機械設(shè)計課程設(shè)計2

1、Hefei University課課程程設(shè)設(shè)計計COURSE PROJECT題目： 兩級斜齒圓柱齒輪減速器 系別： 機械工程系 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及自動化 學(xué)制： 四年 姓名： 學(xué)號： 導(dǎo)師： 2015 年 1 月 10日目目錄錄第第 1 1 章章機機械械設(shè)設(shè)計計課課程程設(shè)設(shè)計計任任務(wù)務(wù)書書.11.1.設(shè)計題目 .11.2.設(shè)計要求 .11.3.設(shè)計說明書的主要內(nèi)容 .21.4.課程設(shè)計日程安排 .2第第 2 2 章章傳傳動動裝裝置置的的總總體體設(shè)設(shè)計計 .32.1.傳動方案擬定 .32.2.電動機的選擇 .32.3.計算總傳動比及分配各級的傳動比.32.4.運動參數(shù)及動力參數(shù)計算.3第第

2、3 3 章章傳傳動動零零件件的的設(shè)設(shè)計計計計算算 .5第第 4 4 章章軸軸的的設(shè)設(shè)計計計計算算 .6第第 5 5 章章滾滾動動軸軸承承的的選選擇擇及及校校核核計計算算 .7第第 6 6 章章鍵鍵聯(lián)聯(lián)接接的的選選擇擇及及計計算算 .8第第 7 7 章章連連軸軸器器的的選選擇擇與與計計算算 .9設(shè)設(shè)計計小小結(jié)結(jié) .10參參考考文文獻獻 .11第第 1 1 章章 機機械械設(shè)設(shè)計計課課程程設(shè)設(shè)計計任任務(wù)務(wù)書書1 1. .1 1. .設(shè)設(shè)計計題題目目設(shè)計用于帶式運輸機的兩級斜齒圓柱齒輪減速器，圖示如示。連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，兩班制工作，使用壽命為5 年，作業(yè)場塵土飛揚，運輸帶速度允許誤差為5%。圖

3、1帶式運輸機1 1. .2 2. .設(shè)設(shè)計計數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)表 1設(shè)計數(shù)據(jù)運輸帶工作拉力F（N）運輸帶工作速度V(m/s)卷筒直徑D(mm)25001.103201 1. .3 3. .設(shè)設(shè)計計要要求求1.減速器裝配圖 A0 一張2.零件圖 2 張3.設(shè)計說明書一份約 60008000 字機械設(shè)計課程設(shè)計11 1. .4 4. .設(shè)設(shè)計計說說明明書書的的主主要要內(nèi)內(nèi)容容封面 (標題及班級、姓名、學(xué)號、指導(dǎo)老師、完成日期)目錄（包括頁次）設(shè)計任務(wù)書傳動方案的分析與擬定 (簡單說明并附傳動簡圖 )電動機的選擇計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算傳動零件的設(shè)計計算軸的設(shè)計計算滾動軸承的選擇和計算鍵聯(lián)接選

4、擇和計算聯(lián)軸器的選擇設(shè)計小結(jié) (體會、優(yōu)缺點、改進意見 )參考文獻1 1. .5 5. .課課程程設(shè)設(shè)計計日日程程安安排排表 2課程設(shè)計日程安排表1 1) )準備階段12 月 14 日12 月 14 日1 天2 2) )傳動裝置總體設(shè)計階段12 月 15 日12 月 15 日1 天3 3) )傳動裝置設(shè)計計算階段12 月 16 日12 月 18 日3 天4 4) )減速器裝配圖設(shè)計階段12 月 21 日12 月 25 日5 天5 5) )零件工作圖繪制階段12 月 28 日12 月 29 日2 天6 6) )設(shè)計計算說明書編寫階段12 月 30 日12 月 30 日1 天7 7) )設(shè)計總結(jié)和

