同軸式二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書模板

1、一. 題目9：帶式輸送機(jī)的同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)下圖為某廠自動(dòng)送料輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。輸送帶速度允許誤差5%，工作機(jī)效率為0.96，每日兩班制工作，每班為8小時(shí)，使用年限為10年，帶式輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作過(guò)程有輕度振動(dòng)，空載啟動(dòng)。1電動(dòng)機(jī) 2V帶傳動(dòng) 3同軸式二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng) 4聯(lián)軸器 5帶式輸送機(jī)二、原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T(N.m)輸送帶速度v(m/s)運(yùn)輸帶卷筒直徑D(mm)使用年限(每年按300天計(jì))135047010部件因素選擇動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)齒輪直齒傳動(dòng)平穩(wěn)高速級(jí)，低速級(jí)做成直齒軸承此減速器軸承所受軸向力不大球軸承聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久性好彈性聯(lián)軸器目的過(guò)程分析類型根據(jù)

2、一般帶式輸送機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)選擇功率工作機(jī)所需有效功率為PwTn/（9550）w圓柱齒輪傳動(dòng)效率(兩對(duì))為1滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率(四對(duì))為2彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率3輸送機(jī)滾筒效率為4V帶傳動(dòng)的效率5電動(dòng)機(jī)輸出有效功率為型號(hào)查得型號(hào)Y160M_4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)如下額定功率p=11kW滿載轉(zhuǎn)速1460r/min同步轉(zhuǎn)速1500 r/min目的過(guò)程分析分配傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比其中i是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積；nm是電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min；nw 為工作機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速，r/min。計(jì)算如下,2 取3.404i:總傳動(dòng)比 ：v帶傳動(dòng)比 ：低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比

3、 ：高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比目的過(guò)程分析傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算設(shè)：從電動(dòng)機(jī)到輸送機(jī)滾筒軸分別為1軸、2軸、3軸、4軸；對(duì)應(yīng)于各軸的轉(zhuǎn)速分別為、；對(duì)應(yīng)各軸的輸入功率分別為、；對(duì)應(yīng)名軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為、；相鄰兩軸間的傳動(dòng)比分別為、；相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率分別為、。軸號(hào)電動(dòng)機(jī)兩級(jí)圓柱減速器工作機(jī)1軸2軸3軸4軸轉(zhuǎn)速n(r/min)n0=1460n1=730n2n3n4功率P(kw)P1P2P3P4轉(zhuǎn)矩T(Nm)T1T2T3T4=1300兩軸聯(lián)接V帶齒輪齒輪傳動(dòng)比 ii01=2i12=3.4i23傳動(dòng)效率011223V帶的設(shè)計(jì)1、 確定計(jì)算功率查得工況系數(shù)KW2、 選擇V帶的帶型選擇B型帶3、 確定帶輪的

4、基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算速度1、 初選小帶輪的直徑2、 驗(yàn)算帶速4、 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 圓整后5005、 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld1、 初選=1055mm2、 計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=mm選擇基準(zhǔn)帶長(zhǎng)=3150mm3、 計(jì)算實(shí)際中心距=mm中心距的變化范圍是1213mm. 1065mm6、 驗(yàn)算小帶輪的包角7、 計(jì)算帶的根數(shù)1、 計(jì)算單根V帶的額定功率2.512KW0.972、 計(jì)算V帶的根書圓整z=5根8、 計(jì)算最小初拉力9、 計(jì)算壓軸力1選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型1）確定齒輪類型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪2）材料選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為HBS，二者材料

5、硬度差為HBS。）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1021）試算，即）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（）試選（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（3）選取齒寬系數(shù)（4）選取彈性影響系數(shù)系數(shù)（5）查表得安齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限查表得安齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（6）計(jì)算循環(huán)次數(shù)（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)0.9，（）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得）計(jì)算（）試算小齒輪分度圓直徑（）計(jì)算圓周速度（）計(jì)算齒寬及模數(shù)（）計(jì)算載荷系數(shù)K動(dòng)載荷系數(shù)直齒輪，（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得（）計(jì)算模數(shù)m彎曲強(qiáng)度

6、的設(shè)計(jì)公式（1） 確定公式的各計(jì)算數(shù)值1、 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限2、 彎曲疲勞壽命系數(shù)，3、 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 4、計(jì)算載荷系數(shù)4、 齒形系數(shù)，5、 應(yīng)力校正系數(shù)，6、計(jì)算（2）、設(shè)計(jì)計(jì)算m=4，4、幾何尺寸的設(shè)計(jì)（1）、分度圓直徑=115；=3；（2）、計(jì)算中心距254（3）、計(jì)算齒輪齒寬7；=90；801選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)，齒型1）確定齒輪類型兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪2）材料選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為，大齒輪材料為鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為HBS，二者材料硬度差為HBS。）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1021）

