湛江師范學(xué)院基于軟件的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)--單級(jí)齒輪減速箱設(shè)計(jì)

III段直徑d3=45mm，此段安裝軸承，軸承右端靠套筒定位，軸承左端靠軸承蓋定位初選用6209深溝球軸承，其內(nèi)徑為45mm,寬度為19mm，取軸肩擋圈長(zhǎng)為10mmL3=5+24+19=48mmⅣ段直徑d4=50mm，此段安裝主動(dòng)齒輪，由上面的設(shè)計(jì)從動(dòng)齒輪齒寬b=95mm,Ⅴ段直徑d5=58mm.長(zhǎng)度L5=10mmⅥ段直徑，長(zhǎng)度10+20=30mm由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距6軸的強(qiáng)度校核按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算1)繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖a）齒輪所受的轉(zhuǎn)矩：T=9550P/n=9550×29.8/462.56=615.3作用在齒輪上的圓周力：Ft=2T/d=徑向力：Fr=Fttan200=13673.4×tan200=4976.7N該軸兩軸承對(duì)稱，所以2)求垂直面的支承反力求水平面的支承反力3）由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為MC1=FAyL/2=940.5×77×10-3=72.4N·m截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=2583.5×77×10-3=199N·m4）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）繪制水平面彎矩圖（如圖c）5)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=(MC12+MC22)1/2=（72.42+1992)1/2=212N·m6）繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9550×（P/n）=232.5N·m7)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）截面c處最危險(xiǎn)，如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[2122+(0.6×232.5)2]1/2=254N·m8）校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由表14-1查得，由表14-3查得，則圖a--f類(lèi)似從動(dòng)軸，此圖省略。第七部分滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算一、從動(dòng)軸上的軸承由初選的軸承的型號(hào)為:6213,查表6-1（課程設(shè)計(jì)手冊(cè)）可知:d=65mm,外徑Ｄ=120mm,寬度B=23mm,基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速6300r/min根據(jù)設(shè)計(jì)條件要求，軸承預(yù)計(jì)壽命為L(zhǎng)h=10×300×16=48000h軸承基本額定動(dòng)載荷為,所以因?yàn)?，所以，故所選軸承適用二、主動(dòng)軸上的軸承由初選的軸承的型號(hào)為:6209,查表6-1（課程設(shè)計(jì)手冊(cè)）可知:d=45mm,外徑Ｄ=85mm,寬度B=19mm,基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷極限轉(zhuǎn)速9000r/min根據(jù)設(shè)計(jì)條件要求，軸承預(yù)計(jì)壽命為L(zhǎng)h=10×300×16=48000h軸承基本額定動(dòng)載荷為深溝球軸承只考慮徑向載荷,則當(dāng)量動(dòng)載荷,所以因?yàn)?，所以，故所選軸承適用第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算一、根據(jù)軸徑的尺寸，選擇鍵鍵1，主動(dòng)軸與V帶輪連接的鍵為：GB/T1096鍵10×8×63鍵2，主動(dòng)軸與小齒輪連接的鍵為：GB/T1096鍵14×9×70鍵3，從動(dòng)軸與大齒輪連接的鍵為：GB/T1096鍵20×12×70鍵4，從動(dòng)軸與聯(lián)軸器連接的鍵為：GB/T1096鍵16×10×80查課程設(shè)計(jì)（表4-1）二、鍵的強(qiáng)度校核鍵1，GB/T1096鍵10×8×63工作長(zhǎng)度擠壓強(qiáng)度鍵2，GB/T1096鍵14×9×70工作長(zhǎng)度擠壓強(qiáng)度鍵3，GB/T1096鍵16×10×70工作長(zhǎng)度擠壓強(qiáng)度鍵4，GB/T1096鍵16×10×80工作長(zhǎng)度擠壓強(qiáng)度第九部分減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算一、減速器附件的選擇通氣器：由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過(guò)濾），采用M12×1.5油面指示器：選用游標(biāo)尺M(jìn)12起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞：選用外六角油塞及墊片M12×1.5根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表11-1選擇適當(dāng)型號(hào)：起蓋螺釘型號(hào)：GB/T5782-2000M12×45,材料5.8高速軸軸承蓋上的螺釘：GB5783～86M8×25,材料5.8低速軸軸承蓋上的螺釘：GB5782-2000M8×25,材料5.8螺栓：GB5782～2000M16×120，材料5.8二、箱體的主要尺寸(1)箱座壁厚：=0.025a+1=0.025×225+1=6.625mm取=10mm(2)箱蓋壁厚：=0.02a+1=0.02×225+1=5.5mm取=10mm(3)箱蓋凸緣厚度：b1=1.5=1.5×10=15mm(4)箱座凸緣厚度：b=1.5=1.5×10=15mm(5)箱座底凸緣厚度：b2=2.5=2.5×10=25mm(6)地腳螺釘直徑：df=0.036a+12=0.036×225+12=20.1mm取df=20mm(7)地腳螺釘數(shù)目：n=6(8)軸承旁連接螺栓直徑：d1=0.75df=0.75×20=15mm取d1=16mm蓋與座連接螺栓直徑：d2=(0.5-0.6)df=10～12mm取d2=12mm(10)連接螺栓d2的間距：L=150～200mm(11)軸承端蓋螺釘直徑：d3=(0.4-0.5)df=8～10mm取d3=8mm(12)檢查孔蓋螺釘直徑：d4=(0.3-0.4)df=6～8mm取d4=8mm(13)定位銷(xiāo)直徑：d=(0.7-0.8)d2=8.4～9.6mm取d=8mm(14)df、d1、d2至外箱壁距離C1=26mm(15)df、d2至外箱壁距離C2=24mm（16）軸承旁凸臺(tái)半徑R1=C2=24mm(17)凸臺(tái)高度：根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)(18)外箱壁至軸承座端面的距離：C1＋C2＋﹙5～10﹚=58mm(19)鑄造過(guò)度尺寸(20)大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離：(21)齒輪端面與內(nèi)箱壁間的距離(22)箱蓋、箱座肋厚：(23)軸承端蓋外徑為︰Ｄ2=D＋﹙５～５﹚d3,D-軸承外徑小軸承端蓋D2=135mm,大軸承端蓋D2=170mm軸承旁連接螺栓距離S：取S=225mm.