單直齒圓柱齒輪減速器方案

22設(shè)計說明書 4焦作大學機電項目學院機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目:單級直齒柱齒輪減速器設(shè)計題目:單級直齒柱齒輪減速器專業(yè)：計算機輔助設(shè)計與制造班級：1001087設(shè)計者：第4組指導教師：劉敬平cad教研室2018年12月

本組簡介本組：1001087班第4組組長:朱俊峰副組長:彭會光成員：朱俊峰趙偉強彭會光朱允是帥帥閆北京 設(shè)計任務(wù)分配：設(shè)計內(nèi)容設(shè)計者頁碼齒輪的設(shè)計與校核<含零件圖）朱俊峰趙偉強彭會光5軸的設(shè)計與校核〈含零件圖）朱允是帥帥閆北京6鍵的選擇與校核趙偉強彭會光朱允2軸承的選擇彭會光朱允是帥帥2箱體的設(shè)計趙偉強彭會光閆北京2箱體零件圖的繪制彭會光朱允朱俊峰趙偉強3排版朱俊峰彭會光3錄1設(shè)計任務(wù)書 3TOC\o"1-5"\h\z齒輪的設(shè)計與校核 4軸的設(shè)計與校核 8鍵的選擇與校核 13軸承的選擇 14減速器箱體的設(shè)計 15\o"CurrentDocument"3設(shè)計小結(jié) 17\o"CurrentDocument"參考書目 19、設(shè)計任務(wù)書一、工作簡圖圖1單級直齒圓柱齒輪減速器齒輪傳動設(shè)計二、原始數(shù)據(jù)減速器傳遞功率＜P/kW)：5主動軸轉(zhuǎn)速n1(r/min＞：600減速器傳動比i：3.5箱體材料：鑄鐵三、工作條件：每日工作時速24h,連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作；工作年限5年；最高工作溫度6℃。四、設(shè)計工作量：⑴減速器總裝圖張A；⑵從動軸、從動齒輪、主動齒輪含軸）零件圖張A；⑶設(shè)計說明書份。設(shè)計說明書設(shè)計項目 計算及說明 結(jié)果ww1=20.5mm一.設(shè)計任務(wù)書及有關(guān)數(shù)據(jù)二.齒輪的選擇⑴選擇齒輪材料及確定設(shè)計準則⑵按齒面接觸疲勞強度設(shè)計①確定齒輪轉(zhuǎn)矩T1②選載荷系數(shù)K③選擇齒寬系數(shù)0d和齒數(shù)Zi④材料彈性系數(shù)ZpE⑤齒數(shù)比u⑥許用接觸應(yīng)力［」］(3＞校核齒根彎曲疲勞強度三.確定齒輪參數(shù)及主要尺寸(5＞確定齒輪的傳動精度以及齒輪的圓周速度(6＞齒輪的①減速器傳遞功率②主動軸轉(zhuǎn)速已知數(shù)據(jù)③減速器傳動比因為是沒有特殊要求的傳動，制造方便，選用價格便宜，貨源充足的碳素結(jié)構(gòu)鋼，采用軟齒面，選擇一般材料。齒輪使用級精度 -查課本頁，表2選?。盒↓X輪號鋼調(diào)質(zhì)， ;大齒輪號鋼正火 ;因為齒面硬度 又是閉式傳動，故按齒面接觸強度設(shè)計，按齒根彎曲強度校核。XX因為載荷平穩(wěn)，齒輪相對軸承對稱布置，查課件表得，查課件表-得#假設(shè)小齒輪齒數(shù) ，則大齒輪齒數(shù) X因為所設(shè)齒數(shù)是按照已知的傳動比設(shè)計的，所以不用圓整齒數(shù)。如果需要圓整，則齒數(shù)比誤差應(yīng)在允許范圍內(nèi)項目上允許土％的變化范圍)查課件表8-7得，Z=189.8MpaEU=i=3.5由課件圖8-29得，由所借書本表—得 則」二M|』=岡因為［力」］，應(yīng)把小值［」］代入三=58.78mm許用彎曲應(yīng)力［回。