變速箱課程設計說明書(已改)

1、目錄一、傳動方案擬定二、電動機的選擇三、計算總傳動比及分配各級的傳動比四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算五、傳動零件的設計計算六、軸的設計計算七、減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸及附件八、潤滑密封設計九、聯(lián)軸器設計十、零件圖設計十一、完成裝配圖十二、設計小結(jié)參考文獻致謝計算過程及計算說明一、傳動方案擬定設計二級圓柱斜齒輪減速器已知條件：1. 運輸帶工作拉力：F2.056kN；2. 運輸帶工作速度：v0.78m/s；3. 卷筒直徑：D340mm；4. 使用壽命：6年；5. 工作情況：兩班制，(每年300天),連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn);6. 制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn). 確定傳動裝置總體設計方案:傳

2、動設計方案有：單級圓柱齒輪傳動+鏈傳動；V帶傳動+單級圓柱齒輪傳動；兩級圓柱齒輪傳動；圓錐圓柱齒輪傳動；蝸桿傳動。先由已知條件計算驅(qū)動卷筒的轉(zhuǎn)速，即：一般選用同步轉(zhuǎn)速為1000或1500的電動機作為原動機，因此，傳動裝置總傳動比約為28.46。由于工作環(huán)境灰塵較大，故方案和方案不合適；方案不適宜長時間連續(xù)工作，且成本較高；由于對結(jié)構(gòu)尺寸無特別要求，且考慮到其經(jīng)濟性，方案比方案制造成本低，故選取方案。方案傳動裝置簡圖如下：二、電動機選擇1、電動機類型的選擇： Y系列三相異步電動機2、電動機功率選擇：（1）傳動裝置的總功率：總=帶輪2球軸承齒輪聯(lián)軸器滾筒 =0.960.9920.970.990.9

3、6=0.84 (2)電機所需的工作功率：3、 確定電動機轉(zhuǎn)速： 經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i24，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i936，則總傳動比合理范圍為i總18144，電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為ni總（18144）43.837789.0666312.528r/min。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為Y112M104的三相異步電動機，它為臥式封閉結(jié)構(gòu)查課程設計指導書表8.1選取電動機額定功率=4方案電動機型號額定功率Pkw電動機轉(zhuǎn)速電動機重量Kg傳動裝置的傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比V帶傳動減速器1Y112M10-44150014

4、407032.85214.23三、計算總傳動比及分配各級的傳動比1、總傳動比：32.85 2、分配傳動裝置傳動比式中分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取2.8，則減速器傳動比為1根據(jù)各原則，查圖得高速級傳動比為3.91，則3.0四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算1、各軸轉(zhuǎn)速取電動機為0軸，高速軸為1軸，中間軸為2軸，低速軸為3軸，各軸轉(zhuǎn)速為：2.各軸輸入功率按電動機的工作功率計算各軸輸入功率：3.各軸轉(zhuǎn)矩將以上計算結(jié)果整理如下表：項目O軸I軸II軸III軸轉(zhuǎn)速（r/min）1440514.29131.5343.84功率（kw）3.613.473.333.20轉(zhuǎn)矩（Nm）2

5、3.9464.44241.78697.08傳動比2.83.913.0五、傳動零件的設計計算 5.1.設計帶和帶輪1.確定計算功率查表8-7得：1.1,式中為工作情況系數(shù)， 為傳遞的額定功率,既電機的額定功率.2.選擇帶型號根據(jù)，,可選用帶型為A型帶3.選取帶輪基準直徑小帶輪基準直徑，選取90大帶輪基準直徑. 4.驗算帶速v 在530m/s范圍內(nèi)，帶充分發(fā)揮。5.確定中心距a和帶的基準長度由于,所以0.7(100+200)2(100+200)初步選取中心距：，相應帶長：=.查課本表8-2選取基準長度得實際中心距取6.驗算小帶輪包角，包角合適。7.確定v帶根數(shù)z因，帶速，傳動比查課本表8-4a和8

6、-4b,并由內(nèi)插值法得.查課本表8-2得=0.96查課本表8-5,并由內(nèi)插值法得=0.93由公式得：故選Z=4根帶。8.計算預緊力查課本表8-3可得,故:單根普通帶張緊后的初拉力為9. 計算作用在軸上的壓軸力利用公式可得:V帶傳動的主要參數(shù)歸于表中得：名稱結(jié)果名稱結(jié)果名稱結(jié)果帶型A型帶中心距帶輪基本直徑根數(shù)Z=4基準長傳動比2.8預緊力壓軸力 5.2.齒輪傳動的設計計算一：設計減速器的高速級齒輪 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 根據(jù)傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。 運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用8級精度（GB10095-88）。 材料選擇。由機械設計表10-1選擇小齒輪材料為45鋼

