圓錐圓柱齒輪二級(jí)減速器設(shè)計(jì).doc
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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 2010-2011第2學(xué)期姓 名: 班 級(jí):指導(dǎo)教師:成 績(jī):日期:2011年 6月目 錄設(shè)計(jì)目的 3第一部分 傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì) 4第二部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 6第三部分 軸的設(shè)計(jì) 10第四部分 校核 25第五部分 主要尺寸及數(shù)據(jù) 27參考文獻(xiàn) 29心得體會(huì) 301. 設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)題目6 帶式運(yùn)輸機(jī)圓錐圓柱齒輪減速器1)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2)工作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),兩班制。環(huán)境最高溫度350C;允許運(yùn)輸帶速度誤差為5%,小批量生產(chǎn)。3)原始數(shù)據(jù)輸送帶拉力F(N)2500輸送帶速度v(m/s)1.3滾筒直徑D(mm)4004)設(shè)計(jì)工作量(1)設(shè)計(jì)說明書(2)減速器裝配圖(3)
2、減速器零件圖第一部分 傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果一、傳動(dòng)方案(已給定)二、該方案的優(yōu)缺點(diǎn):三、原動(dòng)機(jī)的選擇(Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī))四、傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配(1)外傳動(dòng)為電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)。(2)減速器為兩級(jí)展開式圓錐圓柱齒輪減速器。(3)方案簡(jiǎn)圖如下:減速器結(jié)構(gòu)緊湊,為兩級(jí)展開式圓錐圓柱齒輪減速器。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱,要求軸具有較大的剛度。錐齒輪布置在高速級(jí),減小錐齒輪尺寸,容易加工,改變了軸的方向,但限制了傳動(dòng)比,錐齒輪傳動(dòng)比在23之間。低速軸齒輪在遠(yuǎn)離聯(lián)軸器處,減小了彎曲變形所引起的載荷分布不均的現(xiàn)象。工作機(jī)所需功率: 傳動(dòng)裝置總效率:其中
3、,=0.99,=0.993,=0.99,=0.97,=0.99,=0.955,=0.99,=0.93. 所需電動(dòng)機(jī)功率: 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y160M18 額定轉(zhuǎn)速:720rmin;額定功率:4 kw;滿載轉(zhuǎn)矩:;額定轉(zhuǎn)矩:;最大轉(zhuǎn)矩:;1、總傳動(dòng)比:2、各級(jí)傳動(dòng)比的分配:電動(dòng)機(jī)為Y160M18第二部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1.齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇2.設(shè)計(jì)計(jì)算3、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度因傳遞功率不大轉(zhuǎn)速不高,選小齒輪為40Gr,大齒輪45鋼,調(diào)質(zhì)處理,均采用軟齒面。初選齒輪精度為8級(jí),取小齒輪齒數(shù)(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算,再按齒根彎曲
4、疲勞強(qiáng)度校核。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查表得材料極限應(yīng)力取則 故所選8級(jí)精度合格。大端模數(shù) 取 (3)計(jì)算幾何尺寸其中, 小齒輪40Gr,大齒輪45鋼,均調(diào)質(zhì)處理,8級(jí)精度 初定所選8級(jí)精度合格滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1.齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇2.設(shè)計(jì)計(jì)算3、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度因傳遞功率不大轉(zhuǎn)速不高,小齒輪和大齒輪均選45鋼,調(diào)質(zhì)處理,軟齒面。初選齒輪精度為8級(jí),取小齒輪齒數(shù) 故實(shí)際傳動(dòng)比(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算,再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查表得材料極限應(yīng)力取則齒寬 取模數(shù) 取(3)計(jì)算幾何尺寸 中心