第十部分潤(rùn)滑與密封一、減速器的潤(rùn)滑1.齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，由于為單級(jí)圓柱齒輪減速器，速度ν<12m/s，m<20時(shí)，浸油深度h約為1個(gè)齒高，但不小于10mm，所以浸油高度約為35mm。2.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為，所以宜開(kāi)設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。3.潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用GB443-1989全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤(rùn)滑油。二、減速器的密封選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。第十一部分設(shè)計(jì)小結(jié)通過(guò)本課程的獨(dú)立設(shè)計(jì)完成所有設(shè)計(jì)內(nèi)容，是第一次較全面的設(shè)計(jì)的訓(xùn)練。課程的設(shè)計(jì)是鞏固、加深、強(qiáng)化和擴(kuò)展相關(guān)知識(shí)的有效途徑，同時(shí)也訓(xùn)練搜集，選取以及查詢相關(guān)手冊(cè)資料的能力，其綜合訓(xùn)練了機(jī)械設(shè)計(jì)和相關(guān)的專(zhuān)業(yè)的理論課程的應(yīng)用能力，聯(lián)系實(shí)際分析課程和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)過(guò)程中，更鍛煉了獨(dú)立思考，嚴(yán)肅認(rèn)真，深入鉆研，有錯(cuò)必改，反復(fù)修改，綜合分析，耐心耐性的性格品質(zhì)，雖然本次課程設(shè)計(jì)耗時(shí)長(zhǎng)設(shè)計(jì)內(nèi)容也粗糙甚至有錯(cuò)誤，但經(jīng)歷為時(shí)一周的自我學(xué)習(xí)請(qǐng)教老師同學(xué)以及搜索資料，本人在本課程的認(rèn)識(shí)、理解、應(yīng)用和解決實(shí)際問(wèn)題上有了很大的進(jìn)步，從中也學(xué)習(xí)到了很多課程上沒(méi)有提及到的知識(shí)，我相信通過(guò)這次的訓(xùn)練對(duì)以后的學(xué)習(xí)、工作都會(huì)有很大的幫助。采用文獻(xiàn)[4]，減速器用錐面包絡(luò)蝸桿(ZK型)，我認(rèn)為效果可能更佳。下列為其設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)表：************傳動(dòng)參數(shù)************蝸桿輸入功率：31.61kW蝸桿類(lèi)型：錐面包絡(luò)蝸桿(ZK型)蝸桿轉(zhuǎn)速n1：1387.68r/min蝸輪轉(zhuǎn)速n2：462.56r/min使用壽命：23360小時(shí)理論傳動(dòng)比：3蝸桿頭數(shù)z1：6蝸輪齒數(shù)z2：18實(shí)際傳動(dòng)比i：3************蝸桿蝸輪材料************蝸桿材料：45蝸桿熱處理類(lèi)型：淬火蝸輪材料：ZCuSn10P1蝸輪鑄造方法：離心鑄造疲勞接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SHmin；1.1彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFmin；1.2轉(zhuǎn)速系數(shù)Zn：0.601壽命系數(shù)Zh；1.011材料彈性系數(shù)Ze：147N^0.5/mm蝸輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力σHlim：425N/mm^2蝸輪材料許用接觸應(yīng)力[σH]：234.815N/mm^2蝸輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力σFlim：190N/mm^2蝸輪材料許用彎曲應(yīng)力[σF]：158.333N/mm^2************蝸輪材料強(qiáng)度計(jì)算************蝸輪軸轉(zhuǎn)矩T2:619.988N.m蝸輪軸接觸強(qiáng)度要求:m^2d1≥9370.2mm^3模數(shù)m:10mm蝸桿分度圓直徑d1:90mm************蝸輪材料強(qiáng)度校核************蝸輪使用環(huán)境：平穩(wěn)蝸輪載荷分布情況：平穩(wěn)載荷蝸輪使用系數(shù)Ka：1蝸輪動(dòng)載系數(shù)Kv：1.2蝸輪動(dòng)載系數(shù)Kv：1.2導(dǎo)程角系數(shù)Yβ：0.719蝸輪齒面接觸強(qiáng)度σH:227.651N/mm^2，通過(guò)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算！蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度σF:9.372N/mm^2，通過(guò)彎曲強(qiáng)度計(jì)算！************幾何尺寸計(jì)算結(jié)果************實(shí)際中心距a：135mm齒根高系數(shù)ha*:1齒根高系數(shù)c*:0.2蝸桿分度圓直徑d1：90mm蝸桿齒頂圓直徑da1：110mm蝸桿齒根圓直徑df1：66mm蝸輪分度圓直徑d2：180mm蝸輪變位系數(shù)x2：0法面模數(shù)mn：8.321mm蝸輪喉圓直徑da2：200mm蝸輪齒根圓直徑df2：156mm蝸輪齒頂圓弧半徑Ra2：35mm蝸輪齒根圓弧半徑Rf2：57mm蝸輪頂圓直徑de2：210mm蝸桿導(dǎo)程角γ：33.69°軸向齒形角αx：23.626°法向齒形角αn：20°蝸桿軸向齒厚sx1：15.708mm蝸桿法向齒厚sn1：13.07mm蝸桿分度圓