齒輪變速器設(shè)計說明書(機(jī)械課程設(shè)計)

1、目 錄一、 傳動方案的擬定和運動簡圖二、 電動機(jī)的選擇 三、 傳動比的計算及分配四、 V帶傳動的設(shè)計計算五、 直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算六、 軸的直徑設(shè)計計算七、 軸的長度設(shè)計計算1 / 16計算項目計算及說明計算結(jié)果1.選擇電動機(jī)已知裝置所需輸出功率電機(jī)輸出功率 取V帶傳動效率取滾動軸承傳動效率取8級精度圓柱齒輪傳動效率則：則：因此選擇電機(jī)額定功率V帶傳動比范圍單級圓柱齒輪傳動比范圍總傳動比范圍電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍綜合考慮電機(jī)重量、價格等因素選用轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動機(jī),型號Y132S-4,滿載轉(zhuǎn)速1440r/min.選用額定功率同步轉(zhuǎn)速為滿載轉(zhuǎn)速的Y系列Y132S-4電動機(jī)2 / 1

2、62.確定和分配傳動比傳動裝置總傳動比綜合考慮取V帶傳動比則齒輪傳動比3.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)有傳動比可知各軸的轉(zhuǎn)速I 軸 II 軸 工作軸 各軸的輸入功率I 軸 II 軸工作軸各軸輸入轉(zhuǎn)矩I 軸 II 軸 工作軸 電動機(jī) 將以上算得的運動和動力參數(shù)列表如下：3 / 16 參數(shù) 軸名電動機(jī)軸I 軸II 軸工作軸轉(zhuǎn)速1440720150150功率5.0384.8364.644.598轉(zhuǎn)矩T（）33.41264.144295.668 292.739傳動比 24.81.00效 率 0.960.974.帶傳動設(shè)計計算說明計算結(jié)果4 / 16由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成.5 / 1

3、65.齒輪傳動設(shè)計 由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成. 漸開線圓柱齒輪傳動設(shè)計報告一、設(shè)計信息 設(shè)計者 Name=廖逸軒 設(shè)計單位 Comp=溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 設(shè)計日期 Date=2011/12/19 設(shè)計時間 Time=15:43:20二、設(shè)計參數(shù) 傳遞功率 P=4.836(kW) 傳遞轉(zhuǎn)矩 T=64.14(N·m) 齒輪1轉(zhuǎn)速 n1=720(r/min) 齒輪2轉(zhuǎn)速 n2=150.00(r/min) 傳動比 i=4.8原動機(jī)載荷特性 SF=均勻平穩(wěn)工作機(jī)載荷特性 WF=輕微振動預(yù)定壽命 H=36480(小時)三、布置與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式 ConS=閉式齒輪1布置形式 ConS

4、1=對稱布置齒輪2布置形式 ConS2=對稱布置四、材料及熱處理齒面嚙合類型 GFace=軟齒面熱處理質(zhì)量級別 Q=MQ齒輪1材料及熱處理 Met1=45<調(diào)質(zhì)>齒輪1硬度取值范圍 HBSP1=217255齒輪1硬度 HBS1=2366 / 165. 齒輪傳動設(shè)計由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成.齒輪1材料類別 MetN1=0齒輪1極限應(yīng)力類別 MetType1=6齒輪2材料及熱處理 Met2=45<正火>齒輪2硬度取值范圍 HBSP2=162217齒輪2硬度 HBS2=190齒輪2材料類別 MetN2=0齒輪2極限應(yīng)力類別 MetType2=7五、齒輪精度齒

5、輪1第組精度 JD11=8齒輪1第組精度 JD12=8齒輪1第組精度 JD13=8齒輪1齒厚上偏差 JDU1=F齒輪1齒厚下偏差 JDD1=L齒輪2第組精度 JD21=8齒輪2第組精度 JD22=8齒輪2第組精度 JD23=8齒輪2齒厚上偏差 JDU2=F齒輪2齒厚下偏差 JDD2=L六、齒輪基本參數(shù)模數(shù)(法面模數(shù)) Mn=2.25(2)(mm)端面模數(shù) Mt=2.25000(mm)螺旋角 =0.00000(度)基圓柱螺旋角 b=0.0000000(度)齒輪1齒數(shù) Z1=25齒輪1變位系數(shù) X1=0.007 / 165.齒輪傳動設(shè)計由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成.齒輪1齒寬 B1=

6、56(mm)齒輪1齒寬系數(shù) d1=0.996齒輪2齒數(shù) Z2=120齒輪2變位系數(shù) X2=0.00齒輪2齒寬 B2=56(mm)齒輪2齒寬系數(shù) d2=0.207總變位系數(shù) Xsum=0.000標(biāo)準(zhǔn)中心距 A0=163.12500(mm)實際中心距 A=163.12500(mm)中心距變動系數(shù) yt=0.00000齒高變動系數(shù) yt=0.00000齒數(shù)比 U=4.80000端面重合度 =1.74151縱向重合度 =0.00000總重合度 =1.74151齒輪1分度圓直徑 d1=56.25000(mm)齒輪1齒頂圓直徑 da1=60.75000(mm)齒輪1齒根圓直徑 df1=50.62500(m

