單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

1、 浙江理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（畢業(yè)論文封面、封底由繼續(xù)教育學(xué)院統(tǒng)一制作）論文題目 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 專業(yè)學(xué)院 浙江理工大學(xué) 專業(yè)班級(jí) 高技12數(shù)控（2）班 姓 名 王旭東 指導(dǎo)老師 陳宇新 2014年 4 月 1 日23成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信承諾書學(xué)生姓名學(xué)號(hào)學(xué)習(xí)形式專業(yè)指導(dǎo)老師題目 誠(chéng) 信 承 諾本人慎重承諾和聲明：1、本人在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫過程中嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范，所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成； 2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所使用的相關(guān)資料、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等均真實(shí)可靠，文中所有引用的他人觀點(diǎn)、材料、數(shù)據(jù)、圖表均已注釋說明來源； 3、

2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中無抄襲、剽竊或不正當(dāng)引用他人學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和學(xué)術(shù)成果，偽造、篡改數(shù)據(jù)的情況； 4、本人已被告知并清楚：學(xué)校對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的抄襲、剽竊、弄虛作假等違反學(xué)術(shù)規(guī)范的行為將嚴(yán)肅處理，并可能導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)不合格，無法正常畢業(yè)、取消學(xué)士學(xué)位資格或注銷并追回已發(fā)放的畢業(yè)證書、學(xué)士學(xué)位證書等嚴(yán)重后果； 5、若在學(xué)校組織的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檢查、評(píng)比中，被發(fā)現(xiàn)有抄襲、剽竊、弄虛作假等違反學(xué)術(shù)規(guī)范的行為，本人愿意接受學(xué)院按有關(guān)規(guī)定給予的處理，并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。 學(xué)生（簽名）： 年 月 日 1設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)方案：（帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置圖）1.電動(dòng)

3、機(jī) 2.帶傳動(dòng) 3.減速器 4.聯(lián)軸器 5.滾筒 6.傳動(dòng)帶已知條件：運(yùn)輸帶工作拉力F=2300N；運(yùn)輸帶工作速度v=1.5m/s允許運(yùn)輸帶速度誤差為5%）；滾筒直徑D= 320mm；兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷輕微沖擊；工作年限5年；環(huán)境最高溫度350C；小批量生產(chǎn)。 1、電動(dòng)機(jī)的選擇:32、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比43、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)44、各軸轉(zhuǎn)矩55、傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)56、減速器齒輪的設(shè)計(jì)77、軸的設(shè)計(jì)98、軸承的選擇149、鍵的選擇1410、減速器箱體的設(shè)計(jì)15六、設(shè)計(jì)總結(jié)：17七 參考文獻(xiàn)18 1、 電動(dòng)機(jī)的選擇:（1）、動(dòng)機(jī)的型選擇電號(hào) 本減速器在常溫下工作，載荷輕微沖擊

4、，對(duì)起動(dòng)機(jī)無特殊要求，故選用Y系列籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。（2）、確定電動(dòng)機(jī)的功率： 工作機(jī)所需功率： 故電動(dòng)機(jī)至工作間的總效率（包括工作機(jī)效率）為： 由設(shè)計(jì)手冊(cè)得 (帶傳動(dòng))，（軸承），（齒輪精度為8級(jí)） （軸承），（聯(lián)軸器），=0.96（卷筒）代入，得電動(dòng)機(jī)的工作功率： 故選取電動(dòng)機(jī)的額定功率（3）、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：卷筒軸工作轉(zhuǎn)速：取V帶傳動(dòng)比，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比合理范圍為，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可選范圍為： 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000兩種，可查兩種方案，見下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比1Y13

5、2M2-65.5100096010.733.572Y160M2-85.57507209.512.43.96綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比選用方案一中機(jī)型。主要外形和安裝尺寸見下表：中心高（mm）H外形尺寸(mm)L安裝尺寸（mm）AB軸伸尺寸(mm)DE13251534531521617838802、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：（1） 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比： （2） 分配各級(jí)傳動(dòng)比： 為了使三角帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過大，取傳動(dòng)比，則齒輪傳動(dòng)比：3、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)：a) 各軸的轉(zhuǎn)速為：軸 軸 滾筒軸 b) 各軸功率：軸 軸 卷筒軸輸入功率4、 各軸

6、轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸 軸 軸 卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩 將計(jì)算數(shù)值列表如下： 軸號(hào)功率(KW)轉(zhuǎn)矩T(Nm)轉(zhuǎn)速n（r/min）電機(jī)軸4.0139.89960軸3.85114.88320軸3.73397.988.9卷筒軸3.7338688.95、 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)：1.選擇V帶型號(hào)：查表，得工作情況系數(shù)1.3所需傳遞的功率 又因 故選擇V帶的型號(hào)為 A 型2.確定帶輪直徑：由設(shè)計(jì)手冊(cè)得 小帶輪直徑：D 大帶輪直徑： 按表 選取標(biāo)準(zhǔn)值3核算帶速： 因?yàn)樗苑弦?初步確定中心距：+ ； 280800取5確定帶長(zhǎng) + 1648mm 查設(shè)計(jì)手冊(cè)，取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度6修正中心距： +576考慮到安裝調(diào)整及長(zhǎng)期工作后松弛對(duì)

