機械原理課程設計減速器的設計

1、齊齊哈爾大學普通高等教育 機械設計根底課程設計 名 稱： 減速器的設計 學 院： 專業(yè)班級： 學生姓名： 學 號： 指導老師： 王銀彪 2021年12月15日齊齊哈爾大學過程裝備與控制工程機械設計課程設計任務書姓名： 班級：學號：一 設計題目：設計一用于帶式運輸機上的二級斜齒圓柱齒輪減速器給定數(shù)據(jù)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(zhuǎn)，兩班制工作。運輸機容許速度誤差為5。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限10年，設計參數(shù)如下：兩級圓柱齒輪減速器簡圖1電動機軸；2高速軸；3中間軸；4低速軸；5工作機軸；6電動機；7帶傳動；8高速齒輪傳動；9低速齒輪傳動；10聯(lián)軸器；

2、11工作機 二 應完成的工作減速器裝配圖1張A0圖紙；零件工作圖12張從動軸、齒輪等；設計說明書1份。指導教師： 2021年12月15日 機械設計課程設計成績評閱表題目評分工程分值評價標準評價等級得分A級系數(shù)1.0C級系數(shù)為0.6選題合理性題目新穎性20課題符合本專業(yè)的培養(yǎng)要求，新穎、有創(chuàng)新根本符合，新穎性一般內(nèi)容和方案技術先進性20設計內(nèi)容符合本學科理論與實踐開展趨勢，科學性強。方案確定合理，技術方法正確有一定的科學性。方案及技術一般文字與圖紙質(zhì)量30設計說明書結(jié)構(gòu)完整，層次清楚，語言流暢。設計圖紙質(zhì)量高，錯誤較少。設計說明書結(jié)構(gòu)一般，層次較清楚，無重大語法錯誤。圖紙質(zhì)量一般，有較多錯誤獨立

3、工作及創(chuàng)造性10完全獨立工作，有一定創(chuàng)造性獨立工作及創(chuàng)造性一般工作態(tài)度10遵守紀律，工作認真，勤奮好學。工作態(tài)度一般。辯論情況10介紹、發(fā)言準確、清晰，答復下列問題正確，介紹、發(fā)言情況一般，答復下列問題有較多錯誤。評價總分總體評價注：1、評價等級分為A、B、C、D四級，低于A高于C為B，低于C為D。2、每項得分分值等級系數(shù)等級系數(shù)：A為1.0，B為0.8，C為0.6，D為0.43、總體評價欄填寫“優(yōu)、“良、“中、“及格、“不及格之一。目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc249447016 第一章 緒論 PAGEREF _Toc249447016 h 1 HYP

4、ERLINK l _Toc249447017 1.1 選題的目的和意義 PAGEREF _Toc249447017 h 1 HYPERLINK l _Toc249447018 第二章 確定傳動方案 PAGEREF _Toc249447018 h 2 HYPERLINK l _Toc249447019 第三章 機械傳動裝置的總體設計 PAGEREF _Toc249447019 h 3 HYPERLINK l _Toc249447020 3.1 選擇電動機 PAGEREF _Toc249447020 h 3 HYPERLINK l _Toc249447021 3.1.1 選擇電動機類型 PAGER

5、EF _Toc249447021 h 3 HYPERLINK l _Toc249447022 3.1.2 電動機功率的選擇 PAGEREF _Toc249447022 h 3 HYPERLINK l _Toc249447023 3.1.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇 PAGEREF _Toc249447023 h 3 HYPERLINK l _Toc249447026 第四章 傳動輪、帶的計算5 HYPERLINK l _Toc249447027 4.1 V 帶傳動的設計5 HYPERLINK l _Toc249447028 帶型的選擇5 HYPERLINK l _Toc249447029 求V帶的基準