Flim1=205M由果件8-30得Fm2=190MPa查閱所借書本997頁14-49得，SF=1.6［。］F1=。Fliml/SF=205/l.6=128.13Mpa［0】F2=。Fl1m2/SF=190/1-6=118-75MPa由課件8-7得，YF1=2.81YS1=1.56P=5KWZ=189.8MpaEU=3.5ISH［j］=448Mpa［」］=424Mpa［。］F2=118.75MpaYF1=2.81YS1=1.56YF2=2.29YS2=1.74m=3mmd=60mmd2=192mb2k1=2.72k；=7.604da1=66mmda=198mm2ha=3mmhf=3.75mmh=6.75mmdf=52.5mmdf=184.5mm2干干13.68MPaw,=65.6mmVw,=65.6mmV2=1.89m/snn結(jié)構(gòu)設(shè)計四.軸的設(shè)計（1＞首先確定設(shè)計軸前所需的基本參結(jié)構(gòu)設(shè)計四.軸的設(shè)計（1＞首先確定設(shè)計軸前所需的基本參數(shù)。（2＞選擇軸的材料（3＞初估軸外伸段直徑d（4＞軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制草圖。（5＞確定軸各段的直徑。（6＞確定軸各段長度＜7）軸的受力分析＜8）計算支反力及彎矩＜9）鍵的選擇與校核＜10）軸承的選擇與校核＜11）箱體附件的設(shè)計由課件8-22公式校核得」=(2KT1/bm2Z1>YF1YF2=21.171625/6032202.811.56=63.96Mpa<[。]F1」=(2KT2/bm2Z2>YF1YF2=21.171625/6032642.291.74=18.17<[。]F2以上彎曲強度校核滿足要求，設(shè)計合理。①模數(shù)m=d1/Z1=58.78/20=2.94經(jīng)查閱所借資料表14-2得m=3mm②分度圓直徑dd1=mZ1=320=60mmdi=mZ；=364=192mm③中心距aa=m(Z1+Z2>/2=X(20+64>/2=126mm④齒寬b2b20XX? ?.?、菘鐐?cè)系數(shù)k1=0.111Z1+0.5=2.72k1=0.111Z2+0.5=7.604⑥齒頂圓直徑dada1=d1+2ha=6+X3=66mmda2=d2+2ha=192+X3=198mm⑦2全齒高hha=ha*m=X3=3mmhf=(ha*+c*>m=(1+0.25X3=3.75mmh=ha+hf=3+3.75=6.75mm⑧齒根圓直徑dfdf1=d1-2hf=60-X3.75=52.5mmdf=d-2hf=192-X3.75=184.5mm⑧1公法線系數(shù)wW]=m[2.952X(k「0.5>+0.01XZJ=X[2.952X(2.72-0.5>+0.01X20]=20.5mmw2=m[2.952X(k2-0.5>+0.01XZ2]=X[2.952X(7.604-0.5>+0.01X64]=65.6mm

QIId=60mmn=600r/minQIIV=nd1n1/6〃1000=nX6X600/6X1000=L89m/s選擇八級精度比較合適。在設(shè)計減速器的裝配圖的俯視圖時將用到齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計，還涉及很多尺寸。所以在這里就不在多提，在設(shè)計時需要時，可以根據(jù)情況自己設(shè)定。一般先設(shè)計低速軸，把低速軸的長度設(shè)計尺寸確定后就可以確定箱體的寬度等尺寸，所以應(yīng)該先設(shè)計低速軸。