7、試算，即）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（）試選（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（3）選取齒寬系數(shù)（4）選取彈性影響系數(shù)系數(shù)（5）查表得安齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限查表得安齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（6）計(jì)算循環(huán)次數(shù)（）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)0.90，（）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由式得540Mpa）計(jì)算（）試算小齒輪分度圓直徑（）計(jì)算圓周速度（）計(jì)算齒寬及模數(shù)（）計(jì)算載荷系數(shù)K動(dòng)載荷系數(shù)直齒輪，（）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得（）計(jì)算模數(shù)m彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式（2） 確定公式的各計(jì)算數(shù)值6、 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，小齒輪的彎曲疲勞

8、強(qiáng)度極限7、 彎曲疲勞壽命系數(shù)，8、 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 4、計(jì)算載荷系數(shù)9、 齒形系數(shù)，10、 應(yīng)力校正系數(shù)，6、計(jì)算大齒輪的數(shù)值大（2）、設(shè)計(jì)計(jì)算 27.17 圓整后284、幾何尺寸的設(shè)計(jì)（1）、分度圓直徑=116；=396（2）、計(jì)算中心距256（3）、計(jì)算齒輪齒寬116；=125；120八、高速軸的設(shè)計(jì)1、軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T2、作用在齒輪上的力2315.27N；壓軸力1697.38N；為嚙合角為3、初步確定軸的最小直徑轉(zhuǎn)矩的載荷系數(shù)；計(jì)算轉(zhuǎn)矩168.55N.m，選擇HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器與軸配合的鼓孔的直徑38mm4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12345677845；50；53

9、；63；25；94；55；91；22；29；12處的鍵選擇8770，倒角為1.6，67處的鍵選擇161070，倒角為1.6。5、求軸上的力載荷水平面H垂直面V支持力1050.3N，1821.75N，彎矩M177376.28N.mm，總彎矩扭矩T軸的彎矩圖軸的轉(zhuǎn)矩圖6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度555555； 故安全可靠 7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判讀危險(xiǎn)截面經(jīng)過(guò)判斷5面為危險(xiǎn)界面(2)截面的左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面上的彎矩應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)和查表，因，經(jīng)過(guò)差值后得到2.28；軸的材料敏感系數(shù)0.804；軸的材料的

10、有效應(yīng)力集中系數(shù)=2.03；軸的尺寸系數(shù)0.725；軸的表面質(zhì)量系數(shù)； 軸的綜合系數(shù)2.89；碳鋼的特性系數(shù)；于是計(jì)算安全系數(shù)的值（3）截面的右側(cè)抗彎截面系數(shù)21600抗扭截面系數(shù)43200截面上的彎矩應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力過(guò)盈配合處的的值，經(jīng)過(guò)查表得=2.65；表面質(zhì)量系數(shù)；軸的綜合系數(shù)；于是計(jì)算安全系數(shù)的值九、中速軸的設(shè)計(jì)1、軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩TP=KWn=r/min T=2、作用在齒輪上的力齒輪2上的力2217.05N；806.94N；齒輪3上的力7442.95N；2709.01N；3、初步確定軸的最小直徑mm4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)123457650；60；71；60；50；120；14

11、0；116.；118；100；12與56處對(duì)應(yīng)的是軸承選用6311軸承23處的鍵選擇161063，倒角為1.6，67處的鍵選擇1610110，倒角為1.6。5、求軸上的力載荷水平面H垂直面V支持力4873.24N，1773.71，彎矩M125933.65N.mm，總彎矩扭矩T軸的彎矩圖軸的轉(zhuǎn)矩圖6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度505050； 故安全可靠 7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判讀危險(xiǎn)截面經(jīng)過(guò)判斷5面為危險(xiǎn)界面(2)截面的左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面左側(cè)的彎矩為M=575645mm截面上的彎矩應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)和查表