6、長度Ld和中心距05 HYPERLINK l _Toc249447029 4.1.3驗證小帶輪的包角17 HYPERLINK l _Toc249447029 4.1.4確定帶根數(shù)Z7 HYPERLINK l _Toc249447029 4.1.5確定初拉力F07 HYPERLINK l _Toc249447029 4.1.6計算帶傳動的壓軸力F06 HYPERLINK l _Toc249447030 第五章 齒輪的設計9 HYPERLINK l _Toc249447031 齒輪傳動設計1、2輪的設計9 HYPERLINK l _Toc249447032 5.1.1 齒輪的類型9 HYPERLI

7、NK l _Toc249447033 尺面接觸強度較合10 HYPERLINK l _Toc249447034 按輪齒彎曲強度設計計算11 HYPERLINK l _Toc249447035 5.1.4 驗算齒面接觸強度 PAGEREF _Toc249447035 h 13 HYPERLINK l _Toc249447036 驗算齒面彎曲強度 PAGEREF _Toc249447036 h 14 HYPERLINK l _Toc249447030 第六章 軸的設計中速軸15 HYPERLINK l _Toc249447043 求作用在齒輪上的力15 HYPERLINK l _Toc249447

8、044 選取材料15 HYPERLINK l _Toc249447045 軸最小直徑確實定15 HYPERLINK l _Toc249447046 根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度15 HYPERLINK l _Toc249447047 套筒定位軸承16 HYPERLINK l _Toc249447048 鍵的選擇16 HYPERLINK l _Toc249447048 16 HYPERLINK l _Toc249447049 受力圖分析16 HYPERLINK l _Toc249447050 垂直支反力求解18 HYPERLINK l _Toc249447051 水平支反力求解18

9、 HYPERLINK l _Toc249447052 剪力圖和彎矩圖19 HYPERLINK l _Toc249447053 垂直方向剪力圖19 HYPERLINK l _Toc249447054 垂直方向彎矩圖19 HYPERLINK l _Toc249447055 水平方向剪力圖20 HYPERLINK l _Toc249447056 水平方向彎矩圖 PAGEREF _Toc249447056 h 20 HYPERLINK l _Toc249447057 彎矩突變21 HYPERLINK l _Toc249447058 合成彎矩圖 PAGEREF _Toc249447058 h 21 HY

10、PERLINK l _Toc249447059 扭矩圖 PAGEREF _Toc249447059 h 22 HYPERLINK l _Toc249447061 6.10 按彎扭合成應力校核軸的強度22 HYPERLINK l _Toc249447062 第七章 減速器附件的選擇及簡要說明23 HYPERLINK l _Toc249447063 7.1.檢查孔與檢查孔蓋23 HYPERLINK l _Toc249447064 7.2.通氣器23 HYPERLINK l _Toc249447065 7.3.油塞23 HYPERLINK l _Toc249447066 7.4.油標23 HYPER

11、LINK l _Toc249447067 吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇23 HYPERLINK l _Toc249447068 定位銷23 HYPERLINK l _Toc249447069 啟蓋螺釘23 HYPERLINK l _Toc249447070 第八章 減速器潤滑與密封24 HYPERLINK l _Toc249447071 8.1 潤滑方式24 HYPERLINK l _Toc249447072 8.1.1 齒輪潤滑方式24 HYPERLINK l _Toc249447073 8.1.2 齒輪潤滑方式24 HYPERLINK l _Toc249447074 8.2 潤滑方式24 HYPERLI

12、NK l _Toc249447075 齒輪潤滑油牌號及用量24 HYPERLINK l _Toc249447076 軸承潤滑油牌號及用量24 HYPERLINK l _Toc249447077 8.3 密封方式24 HYPERLINK l _Toc249447078 第9章 機座箱體結(jié)構(gòu)尺寸25 HYPERLINK l _Toc249447079 箱體的結(jié)構(gòu)設計25 HYPERLINK l _Toc249447080 第十章 設計總結(jié)27 HYPERLINK l _Toc249447081 第十一章 參考文獻28第一章 緒論 選題的目的和意義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