7、（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（正火），硬度為235HBS，二者材料硬度差為45HBS。 選小齒輪齒數(shù)24，大齒輪齒數(shù)圓整后齒數(shù)取。 初選螺旋角為。按齒面接觸強度設計按照下式試算：確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值轉(zhuǎn)矩試選載荷系數(shù)1.6由機械設計表10-7選取齒寬系數(shù)由表機械設計表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)由機械設計圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限由機械設計式10-13計算應力循環(huán)次數(shù)由機械設計圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)，計算接觸疲勞應力取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，由式10-12得：因此，許用接觸應力由機械設計P217圖10-3

8、0選取區(qū)域系數(shù)由機械設計P215圖10-26查得，因此有 設計計算試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得： 計算圓周速度計算齒寬b及模數(shù)計算縱向重合度計算載荷系數(shù)查機械設計表10-2得載荷系數(shù)=1根據(jù)v=3.28m/s，8級精度，由機械設計圖10-8查得動載荷系數(shù)=1.16由機械設計表10-4查得：由機械設計P195表10-13查得=1.325由機械設計P193表10-3查得= =1.2因此，載荷系數(shù)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑計算模數(shù) 按齒根彎曲強度設計按下式計算： 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 計算載荷系數(shù) 根據(jù)縱向重合度，從機械設計P215圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) 計算當量齒數(shù) 查

9、取齒形系數(shù)由機械設計P200表10-5查得， 查取應力校正系數(shù)由機械設計P200表 10-5查得， 由機械設計P208圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限 由機械設計P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)， 計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式10-12得： 計算小、大齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值較大。 設計計算對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取mn=2.0mm已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=59.93mm來計算應有的齒數(shù)。于是由：取，

10、則，取。 幾何尺寸計算 計算中心距將中心距圓整為117mm。 修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。 小、大齒輪的分度圓直徑 計算齒寬圓整后，小齒輪齒寬，大齒輪齒寬。二：設計減速器的低速級齒輪 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)根據(jù)傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。精度等級仍選用8級精度（GB10095-88）。材料選擇。由機械設計P189表10-1選擇小齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（正火），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)初選螺旋角為。按齒面接觸強度設計按照下式試算：確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值轉(zhuǎn)矩試選載荷系數(shù)由機械設計

11、P205表10-7選取齒寬系數(shù)由機械設計P201表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)由圖機械設計P 207 10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限； 大齒輪的接觸疲勞強度極限由機械設計P206式10-13計算應力循環(huán)次數(shù)由機械設計P207圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)，計算接觸疲勞應力取失效概率為1，安全系數(shù)S=1，由式10-12得：因此，許用接觸應力由機械設計P215圖10-30選取區(qū)域系數(shù)由機械設計P214圖10-26查得，因此有設計計算試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得：計算圓周速度計算齒寬b及模數(shù)計算縱向重合度計算載荷系數(shù)查機械設計P190表10-2得載荷系數(shù)=1根據(jù)v=0.

12、96m/s，8級精度，由圖10-8查得動載荷數(shù)=1.04由機械設計P 194表10-4查得：由機械設計P198表10-13查得=1.35由機械設計P195表10-3查得= =1.2因此，載荷系數(shù) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑計算模數(shù) 按齒根彎曲強度設計按下式計算：確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值計算載荷系數(shù)根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。計算當量齒數(shù)查取齒形系數(shù)由機械設計P200表10-5查得，查取應力校正系數(shù)由機械設計P190表 10-5查得，由機械設計P208圖10-20C查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限由機械設計P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命

13、系數(shù)，計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1，由式10-12得：計算小、大齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值較大。設計計算對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取mn=2.4mm已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d3=80.6mm來計算應有的齒數(shù)。于是由：則。 幾何尺寸計算計算中心距將中心距圓整為169mm。修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。小、大齒輪的分度圓直徑計算齒寬圓整后，小齒輪齒寬，大齒輪齒寬參數(shù) 齒輪齒輪1齒輪2齒輪3齒輪4齒數(shù)z216028110分度圓d6117369269齒寬b

14、60627075模數(shù)m2.82.4中心距a117169六. 軸的設計計算1、選擇軸的材料：在減速器中有三根軸，傳遞的功率都屬于中小型功率，故軸的材料可選擇45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。2. 初算最小軸徑:1) 高速軸的最小軸徑為 2) 中間軸的最小軸徑為35.24mm 取36mm3) 低速軸的最小軸徑為 =46.82mm 因為該軸上有鍵槽 所以將其值加大7% 算得,取50mm3. 軸的校核與結(jié)構(gòu)設計 高速軸先按課本15-2初步估算軸的最小直徑,由于是齒輪軸,選取軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取112軸的最少直徑顯然是安裝在帶輪的直徑 ,由手冊查取1)2) 第2段軸的直徑與長度: 根據(jù)內(nèi)機壁到軸承

