格式參考二級斜齒圓柱齒輪減速器(畢業(yè)課程設計說明書)

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)機械設計課程設計名稱：二級斜 - 直齒輪減速器學院 :郵電與信息工程學院專業(yè)班級：09過控 02學生姓名：孔凡富指導老師：王仕仙成績：2011年 12月 9日I目錄機械設計課程設計任務書 .11 緒論 .21.1選題的目的和意義 .22 確定傳動方案 .33 機械傳動裝置的總體設計 .33.1選擇電動機 .33.1.1選擇電動機類型 .33.1.2電動機容量的選擇 .33.1.3電動機轉速的選擇 .43.2傳動比的分配 .53.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) .53.3.1各軸的轉速： .53.3.2各軸的輸入功率： .63.3.3各軸的

2、輸入轉矩： .63.3.4整理列表 .64 V 帶傳動的設計 .74.1 V 帶的基本參數(shù) .74.2帶輪結構的設計 .105 齒輪的設計 .105.1齒輪傳動設計（ 1、2 輪的設計） .105.1.1齒輪的類型 .105.1.2尺面接觸強度較合 .115.1.3按輪齒彎曲強度設計計算 .125.1.4驗算齒面接觸強度 .145.1.5驗算齒面彎曲強度 .155.2齒輪傳動設計（ 3、4 齒輪的設計） .155.2.1齒輪的類型 .155.2.2按尺面接觸強度較合 .165.2.3按輪齒彎曲強度設計計算 .175.2.4驗算齒面接觸強度 .195.2.5驗算齒面彎曲強度 .206 軸的設計（

3、中速軸） .206.1求作用在齒輪上的力 .206.2選取材料 .216.2.1軸最小直徑的確定 .216.2.2根據軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度.216.3鍵的選擇 .216.4求兩軸所受的垂直支反力和水平支反力 .226.4.1受力圖分析 .226.4.2垂直支反力求解 .236.4.3水平支反力求解 .236.5剪力圖和彎矩圖 .246.5.1垂直方向剪力圖 .246.5.2垂直方向彎矩圖 .246.5.3水平方向剪力圖 .256.5.4水平方向彎矩圖 .256.6扭矩圖 .266.7剪力、彎矩總表： .276.8按彎扭合成應力校核軸的強度 .287 減速器附件的選擇及簡要說明

4、 .287.1.檢查孔與檢查孔蓋 .287.2.通氣器 .287.3.油塞 .287.4.油標 .297.5 吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇297.6 定位銷297.7 啟蓋螺釘298 減速器潤滑與密封298.1 潤滑方式29齒輪潤滑方式29齒輪潤滑方式298.2 潤滑方式30齒輪潤滑油牌號及用量30軸承潤滑油牌號及用量308.3 密封方式309 機座箱體結構尺寸309.1 箱體的結構設計3010 設計總結3211 參考文獻33機械設計課程設計任務書一、設計題目 ：設計一用于帶式輸送機傳動用的二級斜齒圓柱齒輪展開式減速器給定數(shù)據及要求：設計一用于帶式運輸機上的展開式兩級圓柱斜齒輪減速器。工作平穩(wěn)，單向運轉，兩

5、班制工運輸機容許速度誤差為5。減速器小批量生產，使用期限10 年。機器每天工作16 小時。兩級圓柱齒輪減速器簡圖1電動機軸； 2電動機； 3帶傳動中間軸； 4高速軸； 5高速齒輪傳動6中間軸； 7低速齒輪傳動； 8低速軸； 9工作機；二、應完成的工作：1. 減速器裝配圖 1 張（ A1 圖紙）；2. 零件工作圖 1 2 張（從動軸、齒輪等）；3. 設計說明書 1 份。1 緒論1.1 選題的目的和意義減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為行（國）標的減速器有 40 余種。減速器的類別是根據所采用的齒輪齒形、齒廓曲線劃分；減速器的品種是根據使用的需要而設計的不同結構的減速器；減速器的型式是在基

6、本結構的基礎上根據齒面硬度、傳動級數(shù)、出軸型式、裝配型式、安裝型式、聯(lián)接型式等因素而設計的不同特性的減速器。與減速器聯(lián)接的工作機載荷狀態(tài)比較復雜，對減速器的影響很大，是減速器選用及計算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機（從動機）的載荷狀態(tài)，通常分為三類： 均勻載荷 ; 中等沖擊載荷; 強沖擊載荷。減速器是指原動機與工作機之間獨立封閉式傳動裝置，用來降低轉速并相應地增大轉矩。此外，在某些場合，也有用作增速的裝置，并稱為增速器。我們通過對減速器的研究與設計，我們能在另一個角度了解減速器的結構、功能、用途和使用原理等，同時，我們也能將我們所學的知識應用于實踐中。在設計的過程中，我們能正確的理解所學