13、降低轉(zhuǎn)速并相應地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些場合，也有用作增速的裝置，并稱為增速器。 減速器的種類很多，這里我們涉及圓柱齒輪組成的減速器，最普遍的是展開式二級圓柱齒輪減速器，它是兩級減速器中最簡單、應用最廣泛的一種。二級圓柱齒輪減速器分為展開式、分流式、同軸式，i=840，用斜齒、直齒、人字齒。兩級大齒輪直徑接近，有利于浸油潤滑。軸線可以水平、上下、垂直布置。它的齒輪相對于支撐位置不對稱，當軸產(chǎn)生變形時，載荷在齒輪上分布的不均勻，因此，軸應設計的具有較大的剛度，并使齒輪遠離輸入端或輸出端。 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(jié)構(gòu)、功能、用途和使用原理等，同時，我們也能將我們

14、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的知識，而我們選擇減速器，也是因為對我們過控專業(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。第二章 確定傳動方案合理的傳動方案應首先滿足機器的功能要求，如所傳遞功率的大小，轉(zhuǎn)速和運動形式。此外還要滿足工作可靠、傳動效率高、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、工藝性好、使用維護方便等要求。根據(jù)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。第三章 機械傳動裝置的總體設計3.1 選擇電動機3.1.1 選擇電動

15、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系列三相籠型異步電動機。3.1.2 電動機功率的選擇：T=1600N由 v=99.08 m/s電動機的 輸出功率為電動機至鼓輪的傳動裝置總效率取V帶傳動效率帶=0.96，滾動軸承效率滾=0.98，齒輪傳動效率聯(lián)=0.99。因載荷平穩(wěn)，電動機額外功率P只需略大于P即可，查表中Y系列電動機額定功率19.5kw.3.1.2 電動機轉(zhuǎn)速的選擇v=99.08 m/s V帶傳動比的范圍 齒輪傳動比的范圍 總傳動比 =查表可知符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1500 3000 綜合考慮選取電動機轉(zhuǎn)速為1500, 因此選用三項異步電動機型號為Y160L

16、-4設每天減速器運行8小時，那么KA=1.1 (P218表13-8)工作情況系數(shù)表。得到計算功率： 第四章 傳動輪、帶的計算4.1 V 帶傳動的設計 查表書13-15 選擇普通V帶根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速，由圖13-15查出，選取A為使傳動裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱、不發(fā)生干預現(xiàn)象，現(xiàn)選V帶傳動比：； 初選小帶輪的基準直徑根據(jù)V帶的類型參考表13-9，應不小于75，現(xiàn)取=75 驗算帶速v v=帶速在525m/s范圍內(nèi)，適宜。計算大帶輪的基準直徑 根據(jù)表13-9并適當圓整取和中心距初定中心矩=1.5取=500，符合計算相應的帶長查表13-2對A型帶選用, 計算中心矩a及其變動范圍 傳動的實際中心矩近似為 考慮

17、到帶輪的制造誤差，帶長誤差，帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補充張緊的需要，給出中心矩的變動范圍計算1故滿足要求 由表13-5查的=0.17，由表13-3得=0.68，0對于新裝的V帶初拉力對于運轉(zhuǎn)后的V帶初拉力0計算：新：舊：第五章 齒輪的設計 1、2輪的設計5.1.1 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(zhuǎn)速度不高，查?機械設計 根底?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鋼外表淬火，齒面硬度為55HRC,接觸疲勞強度極限

18、,彎曲疲勞強度極限。查?機械設計根底?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 =560MPa 4、螺旋角：820,初選=155、齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：； 齒輪傳動比范圍 取 大齒輪齒數(shù)：，取。故實際傳動比，那么5% 1、1取載荷23， ， 2、計算模數(shù) ，查表取 3、 4、計算齒輪圓周速度 因為所選材料硬大度于350HBS,所以為硬齒面。1、法向模數(shù) 3、查?機械設計根底?表11-6，得齒寬系數(shù)4、小齒輪上的轉(zhuǎn)矩5、齒形系數(shù) 查?機械設計根底?圖11-8得：，查?機械設計根底?圖11-9得：，因為和比擬所以對小齒輪進

