一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【F=1300 V=1.55 D=250】【CAD高清圖紙】

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結(jié)24參考文獻(xiàn)24課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)上的傳動(dòng)裝置，即：一級(jí)減速器。已知條件：滾筒圓周力F（N）1300輸送帶速度V（m/s）1.55滾筒直徑D（mm）250工作條件：單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，起動(dòng)載荷為名義載荷的1.25倍。輸送帶速度允許誤差為5%，天工作16小時(shí)，工作年限為10年，滾筒效率w=0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）傳動(dòng)簡圖如下：鏈傳動(dòng)圖1-1 傳動(dòng)簡圖一 電動(dòng)機(jī)的選擇1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)槭覂?nèi)工作，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。1.2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇工作機(jī)所需功率為：電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率。取鏈傳動(dòng)效率，圓柱齒輪傳動(dòng)效率，球軸承效率，聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，滾筒效率，電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率為：電動(dòng)機(jī)的輸出功率為起動(dòng)載荷為名義載荷的1.25倍，故電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表19-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為3kw。 1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：展開式單級(jí)減速器推薦的傳動(dòng)比為：鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：得總推薦傳動(dòng)比為：所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為1000、1500、3000r/min。綜合考慮傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟(jì)性，選用同步轉(zhuǎn)速1000r/min的電機(jī)。型號(hào)為Y132S-6，滿載轉(zhuǎn)速，功率3。二 分配傳動(dòng)比2.1總傳動(dòng)比滿載轉(zhuǎn)速。故總傳動(dòng)比為：2.2分配傳動(dòng)比為使傳動(dòng)裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱不發(fā)生干涉現(xiàn)象，選鏈傳動(dòng)比；則減速器的傳動(dòng)比為：；傳動(dòng)誤差，合適三 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.1各軸的轉(zhuǎn)速電機(jī)軸1軸 ；2軸 ；滾筒軸 3.2各軸的輸入功率1軸 ；2軸 ；滾筒軸 ；3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸 ；1軸 ；2軸 ；滾筒軸 ；3.4整理列表軸名功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比電機(jī)軸2.87528.69601軸2.7668.643842.52軸2.678219.79116.363.3滾筒軸2.624215.36 116.361四 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)已知主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速為，選用的傳動(dòng)比為（1）鏈輪齒數(shù)：取則（2）設(shè)計(jì)功率由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-2-3查的，（3）選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距根據(jù)及查機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖9-11，可選20A。查表9-1，鏈條的節(jié)距為（4）確定鏈條的鏈節(jié)數(shù)LP初定中心距，取則鏈節(jié)數(shù)為：圓整為偶數(shù)取節(jié)（5）確定鏈條長度及中心距中心距減少量實(shí)際中心距（6）演算鏈速與假設(shè)速度相符20A滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù) （mm）鏈號(hào)節(jié)距p滾子直徑d1內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1銷軸直徑d2內(nèi)鏈板厚度排據(jù)20A31.7519.0518.99.5430.1835.76（7）鏈輪輪廓計(jì)算鏈輪基本參數(shù)和主要尺寸1）基本參數(shù)鏈輪齒數(shù)：配用鏈條的節(jié)距：配用鏈條的滾子外徑d：2）分度圓直徑d3）齒頂圓直徑4）齒根圓直徑5）分度圓弦齒高（8）鏈輪材料及熱處理材料15、20鋼，熱處理：滲碳、淬火、回火。五 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.1選精度等級(jí)、材料和齒數(shù)采用7級(jí)精度由表6.1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)，取5.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即1） 確定公式各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（3）小齒輪相對(duì)兩支承對(duì)稱分布，選取齒寬系數(shù)（4）由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)（5）由圖6.14按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（6）由式6.11計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（7）由圖6.16查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) （8）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S=1，由式10-12得（9）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值計(jì)算圓周速度v計(jì)算齒寬b計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù)齒高計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載荷系數(shù)假設(shè)，由表查得由表6.2查得使用系數(shù).05由表查得查得故載荷系數(shù)（10）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得（11）計(jì)算模數(shù)5.