再分箱面凸緣兩端裝有兩個(gè)直徑為a6的圓錐銷，以便定位。長(zhǎng)度應(yīng)大于凸緣的總厚度，使銷釘兩端略伸凸緣以利拆裝。6)啟蓋螺釘為保證箱體密封，通常在剖分面上涂水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)不易分開(kāi)。為此需在箱蓋凸緣的適當(dāng)位置設(shè)置12個(gè)啟蓋螺釘。啟蓋螺釘?shù)闹睆娇扇∨c箱蓋凸緣聯(lián)接直徑相同，端部應(yīng)加工為圓柱或半圓形，以免其端部螺紋被損壞。滾動(dòng)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(rùn)滑油的泄漏，在透蓋上需加密封裝置。在此，我用的是氈圈式密

16、封。因?yàn)闅秩κ矫芊膺m用于軸承潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，摩擦面速度不超過(guò)45m/s的場(chǎng)合。心得小結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)終于要畫(huà)上一個(gè)不太圓滿的句號(hào)了，但在這過(guò)程中收獲了很多，學(xué)到了很多。開(kāi)始接觸這門(mén)課，我不知道能不能很好的學(xué)好這門(mén)課，大一的時(shí)候曾接觸過(guò)這門(mén)課，自己感覺(jué)難度很大，現(xiàn)在卻要畫(huà)出二級(jí)圓柱齒輪減速器的裝配圖，心里更沒(méi)底了。隨著制圖的學(xué)習(xí)，老師耐心細(xì)致的講解，自己的思考，最后慢慢地將減速器的總體結(jié)構(gòu)，布局要求，制造加工性能，制圖的方法等一系列的問(wèn)題想清楚，減速器的設(shè)計(jì)也慢慢完成。 這對(duì)于我來(lái)說(shuō)確實(shí)有點(diǎn)難度，可是，一份耕耘一份收獲，努力了就會(huì)有收獲。設(shè)計(jì)之初我總是憑自己的想象去畫(huà)圖，去構(gòu)造，不講究很多。但是經(jīng)

17、過(guò)這一段時(shí)間的練習(xí)我才發(fā)現(xiàn)原來(lái)機(jī)械制圖中還有很多規(guī)定，并不是可以隨心所欲的。在表示零件的時(shí)候怎么去畫(huà)，在畫(huà)裝配圖時(shí)又要注意哪些畫(huà)圖的技巧，聯(lián)接的畫(huà)法和表示，尺寸的標(biāo)注以及技術(shù)要求和明細(xì)表的填寫(xiě)等等這些都是需要慢慢學(xué)習(xí)的。而這門(mén)課程教會(huì)我的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只于此。參加答辯時(shí)我沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)的一個(gè)環(huán)節(jié)，雖然不知道結(jié)果是什么樣的，參加答辯本身給了我一種經(jīng)歷，一種有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。我知道我的設(shè)計(jì)和制圖不是完美的，但我會(huì)努力的去完善它，爭(zhēng)取做到更好。我們只擁有足夠的信心和勇氣才能克服眼前的困難走向遠(yuǎn)方！這種心態(tài)讓我有了一種良好的態(tài)度，這對(duì)我的課程設(shè)計(jì)是有很大幫助的。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的磨練，并且我還學(xué)會(huì)了主動(dòng)思考遇到的事情，如何去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題和總結(jié)問(wèn)題。俗話說(shuō)“師傅領(lǐng)進(jìn)門(mén)，修行在個(gè)人”。老師不可能把設(shè)計(jì)中所有的問(wèn)題都面