7、其進(jìn)行張緊的情況，中心距應(yīng)留一個(gè)調(diào)整佘量，變動(dòng)范圍為： amin=a-0.015=551.28mm +0.03Ld=625.44mm 7校核V帶帶輪包角： 小帶輪 160.1 所以，均符合要求8確定V帶根數(shù)由式 根據(jù)D1=100mm 查表得 p0=0.97kw 由 0.11kw 得出 查表10.8得長(zhǎng)度修正系數(shù) 1.01 查表 得包角系數(shù) 0.95 V帶根數(shù)Z 故取7根。9確定帶的初拉力：10確定帶對(duì)軸的壓力11帶輪的設(shè)計(jì)（略）12. 設(shè)計(jì)結(jié)果 選用7根A2000 GB 1154489V帶，中心距a=576mm，帶輪直徑D1=100mm，D2=300mm.6、 減速器齒輪的設(shè)計(jì)1.選擇齒輪減速

8、器材料及精度等級(jí)：(1)選擇齒輪材料，熱處理方式該齒輪無特殊要求，可選用一般材料，查表并考慮的要求，小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度取HBS230,大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面硬度取HBS190.(2)確定精度等級(jí)：減速器為一般齒輪傳動(dòng)估計(jì)圓周速度不大于5m/s,根據(jù)表可知，精度等級(jí)初選9級(jí)精度。（3）確定許用應(yīng)力，有圖12.11C、圖12.14C分別查得， 有表12.5查得 和 ，故 因齒面硬度小于HBS350，屬軟齒面，所以按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 有式（12.7），計(jì)算中心距 （1） 取 （2）小齒輪轉(zhuǎn)矩 (3)取齒寬系數(shù) (4)由于原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，載荷

9、平穩(wěn)支承為対稱布置，查表12.4選K=1將上述數(shù)據(jù)代入，得中心距3.確定基本參數(shù)計(jì)算齒輪的主要尺寸(1)選擇參數(shù)：取Z1=32,則Z2=iZ1=93 取Z2=94(2)確定模數(shù)：有表5.1取(3)確定中心距：(4)確定齒寬：為了補(bǔ)償兩齒輪軸向尺寸的誤差，使小輪寬度略大于大輪，故取 (5)分度圓直徑： 4.驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度(1)有式(12.9)校驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度 取 由圖12.13查得7 YF2=2.23代入上式得 安全 安全(2)驗(yàn)算圓周速度：由表12.3知選9級(jí)精度合適。7、 軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料和確定許用應(yīng)力：選用45號(hào)鋼，并經(jīng)正火處理，已知從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速r/min 傳遞功率p=3.6

10、1km查表 強(qiáng)度極限 許用彎曲應(yīng)力2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑查得 又由式（14.2）得： 因軸的伸出端開一個(gè)鍵槽，故要將軸徑增大3%-5%即?。?考慮到伸出端要與聯(lián)軸器連接，故選繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖，如圖所示3、軸上需要安裝的零件的位置及軸上零件的定位方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝配順序和固定方法，如圖確定齒輪從軸的右端裝入齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒定位。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全固定，齒輪的同向固定采用平鏈連接，軸承對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用兩肩固定，同向采用過盈配合固定。4、確定軸的各段直徑軸段1為外伸端，外接聯(lián)軸器定位軸段3上應(yīng)有軸肩同時(shí)為能很順利地在軸段3上安裝軸

11、承，軸段3必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取直徑軸段4 為了便于拆卸左軸承。取軸段5 5、確定軸的各段長(zhǎng)度按齒輪的輪齒寬度72mm，由滾動(dòng)軸承尺寸查得軸承寬為，則將左軸徑長(zhǎng)度定為。齒輪的端面與箱體內(nèi)壁的距離定為大于，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離取或者取,用機(jī)體內(nèi)的油潤(rùn)滑，故取軸環(huán)寬度為，套筒長(zhǎng)度取。由結(jié)構(gòu)草圖看出，跨距。處（右邊）的長(zhǎng)度定為。為便于裝拆右端蓋螺釘，以便打開機(jī)蓋，將處的長(zhǎng)度定為。6、驗(yàn)算軸的強(qiáng)度 畫出軸的受力圖（圖a）并確定軸上的作用力。圓周力，徑向力 水平面內(nèi)的彎矩圖(圖b)，支點(diǎn)反力為 截面處的彎矩為： 截面處的彎矩為： 垂直面內(nèi)的彎矩圖（圖c） 截面處的彎矩為： 截面處的彎矩為 作合

