課程設(shè)計(jì)同軸式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

1、目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明二、電動(dòng)機(jī)的選擇三、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算六、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算八、聯(lián)軸器的選擇九、潤(rùn)滑與密封十、設(shè)計(jì)小結(jié)參考資料計(jì)算及說(shuō)明一、 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明1. 由題目可知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為:同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器.且為D(1)方案F=12KN V=12m/min D=90mm 如圖所示： 2.本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪侵油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸叫長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。二、電動(dòng)機(jī)的選擇1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用

2、途的Y132S-4系列三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)。2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量計(jì)算及說(shuō)明傳動(dòng)裝置的總效率 式中聯(lián)軸器效率；軸承傳動(dòng)效率（球軸承）；齒輪的傳動(dòng)效率，齒輪精度8級(jí)；卷筒的傳動(dòng)效率；則故3、電動(dòng)機(jī)額定功率選取電動(dòng)機(jī)額定功率4、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速查有關(guān)手冊(cè)，取二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比合理范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍：根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出一種使用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，此種傳動(dòng)比方案如下表：計(jì)算及說(shuō)明電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比Y132S4同步滿載總傳動(dòng)比V帶減速器三、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1.總傳動(dòng)比2分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比按同軸式布置，則3.各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸：軸： 軸

3、：軸：卷筒軸： 計(jì)算及說(shuō)明4.各軸輸入功率電機(jī)軸：軸：軸：軸：卷筒軸：3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(Nm)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：軸輸入轉(zhuǎn)矩：軸輸入轉(zhuǎn)矩：軸輸入轉(zhuǎn)矩：卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩：將計(jì)算結(jié)果匯總列表備用。計(jì)算及說(shuō)明四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算由設(shè)計(jì)選定兩組相同的齒輪作為兩級(jí)減速，并校核第二級(jí)齒輪。（1）選擇材料小齒輪材料選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，長(zhǎng)時(shí)間氣體或液體氮化，齒面硬度241286HBS。大齒輪材料選用45，調(diào)質(zhì)處理，長(zhǎng)時(shí)間氣體或液體氮化，齒面硬度217255HBS。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N查有關(guān)材料得：（允許有一定點(diǎn)蝕）查有關(guān)材料得：取取取按齒面硬度和查有關(guān)材料得：；計(jì)算許用接觸應(yīng)力計(jì)算及說(shuō)明因 計(jì)算中取ZN接觸

4、疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)，其值可根據(jù)所設(shè)計(jì)齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60nkth（n為齒輪轉(zhuǎn)速，k為齒輪每轉(zhuǎn)一周同側(cè)齒面嚙合的次數(shù)，th為齒輪設(shè)計(jì)的工作小時(shí)數(shù)），由接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN查取。ZW工作硬化系數(shù)；考慮軟（大齒輪）硬（小齒輪）齒面組合傳動(dòng)過(guò)程中，小齒輪對(duì)大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化，使大齒輪的許用接觸應(yīng)力得以提高，故引進(jìn)該系數(shù)。其值可按下式計(jì)算：Zw=1.2-(HB-130HBS) /1700HBS   式中HB為大齒輪齒面的布氏硬度值；當(dāng)HB130HBS時(shí)，取ZW=1.2；當(dāng)HB470HBS時(shí)，取ZW=1；ZX接觸疲勞強(qiáng)度的尺寸系數(shù)，考慮尺寸增大使材料強(qiáng)

5、度降低的系數(shù),其值由圖查??；ZLVR潤(rùn)滑油油膜影響系數(shù)（2）按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距小齒輪扭矩初取查相關(guān)資料得,減速傳動(dòng),u=i=3.63取=0.4計(jì)算及說(shuō)明取中心距a=160mm估算模數(shù)(0.0070.02)=1.123.2，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=2mm小齒輪數(shù) =34.56 34.56=125.5取=35 =127實(shí)際傳動(dòng)比=3.729，傳動(dòng)比誤差0.05%<2%在允許范圍內(nèi)。齒輪分度圓直徑mmmm齒頂圓直徑圓周速度 查相關(guān)資料 取齒輪精度為9級(jí)計(jì)算及說(shuō)明（3）驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，查相關(guān)資料取。查相關(guān)資料，按9級(jí)精度和齒寬 b=查相關(guān)資料，按考慮軸的剛度較大和齒輪相對(duì)軸承