5、答辯12 月 31 日1 天第第 2 2 章章 傳傳動動裝裝置置的的總總體體設(shè)設(shè)計計2 2. .1 1. .傳傳動動方方案案擬擬定定2 2. .2 2. .電電動動機機的的選選擇擇2 2. .3 3. .計計算算總總傳傳動動比比及及分分配配各各級級的的傳傳動動比比2 2. .4 4. .運運動動參參數(shù)數(shù)及及動動力力參參數(shù)數(shù)計計算算計計算算過過程程及及計計算算說說明明一一、 傳傳動動方方案案擬擬定定23541IIIIIIIVPdPw 帶拉力：F=25000N 帶速度：v=1.10m/s 滾筒直徑： D=320mm 運輸帶的效率 :要求連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn) ,齒輪使用壽命為 5 年，二班工作制。

6、二二、電電動動機機選選擇擇（1）選擇電動機類型： 選用 Y 系列三相異步電動機（2）選擇電動機功率F=25000Nv=1.10m/sD=320mmPw=2.75kw機械設(shè)計課程設(shè)計3運輸機主軸上所需要的功率： Pw=KWFv75. 2100010. 125001000傳動裝置的總效率：5443221 ， 分別是：V 帶傳動，齒輪傳動12345（閉式，精度等級為 8），滾動軸承（角接觸球軸承 4 對），聯(lián)軸器（彈性柱銷聯(lián)軸器），運輸帶的效率。查課程設(shè)計表 2-3，?。?=0.96 , 2=0.97 , 3= 0.99 , 4= 0.99 , 5=0.96所以： =0.95 0.972 0.984

7、0.990.97=0.79電動機所需功率： Pd=查課程設(shè)計kWPw35. 381. 075. 2表 12-1 取電動機的額定功率 P=4kW（3）確定電動機轉(zhuǎn)速因為 v 帶的 傳動比=2-3，取 =21i1i二級圓柱齒輪減速器傳動比4082i故總傳動比 i=16-120,那么電動機轉(zhuǎn)速范圍為wdnin總又工作機轉(zhuǎn)速min/65.65100060rDVnw故，有min/7878min/4 .1050rrnd750r/min,1000r/min,1500r/min,3000r/min 4 種類型，這里選用 Y132M-6,具體數(shù)據(jù)如下：方案電動機型號電動機額定功率同步轉(zhuǎn)速1Y112M-44150

8、02Y112M-243000滿載轉(zhuǎn)速總傳動比iV 帶轉(zhuǎn)速傳動比減速器傳動比144021.93210.971=0.962=0.973= 0.984= 0.995=0.96=0.79P=3.35kw選用型號為Y132M-6 的電動機9 . 31i機械設(shè)計課程設(shè)計289044.02222.01（注：表中傳動比按照下面?zhèn)鲃颖确峙涞挠嬎惴椒ǘ茫┚C合考慮 v 帶傳動，減速器和總傳動比，可見方案1 最佳。即選用型號為 Y112M-4 的電動機，查表知電動機的機座中心高為 132mm，外伸軸徑為 38mm，外伸軸長為 80mm。三三傳傳動動比比的的分分配配Y112M-4: i=10.97,查表取 V 帶傳動

9、比21i 減速器傳動比為（減速器高速傳動比，323 . 1 ii 2i減速器低速傳動比）3i77. 33 . 1,96. 23 . 1323iiii四傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算1.各軸轉(zhuǎn)速的計算 min/86.65min/86.65min/98.190min/720min/14403432321211rnnnrinnrinnrinnrnwmm低速軸：中間軸：高速軸：電動機：2. 各軸輸入功率計算：kwppkwppkwppkwppkwpdd47. 3*54. 3*69. 3*84. 3*443343223321211減速器低速軸：減速器中間軸：減速器高速軸：電動機軸：3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩 :mmN

10、TTmmNiTTmmNiTTmmNiTTmmNnpTdmdd*64.503298*64.513517*55.184395*34.50933*78.26527/109550433423323322121113低速軸：中間軸：高速軸：電動機：各各軸軸的的運運動動和和動動力力參參數(shù)數(shù)如如下下表表所所示示122. 32imin/1440rnmmin/7201rn min/98.1902rn min/86.653rn min/86.654rn kwpd464.50329864.51351755.18439534.5093378.2652747. 354. 369. 384. 343214321TTTTT