7、的知識，而我們選擇減速器，也是因為對我們機械專業(yè)的學生來說，這是一個很典型的例子，能從中學到很多知識。2 確定傳動方案根據工作要求和工作環(huán)境，選擇展開式二級圓柱斜齒輪減速器傳動方案。此方案工作可靠、傳遞效率高、使用維護方便、環(huán)境適用性好，但齒輪相對軸承的位置不對稱，因此軸應具有較大剛度。此外，總體寬度較大。為了保護電動機，其輸出端選用帶式傳動，這樣一旦減速器出現(xiàn)故障停機，皮帶可以打滑，保證電動機的安全。3 機械傳動裝置的總體設計3.1 選擇電動機選擇電動機類型電動機是標準部件。因為工作環(huán)境清潔，運動載荷平穩(wěn)，所以選擇Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。電動機容量的選擇1、工作機

8、所需要的功率為：F vP( kW )1000其中：，得 PTnw (kW ) 380 43 1 .7 kW955095502、電動機的輸出功率為電動機至滾筒軸的傳動裝置總效率。取 V 帶傳動效率，齒輪傳動效率，效率從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：3220.960.9930.9720.990.960.8312343、電動機所需功率為：Pw1.72.05kWP00.83因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率只需略大于即可，查機械設計實踐與創(chuàng)新表 19-1 選取電動機額定功率為。電動機轉速的選擇滾筒軸工作轉速：nw6 104 v600000.75 r / min 43r / minD3.14330展開式減速

9、器的傳動比為：V 帶的傳動比為：得總推薦傳動比為：所以電動機實際轉速的推薦值為：nnwi774 6193r / min符合這一范圍的同步轉速為1000rmin、 1500rmin、3000rmin。綜合考慮為使傳動裝置機構緊湊，選用同步轉速1500rmin 的電機。型號為Y100L1-4 ，滿載轉速，功率2.2。3.2 傳動比的分配1、總傳動比為2、分配傳動比為使傳動裝置尺寸協(xié)調、結構勻稱、不發(fā)生干涉現(xiàn)象，現(xiàn)選V 帶傳動比：；i33.02則減速器的傳動比為：i減12.23；i帶2.7考慮兩級齒輪潤滑問題，兩級大齒輪應該有相近的浸油深度。則兩級齒輪的高速級與低速級傳動比的值取為1.2，取則： i

10、1.2i減1.2 12.23 3.83 ；1i2i減12.23i13.19；3.833.3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)各軸的轉速：n1nm1 4 01 軸i帶5 2 6r / mi n；2.72 軸n2n15261 3 r7/ m i ni1；3.833 軸；滾筒軸 n4n3 nw 43r / min各軸的輸入功率：1 軸P1P012.20.962.112kw ；2 軸PP232.112 0.97 0.992.03kw；213 軸P3P223 4.29 0.97 0.991.95kw；卷筒軸各軸的輸入轉矩：電機軸T0P095502 .214 .80 N m；95501420n m1 軸T1P

11、195502 .11238 .35 Nm ；9550526n12 軸T29550 P295502.03141 .51 Nm ；n21373 軸T39550 P395501.95433 .08 N m ；n 343滾筒軸整理列表轉矩軸名功率轉速電機軸5.531.17144014.5189.7348024.29277.4147.6934.08612.0663.66滾筒軸4.08612.0663.664 V 帶傳動的設計4.1 V 帶的基本參數(shù)1、確定計算功率：已知：；查機械設計基礎表13-8 得工況系數(shù)：；則： PcK A P1.24.7kw5.64kw2、選取 V 帶型號：根據、查機械設計基礎圖

12、13-15選用 A型 V帶3、確定大、小帶輪的基準直徑（1）初選小帶輪的基準直徑：；（2）計算大帶輪基準直徑：dd 2 i帶 dd1（10.02） 3110 （10.02） 323.4mm ；圓整取，誤差小于5% ，是允許的。4、驗算帶速：dd 1nm3.14 110 1440v1000608.29m / s (5,25)m / s601000帶的速度合適。5、確定 V 帶的基準長度和傳動中心距：中心距：0.7( dd1dd 2 ) a02( dd1 dd 2 )初選中心距 a01.5(d d1dd 2 )1.5(110330)660mm取中心距。（2）基準長度：Ld 02a0(dd 1dd

13、2 )(dd 2dd1 ) 24a022 6603.14 (110330)(330110)2246602029mm對于 A 型帶選用（3）實際中心距：LdLd 06602300 2029a a02795.5mm26、驗算主動輪上的包角：由得11180(d d 2dd1 ) 57.3a180(330110) 57.3164.15120795.5主動輪上的包角合適。7、計算 V 帶的根數(shù)：PcK A Pz(P0P0)K KLPr，查機械設計基礎表 13-3得：；（2），查表得：；（3）由查表得，包角修正系數(shù)（4）由，與 V 帶型號 A 型查表得：綜上數(shù)據，得 z1.24.73.150.17)0.9