6、的非對(duì)稱布置， 得 查相關(guān)資料，得載荷系數(shù)，K=1.30端面齒頂壓力角由式計(jì)算 計(jì)算齒面接觸應(yīng)力計(jì)算及說(shuō)明 (4)驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由,查相關(guān)資料得；m=2<5mm, 取計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力由式計(jì)算，由式計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算及說(shuō)明（2）齒輪主要幾何參數(shù)五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算一、高速軸I軸設(shè)計(jì)1、軸的材料取與高速級(jí)小齒輪材料相同，45，調(diào)質(zhì)處理，取計(jì)算及說(shuō)明2、初算軸的最小直徑首先確定個(gè)段直徑A段：有鍵槽，則軸應(yīng)放大，取，由于與聯(lián)軸器配合，根據(jù)所選聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器LX2，查表 取B段：=34，（取軸肩高）C段：=40，與軸承（深溝球軸承6208）配合，取軸承內(nèi)徑D段：=45，（取R20系列）

7、E段：=51，（取軸肩高）F段，=40,與軸承（深溝球軸承6208）配合，取軸承內(nèi)徑3、確定各段軸的長(zhǎng)度計(jì)算及說(shuō)明A段：=62,由聯(lián)軸器確定。B段：=50，考慮軸承端蓋取42C段：=38, 與軸承（深溝球軸承6208）配合,加上軸套長(zhǎng)度D段：=70mm,由小齒輪寬度確定E段：F段：與軸承（深溝球軸承6208）配合根據(jù)以上方法可以分別確定剩下的兩個(gè)軸的尺寸二、II軸L1=33 , L2=61, L3=8 ,L4=49 ,L5=7，L6=70，L7=43(在實(shí)際圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)F段較粗必須做成齒輪軸，實(shí)際中E段軸肩沒(méi)有)三、 軸計(jì)算及說(shuō)明L1=18 , L2=5 , L3=5 ,L4=61 ,L5=

8、38,L6=63, L7=112軸的校核 通過(guò)分析，軸受力最復(fù)雜，較危險(xiǎn)。一、軸受力分析：軸：大齒輪處：圓周力：徑向力：小齒輪處：圓周力：徑向力：二、.軸的校核：計(jì)算及說(shuō)明選軸校核。1、水平面：軸受力圖如下：水平支承反力： 則有：水平受力和彎矩圖（單位）：計(jì)算及說(shuō)明垂直受力：彎矩圖：計(jì)算及說(shuō)明合成彎矩圖：轉(zhuǎn)矩圖：計(jì)算及說(shuō)明當(dāng)量彎矩：由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力取則：查表得：45號(hào)鋼 查表得: （插入法）則:故軸的強(qiáng)度足夠。六、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算軸承壽命校核：選用軸承：II軸： 深溝球軸承 6208III軸：深溝球軸承 6008IV軸：深溝球軸承 6013（1）對(duì)軸承6208校核：查手冊(cè)基本

9、額定動(dòng)載荷：計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算及結(jié)果，L=31年滿足使用要求。（2）對(duì)軸承 6008校核。查手冊(cè) 基本額定動(dòng)載荷：L=12年 滿足使用要求。(3) ）對(duì)軸承 6013校核。查手冊(cè) 計(jì)算及說(shuō)明基本額定動(dòng)載荷：L=11年 滿足使用要求七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算與聯(lián)軸器LT8連接的鍵d55mm選用A型普通鍵b×h=16×10長(zhǎng)度L=112mm與軸大齒輪連接的鍵 選用A型普通鍵b×h=14×9長(zhǎng)度L=50mm與IV軸大齒輪連接的鍵 選用A型普通鍵b×h=20×12長(zhǎng)度L=56mm八、聯(lián)軸器的選擇查手冊(cè)，減速器輸入端聯(lián)軸器選用型號(hào)LX2彈性柱銷聯(lián)軸

10、器，輸出端選用LT8彈性柱銷聯(lián)軸器。九、潤(rùn)滑與密封因傳動(dòng)裝置為輕型傳動(dòng)，且傳速較低，故軸承采用脂潤(rùn)滑，齒輪采用浸油潤(rùn)滑。計(jì)算及說(shuō)明十、設(shè)計(jì)小結(jié)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，將所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)和理論力學(xué)理論知識(shí)，并在實(shí)踐中對(duì)所學(xué)加以鞏固，將機(jī)械設(shè)計(jì)的很多知識(shí)得到了利用，同時(shí)熟練掌握了查手冊(cè)和表格和計(jì)算相關(guān)的問(wèn)題，尤其在手工繪圖能力上有了很大的提高，同時(shí)也考驗(yàn)?zāi)托暮鸵懔?。在繪圖和計(jì)算中遇到了很多問(wèn)題，于是自己上圖書(shū)館查閱資料和問(wèn)老師，特別感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)，從中獲得了很多的知識(shí)和一些制圖技巧。參考資料1、機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）濮良貴，紀(jì)名剛主編出 版 社：高等教育出版社2、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)（第3版） 吳宗澤 主編，高等教育出版社，1990；3、機(jī)械零件手冊(cè)（第五版） 周開(kāi)勤 主編，高等教育出版