11、kwpkwpkwpkwpd機械設(shè)計課程設(shè)計5軸號轉(zhuǎn)速r/min輸入功率kw輸出功率kw01440417203.843.82190.983.693.65365.863.543.5465.863.473.44輸入轉(zhuǎn)矩n*mm輸出轉(zhuǎn)矩n*mm傳動比傳動效率26527.783.90.9650933.3450424.014.80.95184395.55182551.593.390.95513517.64503298.64 1.00.97四四、傳傳動動零零件件的的設(shè)設(shè)計計計計算算注注：本本計計算算示示例例采采用用哈哈工工大大編編 機機械械設(shè)設(shè)計計（第第三三版版）講講述述的的計計算算方方法法，有有關(guān)關(guān)設(shè)設(shè)計

12、計計計算算公公式式，圖圖表表數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)引引自自此此書書。1.普通 V 帶傳動的設(shè)計計算 確定計算功率CPP=4KW,由表 7.6 查得工作情況系數(shù) KA 1.1 則:PcKA P1.144.4KW 根據(jù)計算功率 Pc 與小帶輪的轉(zhuǎn)速 nm，查引用教材 7.11 圖得，選擇 A 型 V 帶。 確定帶輪的基準直徑12,ddddKA 1.1PC 4.4KW選擇 A 型 V 帶00.05i符合要求。V=7.5443.59mm,聯(lián)軸器孔直徑為48mm，軸孔長度 84mm，J 型軸孔，A 型鍵，軸段 1 直徑長度略小于轂孔寬度，取。，mm48d1mm821L（3）密封圈與軸段 2 聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度

13、，mm8.436.348x）1.007.0（d）1.0007.0（h1mm55d，取mm6.5752.54h2dd212（4)軸承與軸段 3 及軸段 6 的設(shè)計 軸段 3 和 6 上安裝軸承，暫選軸承 7211C，查表 11-9 得，軸承的內(nèi)徑d=60mm，外徑 D=110mm，寬度 B=22mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑外徑軸上定位端面圓角半徑最，mm69d，mm101D大為對軸的力作用點與外圈大端面的距離為，mm5 . 1r 故擋油環(huán)寬度初定位，故，mm9 .20a3，mm60d31B。mm60dd，mm3715223613BBL（5)齒輪與軸段 5 ，初定齒輪 4 輪65dd 應(yīng)略大于，mm62

14、d5轂寬度范圍為小齒輪寬度，mm934.74d）5.12.1（5。mm93寬度，取輪轂寬度等于齒輪mm95b54L（6)軸段 4 定位軸肩的高度為取 h=5mm，則，mm2.634.4d）1.007.0（h5mm72d4齒輪左端面距箱體內(nèi)壁距離為，則mm5.132/）b-b（43145 .831444BbBLx（7)軸段 2 與軸段 6 的長度 軸承端蓋連接螺栓為螺栓GB/T5781 M8x25，聯(lián)軸器輪轂端面與外端面的距離為，mm102K則，。4422BKBLLdmmBL5 .49246（8）軸上力作用點的間距 軸承反力的作用點與軸承大端面的距離mm4 .223軸的支點及受力點的距離為， M

15、PaMPakldTPP15012092.11760625 . 5100040104122100023，6 .72234561abLLl6 .145234432abLLl。4 .10424233bLal5、鍵連接均采用 A 型普通平鍵連接、查表 8-31 得其型號分別為鍵14x9x70GB/T1096 和 18x11x80GB/T1096。6、軸的受力分析機械設(shè)計課程設(shè)計25（1）軸的受力簡圖（2）計算支承反力在水平面上：NRFRNllFFRhrh56.106334.53490.159734.5346 .1456 .722/46.244x53.9496 .14590.15972/d-l14221