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為（1）確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值由圖6.15查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限由圖6.16查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)為S=1.2，由式得計(jì)算載荷系數(shù)（2）查取齒形系數(shù)由表6.4查得（3）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表6.4查得（4）計(jì)算大小齒輪的，并比較 大齒輪的數(shù)據(jù)大（5）設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.83，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m2mm按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑算出小齒輪齒數(shù)取大齒輪齒數(shù)取5.4幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑（2）計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒寬寬度取B2=55mm, B1=60mm5.5驗(yàn)算 合適圓柱齒輪參數(shù)數(shù)據(jù)整理如下：序號(hào)名稱符號(hào)計(jì)算公式及參數(shù)選擇1齒數(shù)Z27，892模數(shù)m2mm3分度圓直徑4齒頂高5齒根高6全齒高7頂隙8齒頂圓直徑9齒根圓直徑10中心距六 軸及軸承、鍵的設(shè)計(jì)6.1 高速軸及軸承、鍵的設(shè)計(jì)（1）尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1）高速軸上的功率P1,轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1，2）初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是得：該處開有鍵槽故軸徑加大510，且高速軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑。取；。3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（a）為了滿足大帶輪的軸向定位的要求2軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度，取故取2段的直徑，長度。(b) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6205，故，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度軸肩高度，取，因此，取。(c) 齒輪處由于齒輪分度圓直徑，故采用齒輪軸形式，齒輪寬度B=47mm，齒故取。另考慮到齒輪端面與箱體間距10mm以及兩級(jí)齒輪間位置配比，取，。4）軸上零件的周向定位查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面。（2）強(qiáng)度校核計(jì)算1）求作用在軸上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（軸的設(shè)計(jì)計(jì)算部分未作說明皆查此書）式(10-14)，則2）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于6205型深溝球軸承，由手冊(cè)中查得a=16mm。因此，軸的支撐跨距為L1=72mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面C處的MH、MV及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力F，C截面彎矩M總彎矩扭矩3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。4）鍵的選擇采用圓頭普通平鍵A型（GB/T 10961979）連接，聯(lián)接大帶輪的平鍵截面，。齒輪與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為。6.2低速軸及軸承、鍵的設(shè)計(jì)（1）尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1）低速軸上的功率P2,轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2，2）初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表11.3，取，于是得：該處開有鍵槽故軸徑加大510，且軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取。按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用HL2型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為315N.m。半聯(lián)軸器的孔徑為35mm，故取，半聯(lián)軸器長度為，半聯(lián)軸器與軸配合的長度。3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（a）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求2軸段左端需制出軸肩，軸肩高度軸肩高度，取故取2段的直徑，長度。(b) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用深溝球軸承。根據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6207，其尺寸為，故，考慮到還需安裝檔油環(huán)取，軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，軸肩高度，取，因此，取。(c)取安裝齒輪處的軸的直徑；齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為55mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，取，則。因三根軸在箱體內(nèi)的長度大致相等，取， 。