19、行彎曲強度計算。6、法向模數(shù) 取中心距圓整為183mm。確定螺旋角：確定齒輪的分度圓直徑：10、齒輪寬度：圓整為36 mm圓整后??；。重合度確定 ，查表得 所以齒輪尺寸表：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5.1.4 驗算齒面接觸強度 可知是平安的 較合平安 較合平安 第六章 軸的設計中速軸 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，那么大齒輪上所受的力為 輪圓周力： 齒輪勁向力： 齒輪軸向力： 同理中速軸小齒輪上的三個力分別為：可選軸的材料

20、為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表根據(jù)表，取得考慮到軸上有兩個鍵所直徑增加4%且出現(xiàn)在軸承處。6.2.2根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度初選滾動軸承6309型號：采用普通平鍵A型連接，大齒輪處鍵的尺寸，小齒輪處鍵的尺寸為，。齒輪與軸的配合為，滾動軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為。2鍵的較合 將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩 個平面力系圖一總受力圖圖二 垂直方向受力圖圖三 水平方向受力圖 由圖二列平衡方程 所以因為所以解得： 由圖三列水平方向平衡方程 所以 解得： 段彎矩： 段彎矩： 段彎矩：可作彎矩圖： 段彎矩： 段彎矩： 段彎矩：選大的彎矩較合.6

21、.10 按彎扭合成應力校核軸的強度由圖分析可矢小輪面為危險面，對小輪面較合進行校核時，根據(jù)計算式及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取，軸的計算應力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，故平安。第七章 減速器附件的選擇及簡要說明二級減速器總的中心距，那么檢查孔寬,長，檢查孔蓋寬,長螺栓孔定位尺寸：寬，圓角,孔徑,孔數(shù)，孔蓋厚度為,材料為Q235可選為為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱體底部最低位置設置一個排油孔，排油孔用油塞及封油圈堵住在本次設計中，可選為，封油圈材料為耐油橡膠，油塞材料為Q235選用帶螺紋的游標尺，可選為可選單螺釘起吊，其螺紋規(guī)格為為保證箱體軸承

22、座孔的鏜制和裝配精度，在箱體分箱面凸緣長度方向兩側(cè)各安裝一個圓錐定位銷，其直徑可取：,長度應大于分箱面凸緣的總長度啟蓋螺釘上的螺紋段要高出凸緣厚度，螺紋段端部做成圓柱形第八章 減速器潤滑與密封8.1 潤滑方式8.1.1 齒輪潤滑方式齒輪，應采用噴油潤滑，但考慮本錢及需要選用浸油潤滑8.1.2 齒輪潤滑方式軸承采用潤滑脂潤滑8.2 潤滑方式軸承潤滑選用ZL3型潤滑脂GB 73241987用油量為軸承間隙的1/31/2為宜8.3 密封方式選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法。在觀察孔或螺塞與機體之間加石棉橡膠紙、墊片進行密封悶蓋和透蓋用作密封與之對應的軸承外部軸的外延端與透端蓋的間隙，由于，應選用半

23、粗羊毛氈加以密封。4.軸承靠近機體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部。第9章 機座箱體結(jié)構(gòu)尺寸在本次設計中箱體材料選擇鑄鐵HT200即可滿足設計要求代號名稱設計計算結(jié)果箱座壁厚箱蓋壁厚 箱座加強肋厚箱蓋加強肋厚箱座分箱面凸緣厚箱蓋分箱面凸緣厚箱座底凸緣厚地腳螺栓=軸承旁螺栓聯(lián)結(jié)分箱面的螺栓軸承蓋螺釘檢查孔螺釘 定位銷直徑 地腳螺栓數(shù)目時，、至外箱壁距離由推薦用值確定、至凸緣壁距離由推薦用值確定軸承旁凸臺半徑由推薦用值確定軸承座孔外端面至箱外壁的距離軸承座孔外的直徑軸承孔直徑軸承螺栓的凸臺高箱座的深度，為浸入油池內(nèi)的最大旋轉(zhuǎn)零件的外圓半徑第十章 設計總結(jié)本設計是根據(jù)設計任務的要求，設計一個展開式二級圓柱減速器。首先確定