15、座端面的距離l=50mm,軸承端蓋凸緣厚度e=8mm,軸承端面到箱體內(nèi)壁的距離3=10mm,軸承寬為80mm,為了方便裝拆,螺釘?shù)瞄L度為22mm,取端蓋的外端面與帶軸左端面間的距離l=54.2mm,故3)第3段與第7段軸:初步選擇球軸承,因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用,故選用角接觸球軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組 標準精度級的單列角接觸球軸承7205C，其尺寸為的,故,而根據(jù)B和1和3分別為10和11,所以.4) 第5段軸:根據(jù)小齒輪的直徑與軸相近,故設計為齒輪軸,根據(jù)小齒輪的齒寬和齒根圓直徑可決定 .5)第4段軸:軸承用擋油盤定位,此段軸為非定位軸肩, =

16、78.5mm,=31mm6)第6段軸:,7)第7段軸:,中速軸1)對第1,7段:初步選擇滾動軸承,因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用,故選用角接觸球軸承.參照工作要,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組 標準精度級的觸球軸承7208C，所以,2)對第2段:由書本P364 為定位軸堅,所以,3)對第3段:根據(jù)小齒輪的直徑與軸相近,所以,=65mm4)對第4段: ,4=12, 5)對第5段:由書本P221因為大齒輪2的直徑為180.50mm,160180.051.210齒輪端面與內(nèi)機壁距離10機座肋厚6軸承端蓋外徑+（55.5）1、2軸130 3軸210軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離3端蓋至箱體內(nèi)壁的距離11

17、4旋轉(zhuǎn)零件之間的距離125齒輪頂圓至軸表面的距離126大齒輪頂圓至箱底內(nèi)壁的距離407軸承端蓋凸緣厚度7.2附件：包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷、啟箱螺釘、油標、放油孔及放油螺塞、起吊裝置。、窺視孔：窺視孔用于檢查傳動零件的嚙合、潤滑及輪齒損壞情況，并兼作注油孔，可向減速器箱體內(nèi)注入潤滑油。、通氣器：使箱體內(nèi)受熱膨脹的氣體自由排出，以保持箱體內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件處向外滲漏。、定位銷：對由箱蓋和箱座通過聯(lián)接而組成的剖分式箱體，為保證其各部分在加工及裝配時能夠保持精確位置，特別是為保證箱體軸承座孔的加工精度及安裝精度。、啟箱螺釘：由于裝配減速器時在箱體剖分面

18、上涂有密封用的水玻璃或密封膠，因而在拆卸時往往因膠結(jié)緊密難于開蓋，旋動啟箱螺釘可將箱蓋頂起。、放油孔及放油螺塞：為排放減速器箱體內(nèi)污油和便于清洗箱體內(nèi)部，在箱座油池的最低處設置放油孔，箱體內(nèi)底面做成斜面，向放油孔方向傾斜1 2 使油易于流出。八. 潤滑密封設計由于低速傳動齒輪V=0.95r/min,所以用脂潤滑九.聯(lián)軸器設計查課本,選取k=1.31 載荷計算公稱轉(zhuǎn)矩T=20N.mmT=1.=417N.m軸徑 D36mm所以選定金屬滑塊聯(lián)軸器型 十、零件圖設計（一）、零件圖的作用： 作用：1、反映設計者的意圖，是設計、生產(chǎn)部門組織設計、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。 2、表達機器或部件運載零件的要求，是制

19、造和檢驗零件的依據(jù)（二）、零件圖的內(nèi)容及繪制：1、選擇和布置視圖：（1）、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。（2）、齒輪：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；剖視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。2、合理標注尺寸及偏差：（1）、軸：參考3P113，徑向尺寸以軸線為基準標注，有配合處徑向尺寸應標尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。（2）、齒輪：參考3P116117：徑向尺寸以軸線為基準，軸孔、齒頂圓應標相應的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準，鍵槽尺寸應相應標出尺寸偏差。4、合理標注形狀和位置公差：

20、（1）、軸：取公差等級為6級，查3P115表8-2，及1P103表6-16，P104表6-18并參考3P119圖8-5軸求得形位公差推薦標注項目有圓柱度、圓跳動度、對稱度。（2）、齒輪：取公差等級為8級。查3P117表8-4及1P103表6-16，P104表6-18并參考3P121圖8-7求得形位公差。推薦標注項目有圓柱度、圓跳動度、對稱度。5、合理標注表面粗糙度：（1）、軸：查3P115表8-1軸加工表面粗糙度Ra薦用值。、與傳動件及聯(lián)軸器等輪轂相配合的表面取1.6。、與滾動軸承相配合的表面，軸承內(nèi)徑d80mm取1.0.、與傳動件及聯(lián)軸器相配合的軸肩端面取3.2。、平鍵鍵槽工作面取3.2，非工作面取6.3。、與滾動軸承相配合的軸肩端面，d80mm的取2.0.（2）、齒輪：查3P117表8-3齒輪表面粗糙度Ra薦用值。、齒輪工作面、齒頂圓、與軸肩配合的端面取3.2。、軸孔取1.6、平鍵鍵槽取3.2（工作面）；12.5（非工作面）6、技術(shù)要求：（1）、軸：調(diào)質(zhì)處理217255HBS（2）、齒輪：正火處理162217HBS十一、完成裝配圖：（1）、標注尺寸：參考3，標注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。（2）、零件編號（序號）：由重要零