二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器說(shuō)明書(shū)附加cad圖

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)圓柱齒輪減速器 機(jī) 械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 機(jī) 設(shè) 0923 班設(shè) 計(jì) 者 鄭 立 君學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 楊 會(huì) 霞2011 年 12月 日 目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)(1)二、 傳動(dòng)方案總體設(shè)計(jì)(1)三、 電機(jī)（原動(dòng)機(jī)）選擇(2)四、 確定傳動(dòng)比(2)五、 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)力參數(shù)選擇與計(jì)算(3)六、 傳動(dòng)零件的計(jì)算(4)七、 軸的計(jì)算.(11)八、 軸承的選擇.(21)九、 連接件的計(jì)算.(28)十、 潤(rùn)滑、密封.(29)十一、 三維圖(30)十二、 小結(jié)(33)參考資料(34)附錄 .(35)一、 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一用于

2、帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)圓柱直齒輪減速器 已知條件及要求：運(yùn)輸帶工作拉力F； 運(yùn)輸帶工作速度v（允許運(yùn)輸帶速度誤差為5%）； 滾筒直徑D； 兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷輕微沖擊； 工作年限8年；中批量生產(chǎn)。 題目數(shù)據(jù)表 序 號(hào)卷筒上的圓周力F（N）卷筒直徑D（mm）運(yùn)輸帶速度V（m/s）568004250.48二、 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)：1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下：三 選擇電機(jī). 計(jì)算電機(jī)所需功率： 查手冊(cè)第85頁(yè)表1

3、0-1：帶傳動(dòng)效率：0.95每對(duì)軸承傳動(dòng)效率：0.97圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.98聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.993卷筒的傳動(dòng)效率：0.99說(shuō)明：電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率：綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第3種方案比較合適，因此選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6，其主要參數(shù)如下：分配傳動(dòng)比：取 則取經(jīng)計(jì)算注：為帶輪傳動(dòng)比，為高速級(jí)傳動(dòng)比，為低速級(jí)傳動(dòng)比。五 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：2各軸輸入功率： EF=0.1=1.37+0.1=1.38 查課本第202頁(yè)表13-2得。查課本第204頁(yè)表13-5由內(nèi)插值法得。=163.0 EF=0.009=0.95+

4、0.009=0.959則取根。求作用在帶輪軸上的壓力：查課本201頁(yè)表13-1得q=0.10kg/m，1高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)：材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為220HBS。查課本第166頁(yè)表11-7得： 。查課本第165頁(yè)表11-4得： 。故 。查課本第168頁(yè)表11-10C圖得： 。故 。按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：9級(jí)精度制造，查課本第164頁(yè)表11-3得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù) 計(jì)算中心距：由課本第165頁(yè)高速級(jí)大齒輪： 高速級(jí)小齒輪： 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度：查課本第167頁(yè)表11-9得： 按最小齒寬計(jì)算： 所以安全。齒輪的圓周速度： 查課本第1

5、62頁(yè)表11-2知選用9級(jí)的的精度是合適的。2低速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)：材料：低速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。低速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為220HBS。按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：9級(jí)精度制造，查課本第164頁(yè)表11-3得：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)齒寬：則取 低速級(jí)大齒輪： 低速級(jí)小齒輪： 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度：查課本第167頁(yè)表11-9得：按最小齒寬計(jì)算：徑向力為作用在軸1帶輪上的外力： 求垂直面的支反力：求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖：求水平面的支承力：由得NN求并繪制水平面彎矩圖：求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力：求并繪制F力產(chǎn)生的彎矩圖：F在a處產(chǎn)生的彎矩：求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把與直接

6、相加。求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：從圖可見(jiàn)，m-m處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)）要承受徑向載荷的作用，所以，查課本259頁(yè)表16-9，10取取按最不利考慮，則有： 則 因此所該軸承符合要求。4彎矩及軸的受力分析圖如下：5鍵的設(shè)計(jì)與校核: 根據(jù)，確定V帶輪選鑄鐵HT200，參考教材表10-9,由于在范圍內(nèi)，故軸段上采用鍵：, 采用A型普通鍵:鍵校核.為L(zhǎng)1=1.75d1-3=60綜合考慮取=50得查課本155頁(yè)表10-10所選鍵為：中間軸的設(shè)計(jì)：材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第230頁(yè)表14-2取C=100。根據(jù)課本第230頁(yè)式14-2得：段要裝配軸承，所以查手冊(cè)第9頁(yè)表1-16取，查手