14、5(1.611.06取合適。8、計算預緊力（初拉力） ：根據帶型 A 型查機械設計基礎表13-1 得：F0500 Pc2.5 1qv2zvk5005.642.510.18.29248.290.95145.63N9、計算作用在軸上的壓軸力：F2ZF sin 1Q022 4 145.63 sin 164.1521153.91N其中為小帶輪的包角。10、 V 帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：帶輪基準直徑帶型傳動比基準長度 (mm)(mm)A32300中心距（ mm）根數(shù)初拉力 (N)壓軸力 (N)6604145.631153.914.2 帶輪結構的設計1、帶輪的材料：采用鑄鐵帶輪（常用材料HT200 ）

15、2、帶輪的結構形式：V 帶輪的結構形式與V 帶的基準直徑有關。小帶輪接電動機，較小，所以采用實心式結構帶輪。5 齒輪的設計5.1 齒輪傳動設計（1、 2 輪的設計）齒輪的類型1、依照傳動方案，本設計選用二級展開式斜齒圓柱齒輪傳動。2、運輸機為一般工作機器，運轉速度不高，查機械設計基礎表11-2，選用 8 級精度。3、材料選擇：小齒輪材料為40Cr 滲碳淬火，齒面硬度為55HRC ，接觸疲勞強度極限，彎曲疲勞強度極限；大齒輪材料為45 鋼表面淬火，齒面硬度為55HRC, 接觸疲勞強度極限 ,彎曲疲勞強度極限。查機械設計基礎表11-5，取，。查表 11-4，取區(qū)域系數(shù)，彈性系數(shù)（鍛鋼 -鍛鋼）。有

16、=1200MPa=1140MPa=576MPa=560MPa4、螺旋角： 8°<<20° ,初選 =15°5、齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)： ；大齒輪齒數(shù)：，取。故實際傳動比，則：5%尺面接觸強度較合1、 d 12KT 1u1ZEZHZ )2(3du H （1）取載荷（2）（3），321.389.731033.211189.82.50.983244.032d10.63.21(1140)2、計算模數(shù)mnd1 cos44.032 cos15，查表取z1192.243、 b d d1 0.644.03226.42mm,取整 b=27mm4、計算齒輪圓周速度vd1n1

17、3.14 44.032 4801000601.11m / s601000按輪齒彎曲強度設計計算因為所選材料硬大度于350HBS,所以為硬齒面。1、法向模數(shù) mn2KT1 cos2YFYS3Z2F d12、查機械設計基礎表11-3，得載荷系數(shù) k=1.33、查機械設計基礎表11-6，得齒寬系數(shù)4、小齒輪上的轉矩5、齒形系數(shù) zv1z11921.08cos3cos315zv2z26268.81cos3cos3 15查機械設計基礎圖11-8 得：，查機械設計基礎圖11-9 得：，因為YF 1YS 12.98 1.550.008 和 YF2 YS22.32 1.730.00697F 1576F 257

18、6比較所以對小齒輪進行彎曲強度計算。6、法向模數(shù)mn32KT1 cos2d Z12YFYSF mn3 2 1.3 89.73103 cos2 150.008 2.01mm0.6192取7、中心距a( z1 z2 )mn(1962) 3 mm 125.79mm2 cos2cos15圓整為 126mm。8、確定螺旋角：arccos( z1z2 )mnarccos(1962) 315 21'32"2a21269、確定齒輪的分度圓直徑：d1z1mn19359.11mmcoscos15 21'32"d2z2 mn623192.88mmcoscos15 21'3

19、2"10、齒輪寬度：bd d1 0.644.03226.42mm 圓整為 36 mm圓整后?。?。11、重合度確定，查表得0 .7420.8481.5900.318d z1 tan0.318 0.6 19 tan 15 21 '32 "0 .996所以1.5900.9962.586=12、齒輪尺寸表：將幾何尺寸匯于表：序號名稱符號計算公式及參數(shù)選擇1端面模數(shù)2螺旋角3分度圓直徑4齒頂高5齒根高6全齒高7頂隙8齒頂圓直徑9齒根圓直徑10中心距126驗算齒面接觸強度2kT1u 1H 1zEzHz bd12u189.82.5cos15 21'32"21.3

20、89.731033.2112759.1123.21838.71MPaH 1 1200MPa可知是安全的zE zH2kT2u 1H 2z bd2 2u189.82.50.98221.3277.41033.21127192.8823.21452.18MPaH 2 1140MPa較合安全。驗算齒面彎曲強度F 12KT1t YF 1YSa12 1.389.7310 32.98 1.55bd1t mn2759.113225.07576MpaYFa 2YSa21.732.32F 2F1Y Y225.071.552.98Fa1 Sa1195.57560 Mpa較合安全5.2 齒輪傳動設計（3、 4 齒輪的設