n八級齒輪 n滾動軸承貝1J nnx9①因軸對材料無特殊要求，故選用鋼，正火處理。根據(jù)公式三 查所借書本表-,鋼的一于是得三? ?考慮該軸段上有一個鍵槽，故應(yīng)將直徑增大％，即?X ? 5因為軸頭要安裝聯(lián)軸器，應(yīng)取對應(yīng)的標準直徑系列值，取。①軸的結(jié)構(gòu)分析軸上零件的布置對于單級的減速器而言，低速軸上安裝一個齒輪、一個聯(lián)軸器，齒輪在箱體中間位置；兩個軸承安裝在箱體的軸承空座內(nèi)，相對于齒輪對稱布置；聯(lián)軸器安裝在箱體的外面一側(cè)。為保證齒輪的軸向位置，還應(yīng)在齒輪和軸承之間加一個套筒。因單機齒輪傳動，一般將齒輪安裝在箱體中間，軸承安裝在箱體的軸承孔內(nèi)，相對于齒輪左右對稱為好，并取相同的內(nèi)徑，最后確定的軸的形狀如圖所示：②各軸段的確定零件的拆裝順序，軸上的主要零件是齒輪，為Y方便從軸的右端裝拆，齒輪、套筒、軸承、軸端蓋、聯(lián)軸器依次從軸的右端裝入，左端的軸承從左端裝入。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計為方便軸上零件安裝，把軸設(shè)計成階梯軸，后段軸的直徑大于前端軸的直徑，低速軸設(shè)計如下：軸段安裝聯(lián)軸器，用鍵周向固定。軸段高于軸形成軸肩，用來定位聯(lián)軸器。軸段高于軸段，方便來安裝軸承。軸段高于軸段，方便安裝齒輪，齒輪在軸段上用鍵周向固定。軸段高于軸段形成軸環(huán)，用來定位齒輪。軸段直徑應(yīng)和軸段直徑相同，用來使左右兩端軸承型號一致。軸段高于軸段形成軸肩，用來定位軸承；軸段高于軸段的部分取決于軸承標準。軸的直徑軸的直徑應(yīng)在軸的基礎(chǔ)上加上兩倍的定位軸肩的高度，取定位軸肩高度 ~0.1)H軸，這里取H同一根軸上的兩軸承一般選同一型號的，所以軸上安裝齒輪，為方便安裝取軸的直徑兇軸的直徑應(yīng)根據(jù)所用的軸承類型選擇尺寸，預(yù)選用深溝球軸承囚 o 1查附錄五選聯(lián)軸器的型號為，根據(jù)轉(zhuǎn)速選擇潤滑方式為脂油潤滑。段安裝聯(lián)軸器，取為軸承端蓋厚度為螺釘直徑_1H—)H一)軸的長度應(yīng)略小于齒寬取 ，總按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合進行強度校核

齒輪的圓周力TOC\o"1-5"\h\z齒輪的徑向力a °①、段支座反力，因為段和段對稱只受一個力，故、求垂直平面彎矩I1截面 XII11截面 X②計算水平面的支座反力和彎矩、b求水平平面彎矩

II截面 XIIII截面 x③求各截面合成彎矩II截面III截面④確定危險截面，箕合十算時取a=0.6II截面應(yīng)x|III截面K回=<126?103)XW=<35.80?28.84)mm、 、 、 、 、①選擇鍵的尺寸低速軸的軸段和段兩處各安裝一個鍵，查所借閱書目本x1選取普通平鍵聯(lián)接。選取鍵的參數(shù)如下：得出鍵X X 軸深 轂深?得出鍵X X 軸深 轂深②確定工作長度大齒輪寬度由輪厚寬度并參考鍵長度系列得，工作長度②校核鍵的強度查教材表 鍵的強度取值范圍區(qū)一靜聯(lián)接校核擠壓強度軸段*1XXXX XX軸段oXXXX XXo軸段的強度和范圍值相差不大，可以用已確定的尺寸，不必修改。所以，所選鍵聯(lián)接強度滿足要求。)軸承型號選擇高速軸選擇軸承類型為深溝球軸承，型號為低速軸選擇軸承類型為深溝球軸承，型號為)軸承壽命計算高速軸：高速軸的外端安裝有帶輪，中間安裝有齒輪，要計算壽命，就要先求出軸承支座反力，進一步求出軸承的當量動載荷P然后計算軸承壽命高速軸上的齒輪受力和低速軸的力大小相等，方向相反，即： 、 ，帶對軸的壓力求軸承處的支座反力水平平面：垂直平面：查借閱書本表和得，、 、.