7、冊(cè)62頁(yè)表6-1選用6208軸承，L1=B+=18+10+10+2=40。裝配低速級(jí)小齒輪，且取，L2=128，因?yàn)橐三X輪孔長(zhǎng)度少。段主要是定位高速級(jí)大齒輪，所以取，L3=10。裝配高速級(jí)大齒輪，取 L4=84-2=82。段要裝配軸承，所以查手冊(cè)第9頁(yè)表1-16取，查手冊(cè)62頁(yè)表6-1選用6208軸承，L1=B+3+=18+10+10+2=43。校核該軸和軸承：L1=74 L2=117 L3=94作用在2、3齒輪上的圓周力： N 徑向力：求垂直面的支反力求水平面的支承力： 計(jì)算、繪制水平面彎矩圖：求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：從圖可見(jiàn)，m-m,n-n處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量

8、彎矩為：（取折合系數(shù)）軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本259頁(yè)表16-9，10取取則，軸承使用壽命在年范圍內(nèi)，因此所該軸承符合要求。彎矩及軸的受力分析圖如下：鍵的設(shè)計(jì)與校核：已知參考教材表10-11，由于所以取因?yàn)辇X輪材料為45鋼。查課本155頁(yè)表10-10得L=128-18=110取鍵長(zhǎng)為110. L=82-12=70取鍵長(zhǎng)為70根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為：所以所選鍵為: 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)：確定各軸段直徑計(jì)算最小軸段直徑。因?yàn)檩S主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，由式14-2得：考慮到該軸段上開(kāi)有鍵槽，因此取查手冊(cè)9頁(yè)表1-16圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，取為使聯(lián)軸器軸

9、向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑。查手冊(cè)85頁(yè)表7-2，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，因此取。設(shè)計(jì)軸段，為使軸承裝拆方便，查手冊(cè)62頁(yè)，表6-1，取，采用擋油環(huán)給軸承定位。選軸承6215:。設(shè)計(jì)軸段，考慮到擋油環(huán)軸向定位，故取設(shè)計(jì)另一端軸頸，取，軸承由擋油環(huán)定位，擋油環(huán)另一端靠齒輪齒根處定位。 輪裝拆方便，設(shè)計(jì)軸頭，取，查手冊(cè)9頁(yè)表1-16取。設(shè)計(jì)軸環(huán)及寬度b使齒輪軸向定位，故取取,確定各軸段長(zhǎng)度。有聯(lián)軸器的尺寸決定(后面將會(huì)講到).因?yàn)?所以軸頭長(zhǎng)度因?yàn)榇硕我却溯喛椎拈L(zhǎng)度短其它各軸段長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)決定。（4）校核該軸和軸承：L1=97.5 L2=204.5 L3=116求作用力、力矩和

10、和力矩、危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩。作用在齒輪上的圓周力： 徑向力：求垂直面的支反力：計(jì)算垂直彎矩：.m求水平面的支承力。計(jì)算、繪制水平面彎矩圖。求F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力求F力產(chǎn)生的彎矩圖。F在a處產(chǎn)生的彎矩：求合成彎矩圖?？紤]最不利的情況，把與直接相加。求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩。從圖可見(jiàn)，m-m處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)）計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑。因?yàn)椴牧线x擇調(diào)質(zhì)，查課本225頁(yè)表14-1得，查課本231頁(yè)表14-3得許用彎曲應(yīng)力，則：考慮到鍵槽的影響，取因?yàn)?，所以該軸是安全的。（5）軸承壽命校核。軸承壽命可由式進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本259頁(yè)表16-9，10取取按最

11、不利考慮，則有： 則,該軸承壽命為64.8年,所以軸上的軸承是適合要求的。（6）彎矩及軸的受力分析圖如下：（7）鍵的設(shè)計(jì)與校核：因?yàn)閐1=63裝聯(lián)軸器查課本153頁(yè)表10-9選鍵為查課本155頁(yè)表10-10得因?yàn)長(zhǎng)1=107初選鍵長(zhǎng)為100,校核所以所選鍵為: 裝齒輪查課本153頁(yè)表10-9選鍵為查課本155頁(yè)表10-10得因?yàn)長(zhǎng)6=122初選鍵長(zhǎng)為100,校核所以所選鍵為:.九 高速軸大齒輪的設(shè)計(jì)因 采用腹板式結(jié)構(gòu)代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式結(jié)果輪轂處直徑72輪轂軸向長(zhǎng)度84倒角尺寸1齒根圓處的厚度10腹板最大直徑321.25板孔直徑62.5腹板厚度25.2電動(dòng)機(jī)帶輪的設(shè)計(jì) 代號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算公式結(jié)果 手冊(cè)157頁(yè)38mm68.4mm取60mm81mm74.7mm10mm15mm5mm十.聯(lián)軸器的選擇：計(jì)算聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩： 查課本2