5、距 圓整得 其中查表得:齒輪圓周速度 故所選8級(jí)精度合格。45鋼均調(diào)質(zhì)處理8級(jí)精度初定滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度所選8級(jí)精度合格第三部分 軸的設(shè)計(jì)高速軸的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、選擇軸的材料及熱處理2、初估軸徑3、初選軸承4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、軸的受力分析6、判斷危險(xiǎn)截面7、軸的彎扭合成強(qiáng)度校核因傳遞功率不大,并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求,選擇45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查表得 , 取中間值 則 因軸與聯(lián)軸器之間有鍵槽,軸頸應(yīng)增大3%5%。所以軸最細(xì)端處直徑考慮到軸的強(qiáng)度和聯(lián)軸器的選擇,且要承受軸向力,初選單列圓錐滾子軸承30206。 , , , ,(1)各軸直徑的確定軸段上安裝聯(lián)軸器,選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。
6、取載荷系數(shù),計(jì)算轉(zhuǎn)矩為查表得,選型聯(lián)軸器。公稱轉(zhuǎn)矩160,許用轉(zhuǎn)速7100,軸孔長(zhǎng)度。 取聯(lián)軸器軸孔,則。選擇30206軸承,則。軸承采用軸肩定位,取。應(yīng)小于,可取。(2)各軸長(zhǎng)度的確定聯(lián)軸器和錐齒輪選用套筒定位,則 。取小錐齒輪大端側(cè)徑向端面與輪轂右端面的距離按齒輪結(jié)構(gòu)要求為55mm,取齒輪左端面到箱體內(nèi)壁距離,套杯厚度為,軸與齒輪配合段比齒輪轂孔短1mm, 則。地腳螺釘直徑 取,則軸承端蓋螺釘直徑取, 所以可取軸承端蓋螺釘直徑為,聯(lián)軸器轂孔到軸承端蓋距離取15mm, 取20mm, 軸段端面與聯(lián)軸器左端面距離為1.85mm。有 軸段長(zhǎng)度與該軸的懸臂長(zhǎng)度有關(guān) 其中為錐齒輪齒寬中點(diǎn)與大端處徑向端
7、面的距離取28.9mm 則(3)軸上零件的周向固定聯(lián)軸器和齒輪使用普通平鍵連接(4)軸上倒角與圓角軸肩處取圓角半徑為1mm,軸兩端倒角均為1mm,45。(1)畫軸的受力簡(jiǎn)圖軸的受力簡(jiǎn)圖如圖a)所示(2)計(jì)算支撐反力 在水平面上在垂直面上 軸承1的總支撐反力為軸承2的總支撐反力為(3)畫彎矩圖 彎矩圖如圖b) 、c)、d)所示在水平面上aa剖面為bb剖面為 在垂直面上為 合成彎矩aa剖面為bb剖面為(4)畫轉(zhuǎn)矩圖 如圖e)所示因aa剖面彎矩大,同時(shí)作用有轉(zhuǎn)矩, aa剖面為危險(xiǎn)截面。查表得 , 其彎曲應(yīng)力為 扭剪應(yīng)力為 對(duì)于單項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理,故取折合系數(shù),則當(dāng)量應(yīng)力為 查得軸的許
8、用彎曲應(yīng)力,強(qiáng)度滿足要求。45鋼調(diào)質(zhì)處理aa剖面為危險(xiǎn)截面軸的強(qiáng)度滿足要求bbaa 高速軸e)d)xyza)b)c) 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、選擇軸的材料及熱處理2、初估軸徑3、初選軸承4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、軸的受力分析因傳遞功率不大,并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求,選擇45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 考慮軸端不承受轉(zhuǎn)矩,只承受少量彎矩取較小值110,則 考慮齒輪上作用較大的軸向力和圓周力,故選用圓錐滾子軸承。選擇軸承為 (1) 各軸段直徑的確定 軸段直徑為,軸段雖沒有定位軸肩,但考慮到強(qiáng)度的要求,取。軸段為兩個(gè)齒輪提供定位, 取,則(2)各軸段長(zhǎng)度的確定 小齒輪寬度,取。 錐齒輪輪轂寬度,取
9、,齒輪端面和輪轂端面到箱體內(nèi)壁取10mm,滾動(dòng)軸承到內(nèi)壁距離取5mm,則考慮到箱體內(nèi)側(cè)壁關(guān)于高速軸軸線對(duì)稱,取(3)軸上零件的周向定位 小齒輪和錐齒輪使用普通平鍵定位。(4)軸上倒角與圓角取軸肩處圓角半徑為1mm,軸兩端倒角均為1mm,45。(1)畫軸的受力簡(jiǎn)圖,如圖a)所示。(2)計(jì)算支撐反力 在水平面上 在垂直面上 軸承1總支撐反力軸承2總支撐反力(3)畫彎矩圖 如圖b)、c)、d)所示 在水平面上 aa截面 bb截面左側(cè) bb截面右側(cè) 在垂直面上 合成彎矩bb截面左側(cè)bb截面右側(cè)(4)畫轉(zhuǎn)矩圖 如圖e)所示45鋼調(diào)制處理 xyza)abab低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、選
10、擇軸的材料及熱處理2、初估軸徑3、初選軸承4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、軸的受力分析 因傳遞功率不大,并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求,選擇45鋼,調(diào)質(zhì)處理??紤]軸端不承受轉(zhuǎn)矩,取較小值108。 軸與聯(lián)軸器連接,有鍵槽應(yīng)增大3%5%,則 考慮到聯(lián)軸器的選擇,軸承選用, , ,(1)各軸直徑的確定 選用彈性注銷聯(lián)軸器,查得,聯(lián)軸器選型,取,聯(lián)軸器使用軸肩定位,則,由于密封圈選用氈圈油封。取軸段、直徑。軸段需為軸承提供定位,取。初定軸段直徑,齒輪采用軸肩定位,經(jīng)計(jì)算取軸段直徑。(2)各軸長(zhǎng)度的確定聯(lián)軸器,取,取,軸段齒輪輪轂的寬度范圍為,取,則,取軸承蓋總寬度為20mm端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間距離為30mm,則