12、成彎矩圖（圖d） 截面 截面 做轉(zhuǎn)矩圖（圖） 求彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，取修正系數(shù) 截面 截面 確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度由圖可以看出應(yīng)為危險(xiǎn)截面。故對(duì)截面進(jìn)行校核： 截面 截面 查得，滿足的條件，故軸的強(qiáng)度足夠。7、修改軸的結(jié)構(gòu)：因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度余量不大，此軸不再修改。8、繪制從動(dòng)軸（齒輪軸）的結(jié)構(gòu)草圖 8、軸承的選擇從動(dòng)軸的軸承選用滾動(dòng)軸承，型號(hào)為6212，各部分尺寸為： 主動(dòng)軸（齒輪軸）的軸承選用滾動(dòng)軸承，型號(hào)為6210，各部分尺寸為： 9、鍵的選擇軸徑鍵寬2014鍵高129鍵長(zhǎng)5070鍵代號(hào)為 10、減速器箱體的設(shè)計(jì)1. 箱體材料選用HT200鑄造而成，結(jié)構(gòu)采用剖分

13、式。2. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為使箱體有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)箱體的外壁加上肋板，為了提高軸承座處的聯(lián)接剛度，孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓的距離應(yīng)盡量縮短，但不能與端蓋螺釘孔干涉，同時(shí)軸承座孔附近還應(yīng)做出凸臺(tái)，但其高度要保證安裝時(shí)有足夠的板手空間。為了提高箱體鋼性，箱蓋和箱座的聯(lián)接凸緣應(yīng)取厚些，箱座底凸緣的寬度B應(yīng)超過箱體內(nèi)壁。減速器的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，減速器中滾動(dòng)軸承采用飛濺潤(rùn)滑，因此，應(yīng)在箱座接合面上制出輸油溝。為了保證良好的密封性，箱蓋與箱座的接合面應(yīng)精加工，表面粗糙度不大于，為了進(jìn)一步提高密封性，在箱座凸緣上面還應(yīng)加工出回油溝。3. 減速器附件為了檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、注油、排油、指示、油面及裝拆吊運(yùn)等，減速器

14、還應(yīng)安裝以下幾種附件 觀察孔和觀察孔蓋，通氣器，吊環(huán)螺釘、吊耳和吊鉤，圓錐定位銷，啟蓋螺釘，油標(biāo)，放油螺塞和排油孔，調(diào)整墊片。 4.綜合考慮，箱體的尺寸和各部分零件的尺寸如下： 箱座壁厚度： 箱蓋壁厚度： 箱座凸緣厚度： 箱蓋凸緣厚度： 箱座底凸緣厚度： 地腳螺釘數(shù)目： 地腳螺釘直徑： 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑： 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 聯(lián)接螺栓的中心距： 軸承端蓋螺釘直徑： 觀察孔蓋螺釘直徑： 、到外箱壁距離： 、到凸緣邊緣距離： 定位銷直徑： 軸承旁凸臺(tái)半徑： 軸承端蓋外徑： 箱蓋、箱座肋板厚度： 軸承端蓋凸緣厚度： 外箱壁到軸承座端面距離： 六、設(shè)計(jì)總結(jié)：經(jīng)過了兩個(gè)星期的艱苦努力，我的機(jī)械設(shè)計(jì)

15、課程設(shè)計(jì)終于告一段落了。我剛開始設(shè)計(jì)時(shí)，感覺很迷茫，不知從何下手，心里真的是沒一點(diǎn)譜，感覺挺難受的。但當(dāng)我投入進(jìn)去時(shí)，一切也并不是像想象的那么可怕。通過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多在平時(shí)學(xué)不到的知識(shí)。我設(shè)計(jì)的是一個(gè)減速器，設(shè)計(jì)中我必須考慮它的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、工藝性等等，使自己的設(shè)計(jì)盡可能的合理，在原先的基礎(chǔ)上盡可能的發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，設(shè)計(jì)一個(gè)具有特色的減速器。首先，我需要考慮總的設(shè)計(jì)方案，比較它們的優(yōu)、缺點(diǎn)，選擇最佳的方案。其次，再根據(jù)總結(jié)出方案設(shè)計(jì)具體的零件，其中同樣考慮各個(gè)零件的優(yōu)越性，在比較中選擇最好的。這也是任何一個(gè)設(shè)計(jì)所必須遵循的步驟。從我不知該怎樣下手，到后來經(jīng)過老師的指點(diǎn)終于弄明白了設(shè)計(jì)順序和應(yīng)注意的事項(xiàng)，這時(shí)的我們終于有了得心應(yīng)手的感覺。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我來說是一次非常大的考驗(yàn)，因?yàn)樗笤O(shè)計(jì)的機(jī)器能用到實(shí)際的工作中去，而這也是