21、計）齒輪的類型1、材料選擇：小齒輪材料為40Cr 滲碳淬火，齒面硬度為55HRC ， 接觸疲勞強度極限，彎曲疲勞強度極限；大齒輪材料為45 鋼表面淬火，齒面硬度為55HRC, 接觸疲勞強度極限 ,彎曲疲勞強度極限。查機械設計基礎表11-5，取，。查表 11-4，取區(qū)域系數(shù)，彈性系數(shù)（鍛鋼 -鍛鋼）。有=1200MPa=1140MPa=576MPa=560MPa2、螺旋角： 8°<<20° ,初選 =15°3、齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)： ；大齒輪齒數(shù)：，取。故實際傳動比： A，則5%按尺面接觸強度較合1、 d32KT 2u1ZE Z H Z23()uH d（

22、1）、取載荷（2）、（3）、，321.3277.41032.261 189.82.50.983 2d() 66.2130.62.2611402、計算模數(shù)d3 cos66.21 cos15，mnt2.78mmz323b d d30.6 66.21 39.73mm3、計算齒輪圓周速度 vd3 n3.14 66.21 4801000601.66m / s601000按輪齒彎曲強度設計計算因為所選材料硬大度于350HBS,所以為硬齒面。1、法向模數(shù) mn32KT 2 cos2YF YS2 F d Z32、查機械設計基礎表11-3，得載荷系數(shù) k=1.33、查機械設計基礎表11-6，得齒寬系數(shù)4、小齒輪

23、上的轉矩5、齒形系數(shù) zv3z32325.5233coscos 15zv4z45257.70cos3cos3 15查機械設計基礎圖11-8 得：，查機械設計基礎圖11-9 得：，YF3 YS32.80 1.58和因為F 10.00768576YF 4YS 42.34 1.71比較F 20.00695576所以對小齒輪進行彎曲強度計算。6、法向模數(shù)2KT2 cos2YFYSmn3d Z 32F mn2 1.3 277.4103cos2 1532320.00768 2.53mm0.6取7、中心距(z3 z4 ) mn(2352) 3a2mm 116.47mm2 coscos15圓整為 120mm。

24、8、確定螺旋角：( z3z4 )mnarccos(2352) 3arccos2a220 21'50"1209、確定齒輪的分度圓直徑：z3mn233d373.6mmcoscos15 56'32"z4 mn523d 4169.6mmcoscos15 56'32"10、齒輪寬度：bd d30.673.644.16mm 圓整為 45mm圓整后??；。11、重合度確定，查表得0.318 d z3 tan0.318 0.623tan 20 21'50"1.629所以=12、齒輪尺寸表格：將幾何尺寸匯于表：序號名稱符號計算公式及參數(shù)選擇1

25、端面模數(shù)2螺旋角3 分度圓直徑4齒頂高5齒根高6全齒高7頂隙8 齒頂圓直徑9 齒根圓直徑10中心距11重合度驗算齒面接觸強度2kT2u1H 3zE zHz bd3 2u189.82.521.3277.41032.2610.9864573.622.26966.55M P a H 3 1200M P a可知是安全的2kT3 u1H 4zE zHz bd4 2u189.82.521.3612.061032.2610.96845169.6 22.26611.67M P a H 1t 1140M P a較合安全驗算齒面彎曲強度查機械設計基礎圖11-8 得：，查機械設計基礎圖11-9 得：，2KT2YFa

26、 3YSa321.3277.41031.58 321.13 576MpaF 3bd3mn4573.6 32.80YFa4 YSa4321.131.712.34290.45560MpaF 4F 3 YFa 3YSa32.801.586 軸的設計（中速軸）6.1 求作用在齒輪上的力因為高速軸的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的、都是作用力與反作用力的關系，則大齒輪上所受的力為輪圓周力：F2T12T1cos2 89.731000 cos15 21'32" 3035.98Ntd1z1mn193齒輪勁向力：FrFttan n3035.98tan 201145.93Ncosco

27、s15 21'32"齒輪軸向力：FaFt tan3035.98tan15 21'32"833.91N同理中速軸小齒輪上的三個力分別為：6.2 選取材料可選軸的材料為 45 鋼，調質處理。查表b650 MPa,s360 MPa,1270 MPa,1155 MPa, E2.15 105 MPa軸最小直徑的確定根據表，取得d C3P211234.29 mm 34.43mmn2147.69考慮到軸上有兩個鍵所直徑增加4%5%, 故取最小直徑 35mm且出現(xiàn)在軸承處。根據軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度初選圓錐滾子軸承30207 型號 ,GBT 297 1994：dDB