、查附錄一 軸承的基本額定載荷其中國代入公式得：」_|」低速軸；查借閱書本表，溫度修正系數(shù) 表,載荷修正系數(shù)表,基本額定負荷 壽命指數(shù)處即可，齒輪相對于軸對稱布置軸承受力一樣，計算當量載荷處即可，代入公式」_|查借閱書表 看，高速軸使用時間較短，每年按天算約工作五年。軸承的潤滑方式選擇脂潤滑高速軸處選用接觸式氈圈密封低速齒輪也選用接觸式氈圈密封)箱體選擇一般情況下，為制造和加工方便，采用鑄造箱體，材料為鑄

鐵。箱體結(jié)構(gòu)采用剖分式剖面選擇在軸線所在的水平面上。箱體中心高度= <0一01 )取中心高度取箱體厚度回齒頂圓到內(nèi)壁高度為)選擇軸承端蓋選用凸緣式軸承蓋，根據(jù)軸承型號設(shè)計軸承蓋的尺寸：TOC\o"1-5"\h\z高速軸： 0 、 0低速軸： ， 、)確定檢查孔和孔蓋的尺寸：、 0材料選擇 ，厚度取 。)通氣器選用表 通氣，選 X)油標裝置選用中。)螺塞選用表中X)定位銷定位銷選用圓錐銷。銷釘公稱直徑8設(shè)計小結(jié)本次課程設(shè)計單級直齒圓柱齒輪減速器齒輪傳動設(shè)計，主要設(shè)計包括：齒輪的設(shè)計與校核，軸的設(shè)計與校核，聯(lián)軸器的選擇與設(shè)計，鍵的選擇與設(shè)計，滾動軸承的選擇與設(shè)計以及箱體的設(shè)計。傳動裝置由齒輪傳動組成。本次課程設(shè)計的步驟由給出的原始尺寸開始逐步向齒輪進行設(shè)計，直至設(shè)計完成為止。在設(shè)計的過程中翻閱了學過的各種關(guān)于力學，制圖，公差方面的書籍，綜合運用了這些知識，感覺提高了許多，當然尤其是在計算機軟件CAD方面的運用，深切感到計算機輔助設(shè)計給設(shè)計人員帶來的方便，各種設(shè)計，計算，制圖全套完成。因為沒有經(jīng)驗，第一次和本組同學做整個設(shè)計工作，在設(shè)計過程中出現(xiàn)了一些錯誤比如線形，制圖規(guī)格，零件設(shè)計中的微小計算錯誤等都沒有更正，設(shè)計說明書的排版也比較混亂等等。因為對WORd的不了解，特別是公式編輯器的運用，更是不知道從何寫起。另外，因為這是第一次進行課程設(shè)計，所以還有很多地方?jīng)]有考慮到，以使設(shè)計結(jié)束了才發(fā)現(xiàn)尺寸不正確。反復(fù)的計算，也使本組在設(shè)計過程的一大缺點。也許是因為我們太過于相信自己，才在設(shè)計過程中出現(xiàn)錯誤。這次設(shè)計的目的是掌握機械設(shè)計規(guī)律，綜合運用學過的知識，通過設(shè)計計算，繪圖以及運用技術(shù)標準，規(guī)范設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料進行全面的機械設(shè)計技能訓練。目的已經(jīng)達到，有許多要求、標準心中雖然明確理解掌握但是要全力，全面的應(yīng)用在實際中，還有待于提高水平。雖然它可能不是良好、優(yōu)秀，但是既然教案環(huán)節(jié)、課程設(shè)計目的已經(jīng)達到，那么這次設(shè)計做的就是完全合格的。當然還受軟件的熟悉，運用程度的影響，所有這些必須得參加實踐，接觸實際項目設(shè)計中才能提高。齒輪，軸，軸承這些關(guān)鍵的設(shè)計計算都達到合格。通過這次課程設(shè)計，感到機械設(shè)計綜合了力學，公差，材料，制