4）軸上零件的周向定位查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面；聯(lián)接圓柱齒輪的平鍵截面（2）強(qiáng)度校核計(jì)算1）求作用在軸上的力已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則2）求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于6207型深溝球軸承，由手冊(cè)中查得a=17mm。因此，軸的支撐跨距為根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面B是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面B處的MH、MV及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力FB截面彎矩M總彎矩扭矩3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。4）鍵的選擇（a）采用圓頭普通平鍵A型（GB/T 10961979）連接，查機(jī)械設(shè)計(jì)表，聯(lián)接聯(lián)軸器的平鍵截面；聯(lián)接圓柱齒輪的平鍵截面，。齒輪與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為。七 滾動(dòng)軸承及鍵的校和計(jì)算壽命7.1輸入軸的軸承1）.按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承的預(yù)期壽命取為：Lh29200h由上面的計(jì)算結(jié)果有軸承受的徑向力為Fr1=340.43N，軸向力為Fa1=159.90N，2）初步選擇深溝球軸承6205，其基本額定動(dòng)載荷為Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為C0r=63.8KN。3）徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 動(dòng)載荷為，查得，則有 由式13-5得 滿足要求。7.2 輸入軸的鍵1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸小帶輪處選用單圓頭平鍵，尺寸為2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為鍵的工作長度，合適7.3 輸出軸的軸承（1）選擇的深溝球軸承6207，尺寸為，基本額定動(dòng)載荷。（2） 當(dāng)量動(dòng)載荷前面已求得，軸承1、2受到的徑向載荷為：軸承1、2受到的軸向載荷為：查簡明機(jī)械工程手冊(cè)-表7.7-39得軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為：按機(jī)械設(shè)計(jì)查得 （3）驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)椋园摧S承1的受力驗(yàn)算。對(duì)于滾子軸承，。減速器的預(yù)定壽命 ，合適。7.4輸出軸的鍵1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為 圓柱齒輪處選用普通平頭圓鍵，尺寸為。2)校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為。鍵的工作長度，合適，合適八 潤滑與密封8.1潤滑方式的選擇齒輪用潤滑油潤滑，并利用箱內(nèi)傳動(dòng)件濺起的油潤滑軸承；根據(jù)I，II，III軸的速度因子，I，II，III軸的軸承用脂潤滑。8.2密封方式的選擇由于I，II，III軸與軸承接觸處的線速度，所以采用氈圈密封8.3潤滑油的選擇因?yàn)樵摐p速器屬于一般減速器，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)可選用中負(fù)載工業(yè)齒輪油N100號(hào)潤滑油。九 減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸1箱座壁厚，2箱蓋壁厚3箱座凸緣厚度4箱蓋凸緣厚度5箱座底凸緣厚度6地底螺釘直徑，取M207地底螺釘數(shù)目8軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 ，取M149箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 取M1010聯(lián)接螺栓的間距12窺視孔蓋螺釘直徑,取M613定位銷直徑14，至外箱壁距離15軸承旁凸臺(tái)半徑16凸臺(tái)高度17箱體外壁至軸承座端面距離19大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離20齒輪端面與內(nèi)箱壁距離21箱蓋，箱座筋厚 ，22軸承端蓋外徑 23軸承旁聯(lián)接螺栓距離24大齒輪齒頂圓至箱底內(nèi)壁的距離25箱底至箱底內(nèi)壁的距離26減速器中心高27箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離28軸承端蓋凸緣厚度29軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離30旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離31齒輪頂圓至軸表面的距離總 結(jié)從設(shè)計(jì)過程中，我復(fù)習(xí)了以前學(xué)過的機(jī)械制圖知識(shí)，AUTOCAD的畫圖水平有所提高，Word輸入、排版的技巧也有所掌握，這些應(yīng)該是我最大的收獲。再次，嚴(yán)謹(jǐn)理性的態(tài)度在設(shè)計(jì)中是非常重要的，采用每一個(gè)數(shù)據(jù)都要有根據(jù)，設(shè)計(jì)是一環(huán)扣一環(huán)的，前面做錯(cuò)了，后面就要全改，工作量差不多等于重做。只有做了才真正明白什么是什么.通過這次的設(shè)計(jì),極大的提高了我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的掌握和運(yùn)用，讓我們熟悉了手冊(cè)和國家標(biāo)準(zhǔn)的使用。由于課程設(shè)計(jì)過程及工程設(shè)計(jì)本身的固有特性要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中稟承仔細(xì)、認(rèn)真、耐心、實(shí)事求是的態(tài)度去完成這項(xiàng)課程，也提高了我們各個(gè)方面的素質(zhì)?，F(xiàn)在我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在很多不完美、缺憾甚至是錯(cuò)誤的地方，但由于時(shí)間的原因，是不可能一一糾正過來的了。盡管設(shè)計(jì)中存在這樣或那樣的問題，我還是從中學(xué)到很多東西。參考文獻(xiàn)1機(jī)械設(shè)計(jì)楊忠志、朱家誠主編，武漢理工大學(xué)出版社2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書第二版 龔溎義主編，高等教育出版社3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版，吳宗澤、羅圣國主編，高等教育出版社4機(jī)械精度設(shè)計(jì)檢測應(yīng)琴主編，西南交通大學(xué)出版社23