7、m)齒輪1基圓直徑 db1=52.85771(mm)齒輪1齒頂高 ha1=2.25000(mm)齒輪1齒根高 hf1=2.81250(mm)齒輪1全齒高 h1=5.06250(mm)齒輪1齒頂壓力角 at1=29.531394(度)齒輪2分度圓直徑 d2=270.00000(mm)齒輪2齒頂圓直徑 da2=274.50000(mm)齒輪2齒根圓直徑 df2=264.37500(mm)8 / 165.齒輪傳動設(shè)計由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成齒輪2基圓直徑 db2=253.71701(mm)齒輪2齒頂高 ha2=2.25000(mm)齒輪2齒根高 hf2=2.81250(mm)齒輪2

8、全齒高 h2=5.06250(mm)齒輪2齒頂壓力角 at2=22.438791(度)齒輪1分度圓弦齒厚 sh1=3.53197(mm)齒輪1分度圓弦齒高 hh1=2.30550(mm)齒輪1固定弦齒厚 sch1=3.12086(mm)齒輪1固定弦齒高 hch1=1.68200(mm)齒輪1公法線跨齒數(shù) K1=3齒輪1公法線長度 Wk1=17.39355(mm)齒輪2分度圓弦齒厚 sh2=3.53419(mm)齒輪2分度圓弦齒高 hh2=2.26157(mm)齒輪2固定弦齒厚 sch2=3.12086(mm)齒輪2固定弦齒高 hch2=1.68200(mm)齒輪2公法線跨齒數(shù) K2=14齒輪2

9、公法線長度 Wk2=93.45249(mm)齒頂高系數(shù) ha*=1.00頂隙系數(shù) c*=0.25壓力角 *=20(度)端面齒頂高系數(shù) ha*t=1.00000端面頂隙系數(shù) c*t=0.25000端面壓力角 *t=20.0000000(度)端面嚙合角 t'=20.0000001(度)七、檢查項目參數(shù)9 / 165.齒輪傳動設(shè)計由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成齒輪1齒距累積公差 Fp1=0.05950齒輪1齒圈徑向跳動公差 Fr1=0.04331齒輪1公法線長度變動公差 Fw1=0.03975齒輪1齒距極限偏差 fpt(±)1=0.02116齒輪1齒形公差 ff1=0.

10、01473齒輪1一齒切向綜合公差 fi'1=0.02153齒輪1一齒徑向綜合公差 fi''1=0.02982齒輪1齒向公差 F1=0.02497齒輪1切向綜合公差 Fi'1=0.07422齒輪1徑向綜合公差 Fi''1=0.06064齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb(±)1=0.01988齒輪1螺旋線波度公差 ff1=0.02153齒輪1軸向齒距極限偏差 Fpx(±)1=0.02497齒輪1齒向公差 Fb1=0.02497齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.02497齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=0.01248齒輪1齒厚上

11、偏差 Eup1=-0.08463齒輪1齒厚下偏差 Edn1=-0.33850齒輪2齒距累積公差 Fp2=0.11547齒輪2齒圈徑向跳動公差 Fr2=0.06520齒輪2公法線長度變動公差 Fw2=0.05493齒輪2齒距極限偏差 fpt(±)2=0.02395齒輪2齒形公差 ff2=0.01900齒輪2一齒切向綜合公差 fi'2=0.02577齒輪2一齒徑向綜合公差 fi''2=0.03384齒輪2齒向公差 F2=0.01000齒輪2切向綜合公差 Fi'2=0.13447齒輪2徑向綜合公差 Fi''2=0.09127齒輪2基節(jié)極限偏差

12、 fpb(±)2=0.0225010 / 165.齒輪傳動設(shè)計由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成.齒輪2螺旋線波度公差 ff2=0.02577齒輪2軸向齒距極限偏差 Fpx(±)2=0.01000齒輪2齒向公差 Fb2=0.01000齒輪2x方向軸向平行度公差 fx2=0.01000齒輪2y方向軸向平行度公差 fy2=0.00500齒輪2齒厚上偏差 Eup2=-0.09579齒輪2齒厚下偏差 Edn2=-0.38316中心距極限偏差 fa(±)=0.03023八、強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)齒輪1接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 Hlim1=560.0(MPa)齒輪1抗彎疲勞基本值 FE

13、1=440.0(MPa)齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度許用值 H1=633.4(MPa)齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 F1=678.7(MPa)齒輪2接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 Hlim2=540.0(MPa)齒輪2抗彎疲勞基本值 FE2=426.7(MPa)齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度許用值 H2=610.7(MPa)齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 F2=658.2(MPa)接觸強(qiáng)度用安全系數(shù) SHmin=1.00彎曲強(qiáng)度用安全系數(shù) SFmin=1.40接觸強(qiáng)度計算應(yīng)力 H=587.5(MPa)接觸疲勞強(qiáng)度校核 HH=滿足齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度計算應(yīng)力 F1=134.4(MPa)齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度計算應(yīng)力 F2=125.1(MPa)齒輪