11、(3)軸上零件的周向固定 大齒輪采用普通平鍵固定。(4)軸上的倒角與圓角 取軸肩處圓角半徑均為1mm,軸兩端倒角均為1mm,45。(1)畫軸的受力簡(jiǎn)圖 如圖a) 所示。(2)計(jì)算支撐反力 在水平面上 在垂直面上 軸承1的總支撐反力為軸承2的總支撐反力為(3)畫彎矩圖 如圖b)、c)、d)所示 在水平面上,aa剖面處在水平面上,aa剖面處在aa剖面處的合成彎矩為(4)畫轉(zhuǎn)矩圖 如圖e)所示。低速軸受力簡(jiǎn)圖aa45鋼調(diào)制處理 xyza)b)c)d)e)第四部分 校核設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、高速軸承及鍵的校核2、聯(lián)軸器的選擇3、減速器的潤(rùn)滑1、高速軸承的校核(1)計(jì)算軸承的軸向力 查表得3020
12、6軸承,。則軸承內(nèi)部軸向力分別為, 外部軸向力,則兩軸承的軸向力為 (2)計(jì)算當(dāng)量載荷 因?yàn)檩S承1的當(dāng)量動(dòng)載荷為 因?yàn)?,軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷為 。 因,故只需校核軸承2,。環(huán)境最高溫度為39取。運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)載荷較平穩(wěn),取。(3)校核軸承2的壽命 2、鍵的校核 高速軸聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼,查表得,強(qiáng)度足夠。高速軸選用型彈性柱銷聯(lián)軸器,輸出軸選用型彈性柱銷聯(lián)軸器。1、 齒輪的潤(rùn)滑因?yàn)辇X輪的圓周速度小于12m/s,所以采用浸油潤(rùn)滑。高速齒輪浸入油里0.7個(gè)齒高,但不小于10mm,低速級(jí)齒輪浸入高度約為1個(gè)齒高(不小于10mm)。2、 滾動(dòng)軸承的
13、潤(rùn)滑因潤(rùn)滑油中傳動(dòng)零件的圓周速度大于或等于1.52m/s,所以采用飛濺潤(rùn)滑。故軸承滿足要求鍵連接強(qiáng)度足夠第五部分 主要尺寸及數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié) 果1、傳動(dòng)比2、各軸的輸入功率及轉(zhuǎn)矩3、齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸總傳動(dòng)比 各級(jí)傳動(dòng)比,各軸的輸入功率(kW)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩兩小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu),大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。 錐齒輪尺寸 , , , , , , , , 圓柱齒輪的尺寸 , , , , ,參考文獻(xiàn)1 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P135.2 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P428.3 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)
14、械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P167.4 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P171.5 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P402.6 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P337.7 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P344.8 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P337.9 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P33
15、8.10 孔凌嘉、張春林主編,機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)。北京理工大學(xué)出版社,2004.6,P402.心得體會(huì)這次的課程設(shè)計(jì)對(duì)我的學(xué)習(xí)影響很大,全部依靠自己的力量,從查資料、編寫到最后輸入,全部都是自己的心血。我覺得自己成長(zhǎng)了許多,原來我們可以編寫過程中遇到不少困難。是的,我也準(zhǔn)備了很多資料,只要是有用的我都會(huì)復(fù)印過來。期間體驗(yàn)到同學(xué)的重要性,一個(gè)人總是有他自身的局限性,不能看透所有。同學(xué)給了我很大幫助,從他們那里我找到我所需要的,感謝他們!我所面對(duì)的困難有兩處:剛開始時(shí),我連看自己找到的說明書都有困難。怎么辦?看書,看課本和借來的參考書。從中我漸漸了解了編寫的步驟,思路變得清晰。第二處是開始做軸的時(shí)候。茫然了兩天,才有一點(diǎn)頭緒??偨Y(jié)我的編寫歷程,我認(rèn)為選擇一本好的選擇參考書很重要;同時(shí)還需高效率的自我管理。我上傳了個(gè)Word裝配圖名字為 圓錐圓柱齒輪二級(jí)減速器裝配圖 請(qǐng)把該文檔的后綴改為 .dwg 就可以在autocad上看了- 31 -
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