12、，因0.033，經(jīng)過(guò)差值后得到2.13；軸的材料敏感系數(shù)；軸的材料的有效應(yīng)力集中系數(shù)=1.92；軸的尺寸系數(shù)0.68；軸的表面質(zhì)量系數(shù)； 軸的綜合系數(shù)2.92；碳鋼的特性系數(shù)；于是計(jì)算安全系數(shù)的值（3）截面的右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面左側(cè)的彎矩為M=575645mm截面上的彎矩應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力過(guò)盈配合處的的值，經(jīng)過(guò)查表得=2.65；表面質(zhì)量系數(shù)；軸的綜合系數(shù)2.74；于是計(jì)算安全系數(shù)的值十、低速軸的設(shè)計(jì)1、軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T2、作用在齒輪上的力齒輪4上的力7127.26N；2594.11N；3、初步確定軸的最小直徑聯(lián)軸器的載荷系數(shù)為0.6，計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=803.96N.m

13、m，故選擇HL3彈性柱銷聯(lián)軸器4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)87654732169；76；80；85；95；75； 142；100；106；113；20；50； 56處對(duì)應(yīng)的是軸承選用6316軸承12處鍵的選擇為1811125；78處鍵的選擇為2012100倒角的選擇78處為1.6，12處為25、求軸上的力載荷水平面H垂直面V支持力1115.52N，1478.59N，彎矩M730492.65N.mm，總彎矩扭矩T軸的彎矩圖軸的轉(zhuǎn)矩圖6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度808080； 故安全可靠 7、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判讀危險(xiǎn)截面經(jīng)過(guò)判斷6面為危險(xiǎn)界面(2)截面的左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面上的彎矩應(yīng)力

14、截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)和查表，因0.014，經(jīng)過(guò)差值后得到2.26；軸的材料敏感系數(shù)；軸的材料的有效應(yīng)力集中系數(shù)=2.27；軸的尺寸系數(shù)0.609；軸的表面質(zhì)量系數(shù)； 軸的綜合系數(shù)3.46；碳鋼的特性系數(shù)；于是計(jì)算安全系數(shù)的值（3）截面的右側(cè)抗彎截面系數(shù)51200抗扭截面系數(shù)102400截面上的彎矩應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力過(guò)盈配合處的的值，經(jīng)過(guò)查表得=2.75；2. 2表面質(zhì)量系數(shù)；軸的綜合系數(shù)2.83；于是計(jì)算安全系數(shù)的值十一、軸承的校核1、 高速軸上的軸承，軸承的型號(hào)為6310；(1)、求比值2748.09N；，n=730r/min

15、（2）查得X=1；Y=0；（3） 當(dāng)量動(dòng)載荷為查表得當(dāng)量動(dòng)載荷系數(shù)（4） 要求工作的壽命時(shí)間C=38，理論工作時(shí)間150264.31hh1 故可以使用2、中速軸上的軸承，軸承的型號(hào)為6310；(1)、求比值（2）查得X=1；Y=0；（5） 當(dāng)量動(dòng)載荷為查表得當(dāng)量動(dòng)載荷系數(shù)（6） 要求工作的壽命時(shí)間查表得C=38，理論工作時(shí)間150264.31hh1 故可以使用3、低速軸上的軸承，軸承的型號(hào)為6316；(1)、求比值（2）查得X=1；Y=0；（7） 當(dāng)量動(dòng)載荷為查表得當(dāng)量動(dòng)載荷系數(shù)（8） 要求工作的壽命時(shí)間查表得C=122理論工作時(shí)間3667036.8hh1 故可以使用1潤(rùn)滑方式的選擇 因?yàn)榇俗?/p>

16、速器為閉式齒輪傳動(dòng)，又因?yàn)辇X輪的圓周速度，所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑?？紤]到高速級(jí)大齒輪可能浸不到油，所以在大齒輪下安裝一小油輪進(jìn)行潤(rùn)滑。軸承利用大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把油濺到箱壁的油槽里輸送到軸承機(jī)型潤(rùn)滑。2密封方式的選擇由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封。3潤(rùn)滑油的選擇因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選用工業(yè)齒輪油N200（SH0357-92）。機(jī)座壁厚=0.025a+58mm機(jī)蓋壁厚115a+58mm機(jī)座凸緣壁厚12mm機(jī)蓋凸緣壁厚b1112mm機(jī)座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺釘直徑df =0.036a+12mm地腳螺釘數(shù)目a9 mm兩齒輪端面距離4=55 mmdf,d1,d2至外機(jī)壁距離C1=1.2d+(58)C1f=26mmC11=21mmC12=18mmdf,d1,d2至凸臺(tái)邊緣距離C2C2f=22mmC21=17mmC22=15mm機(jī)殼上部（下部）凸緣寬度K= C1+ C2Kf=48mmK