14、1彎曲疲勞強(qiáng)度校核 F1F1=滿足齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度校核 F2F2=滿足11 / 165.齒輪傳動設(shè)計由機(jī)械設(shè)計計算軟件通過相關(guān)參數(shù)自動計算生成.九、強(qiáng)度校核相關(guān)系數(shù)齒形做特殊處理 Zps=特殊處理齒面經(jīng)表面硬化 Zas=不硬化齒形 Zp=一般潤滑油粘度 V50=120(mm2/s)有一定量點饋 Us=不允許小齒輪齒面粗糙度 Z1R=Rz6m(Ra1m)載荷類型 Wtype=靜強(qiáng)度齒根表面粗糙度 ZFR=Rz16m (Ra2.6m)刀具基本輪廓尺寸 圓周力 Ft=2280.533(N)齒輪線速度 V=2.121(m/s)使用系數(shù) Ka=1.250動載系數(shù) Kv=1.408齒向載荷分布系數(shù) KH

15、=1.000綜合變形對載荷分布的影響 Ks=1.000安裝精度對載荷分布的影響 Km=0.000齒間載荷分布系數(shù) KH=1.327節(jié)點區(qū)域系數(shù) Zh=2.495材料的彈性系數(shù) ZE=189.800接觸強(qiáng)度重合度系數(shù) Z=0.868接觸強(qiáng)度螺旋角系數(shù) Z=1.000重合、螺旋角系數(shù) Z=0.868接觸疲勞壽命系數(shù) Zn=1.30000潤滑油膜影響系數(shù) Zlvr=0.87000工作硬化系數(shù) Zw=1.00000接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) Zx=1.0000012 / 16齒向載荷分布系數(shù) KF=1.000齒間載荷分布系數(shù) KF=1.468抗彎強(qiáng)度重合度系數(shù) Y=0.681抗彎強(qiáng)度螺旋角系數(shù) Y=1.000抗

16、彎強(qiáng)度重合、螺旋角系數(shù) Y=0.681壽命系數(shù) Yn=2.15964齒根圓角敏感系數(shù) Ydr=1.00000齒根表面狀況系數(shù) Yrr=1.00000尺寸系數(shù) Yx=1.00000齒輪1復(fù)合齒形系數(shù) Yfs1=4.22020齒輪1應(yīng)力校正系數(shù) Ysa1=1.58584齒輪2復(fù)合齒形系數(shù) Yfs2=3.92859齒輪2應(yīng)力校正系數(shù) Ysa2=1.7941113 / 165.齒輪傳動設(shè)計6.軸的直徑設(shè)計軸1.選擇軸的材料根據(jù)強(qiáng)度等要求選擇鋼6.軸的直徑設(shè)計2.估算軸段最小直徑軸段最小直徑由于最小軸段存在鍵槽則直徑+（15）%約為21.79優(yōu)先選用6.軸的直徑設(shè)計3.根據(jù)軸結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計其它軸段直徑最左

17、端為最小直徑軸段軸承透蓋所在軸段直徑由左端定位軸肩估算h=(0.070.1)d=2.2=22+2.2*2=26.4由氈圈標(biāo)準(zhǔn)得到軸徑等于25mm軸承所在軸段直徑由左端非定位軸肩估算h=(12)mm 據(jù)此選用6206號軸承軸承主要參數(shù)：內(nèi)孔直徑30 外圈直徑62 寬度16由于軸承成對使用，則兩軸承所在軸段直徑相同均為30mm結(jié)果如左圖所示14 / 16齒輪所在軸段按右邊非定位軸肩計算h=(0.070.1)d=3（優(yōu)先選用）齒輪左端軸段直徑通過右端定位軸肩計算（取整數(shù)43）6.軸的直徑設(shè)計軸1.選擇軸的材料根據(jù)強(qiáng)度等要求選擇鋼6.軸的直徑設(shè)計2.估算軸段最小直徑軸段最小直徑由于最小軸段存在鍵槽則直徑+（15）%約為36.26選用LX型彈性柱銷聯(lián)軸器 型號：LX3則軸段直徑選用6.軸的直徑設(shè)計3.根據(jù)軸結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計其它軸段直徑最左端為最小直徑軸段軸承透蓋所在軸段直徑由左端定位軸肩估算h=(0.070.1)d=3.8=38+3.8*2=45.6由氈圈標(biāo)準(zhǔn)得到軸徑等于45mm軸承所在軸段直徑由左端非定位軸肩估算結(jié)果如左圖所示15 / 16h=(12)mm 據(jù)此選用6210號軸承軸承主要參數(shù)：內(nèi)孔直徑30 外圈直徑62 寬度16由于軸承成對使用，則兩軸承所在軸段直