16、4424rh1在垂直平面上：NRFRNlllFRvt14.142613.286027.428613.28606 .1456 .726 .145x27.428614v22124tv1NRRRNRRRVHVH05.177914.142656.1063262.290913.286034.534122222222221211的總支承反力：軸承的總支承反力：軸承（3）分析彎矩在水平面上， a-a 剖面左側(cè)為mmNlRMHH.08.387932.67x34.53411aa-a 面右側(cè)為mm.34.1548546 .145x56.106322aNlRMHH在垂直平面上， a-a 剖面上為mmNlRMVV.4

17、4.2076452.67x13.286011a合成彎矩， aa 剖面左側(cè)為mmNMMMH.09.21123844.20764508.38793222aV2aaa-a 剖面右側(cè)為mmNMMMVH.91.25902944.20764534.154854222aaa2轉(zhuǎn)矩為mm.4263403NT 7、校核軸的強度aa 剖面右側(cè)為危險截面：32352535mm01.2032426x27-627x18x62162)(16）（dtdbtdW機械設(shè)計課程設(shè)計】【，】，【鋼的）折合系數(shù)（）（b1 -e1b22223db3235535a60a65045a02.1976.11x6 . 0(475. 2)(46

18、. 0a76.1180.4372164.513517a75.1201.2032491.259029mm80.4372126x2)7627x18-26x16d2t -dbt-d16MPMPMPxxMPWTMPWMWbbeTT故滿足強度要求。8、校核鍵連接的強度聯(lián)軸器處的鍵：a91.841470 x9x4813517.645x4d4131pMPhlT）（齒輪 4 連接處的鍵：p1pp532a150125a58.4818-801x1x4813517.645x44】【】【】【）（MPMPhldTp鍵的強度滿足要求。9、計算軸承壽命（1）計算軸承的軸向力選的是 7212C 軸承，C=58200N，C =

19、46200N0軸承 1,2 內(nèi)部的軸向力分別為：NRSNRS62.71105.1779x4 . 04 . 085.1163909.622x4 . 04 . 02211內(nèi)部的軸向力 A=949.53N2138.211353.94985.1163SNAS則兩軸承的軸向力分別為：NASFNSF38.2151385.11631211(2)計算當量載荷軸承 1：0, 1e40. 062.290985.116338. 0e,025. 04620085.11631101YXRFCF故則軸承 1 的當量載荷為NYFXRP90.29321163.851.42909.622x44. 0111軸承 2：機械設(shè)計課程

20、設(shè)計27e19. 105.177938.2113046. 04620038.21132202RFCF故 X=0.44，Y=1.35故軸承 2 的當量載荷為NYFXRP71.361438.2113x34. 105.1779x44. 0222（3）校核軸承壽命由）（的壽命為：則軸承，故只需校核軸承hhh3636h221h200005x250 x2x8h36.585909932.902x5 . 152800 x1x5.866x6010)n601025 . 1, 0 . 12LLLPfCfLffPPPPPTPT軸承壽命滿足要求。機械設(shè)計課程設(shè)計 低速軸八八、鍵鍵聯(lián)聯(lián)接接的的選選擇擇及及低低速速軸軸鍵鍵

21、的的校校核核計計算算1.高速軸與 V 帶輪用鍵聯(lián)接 選用普通平鍵（ A 型）按軸徑 d=25mm，及帶輪寬 B=80mm，查表 4-1 選擇C8 7-56（GB/T 1096-2003）強度校核2.中間軸（1）與高速級大齒輪連接選用圓頭普通平鍵（ A 型）軸徑 d=37mm 及齒輪寬 b2=60mm, 查表選鍵 A14 9-50（GB/T 1096-2003）（2）與低速級小齒輪連接選用圓頭普通平鍵（ A 型）軸徑 d=37mm 及齒輪寬 b3=102mm, 查表選鍵A14 9-90（GB/T 1096-2003）3.低速軸（1）與齒輪用鍵聯(lián)接 選用圓頭普通平鍵（ A 型）軸徑 d=62mm

22、及齒輪寬 b4=95mm, 查表選鍵A18 11-80（GB/T 1096-2003） 強度校核鍵材料選用 45 號鋼，齒輪材料為 40Cr 調(diào)質(zhì)，查表得許用應(yīng)力 MPaP150120鍵得工作長度 Lc=L-b=80-18=62mm , k=h/2=11/2=5.5mm ,擠壓應(yīng)力： MPaMPakldTPP15012092.11760625 . 5100040104122100023（故安全）機械設(shè)計課程設(shè)計29（2）與聯(lián)軸器相連 選用普通平鍵（ A 型）按軸徑=48mm，及查表選擇 C14 9-1dmml82170（GB/T 1096-2003）強度校核鍵得材料選為 45 號鋼，彈性柱銷聯(lián)

23、軸器為鋼查表得鍵聯(lián)接得許用應(yīng)力，鍵得工作長 MPab150120度 Lc=L-b=70-14=56mm , k=h/2=9/2=4.5mm ,擠壓應(yīng)力： MPaMPakldTPP15012074.11670565 . 41000964.16172100024（故安全）九九、聯(lián)聯(lián)軸軸器器的的選選擇擇和和計計算算由由前前面面計計算算知知： 選取 LX3 型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為 2500Nm?？讖?d=45mm，L=84mm,L1=112mm,許用轉(zhuǎn)速為 3870r/min，故適用。標記：.20035014/84*4584*45TGBJBJB十十、1 10 0. . 潤潤滑滑密密封封設(shè)設(shè)計計

24、齒輪傳動的圓周速度smndv/54. 710006011因為：，所以采用浸油潤滑；由表選用12/vm sLAN68 全損耗系統(tǒng)用油（ GB443-1989）,大齒輪浸入油中的深度大約 1-2 個齒，單不應(yīng)少于 10mm。對軸承的潤滑，因為：，采用脂潤滑，由表選2/vm s用鈣基潤滑酯 LXAAMHA2(GB491-1987)只需要填充軸承空間的 1/21/3.并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)，使油池中的油不能浸入軸承稀釋潤滑酯。密封性來講為了保證機蓋與機座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大并勻均布置，保證部分面處的密

25、封性。十十一一、減減速速器器鑄鑄造造箱箱體體的的設(shè)設(shè)計計 : : 減速器的箱體采用鑄機械設(shè)計課程設(shè)計造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用配合.67rH1.機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度2.考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于 12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為 30mm為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3 . 63.機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性 .鑄件壁厚為上箱體 8mm，底座 8mm，圓角半徑為 R=3。機體外型簡單，拔

26、模方便 .4.對附件設(shè)計A 視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用 M6 緊固B 油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油標：油標位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出.機械設(shè)計課程設(shè)計31D 通氣孔：由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，

27、氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡 .E 蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋 .F 位銷：為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G 吊鉤：在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體. 減減速速器器鑄鑄造造箱箱體體的的主主要要結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)尺尺寸寸設(shè)設(shè)計計 : :名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚83025. 0a8箱蓋壁厚18302. 01a8箱蓋凸緣厚度1b115 . 1b12箱座凸緣厚度b5 . 1b12箱座底凸緣厚度2b5 .

28、22b20地腳螺釘直徑fd212036. 0adf3.7mm M20地腳螺釘數(shù)n查手冊 4機械設(shè)計課程設(shè)計目軸承旁聯(lián)接螺栓直徑1dfdd72. 01 M16機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑2d=（0.50.6）2dfd M12軸承端蓋螺釘直徑3d=（0.40.5）3dfd8視孔蓋螺釘直徑4d=（0.30.4）4dfd6定位銷直徑d=（0.70.8）d2d12，fd1d至外機壁2d距離1C查相關(guān)機械課程設(shè)計指導(dǎo)書242016，至凸fd2d緣邊緣距離2C查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表 42016外機壁至軸承座端面距離1l=+（8121l1C2C）48大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離11.2110齒輪端面與內(nèi)機壁距離2210機蓋，