雙級斜齒輪圓柱齒輪減速器設(shè)計

雙級斜齒輪圓柱齒輪減速器設(shè)計,雙級斜,齒輪,圓柱齒輪,減速器,設(shè)計 白城師范學院機械設(shè)計課程設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計雙級斜齒輪圓柱齒輪減速器專 業(yè)： 學 號：姓 名： 指導(dǎo)教師：日 期：設(shè)計計算及說明結(jié)果第一節(jié) 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一帶式輸送機用單級圓柱齒輪減速器。已知輸送拉力F=2.6KN，帶速V=2.2m/s，傳動卷筒直徑D=380mm。有電動機驅(qū)動，工作壽命八年（每年工作300天），兩班制，帶式輸送機工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。設(shè)計工作量：1、減速器裝配圖1張（l號圖紙）2、零件圖2張（輸出軸及輸出軸上的大齒輪）（按1：1比例繪制）3、設(shè)計說明書1份第二節(jié) 、傳動方案的擬定及說明傳動方案如第一節(jié)設(shè)計任務(wù)書（a）圖所示，1為電動機，2為V帶，3為機箱，4為聯(lián)軸器，5為帶，6為卷筒。由機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表21可知，V帶傳動的傳動比為24，斜齒輪的傳動比為36，而且考慮到傳動功率為 KW，屬于小功率，轉(zhuǎn)速較低，總傳動比小，所以選擇結(jié)構(gòu)簡單、制造方便的單級圓柱斜齒輪傳動方式。 第三節(jié) 、電動機的選擇1.傳動系統(tǒng)參數(shù)計算(1) 選擇電動機類型.選用三相異步電動機,它們的性能較好,價廉,易買到,同步轉(zhuǎn)有3000,1500,1000,750r/m四種,轉(zhuǎn)速低者尺寸大;為了估計動裝置的總傳動比范圍，以便選擇合適的傳動機構(gòu)和擬定傳動方案，可先由已知條件計算起驅(qū)動卷筒的轉(zhuǎn)速nw 經(jīng)過分析，任務(wù)書上的傳動方案為結(jié)構(gòu)較為簡單、制造成本也比較低的方案。（2）選擇電動機 1）卷筒軸的輸出功率2）電動機的輸出功率PP/傳動裝置的總效率0.960.980.980.990.960.86故PP/=5.72/0.86=6.65KW3）電動機的額定功率Ped根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計第二十章表20-1選取電動機功率Ped=7.5KW4）電動機的轉(zhuǎn)速 為了便于選擇電動機的轉(zhuǎn)速，先推算電動機轉(zhuǎn)速的可選擇范圍。根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2-1查得V帶傳動的傳動比i24，單級圓柱斜齒輪傳動比i36，則電動機可選范圍為nnwii6662664r/min 故選擇1500r/min轉(zhuǎn)速的電動機。根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表20-1選定電動機Y132M-45）電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表20-1、表20-2可查出Y132M-4型電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸第四節(jié) 、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)（一）計算傳動裝置的總傳動比和傳動比分配（1） 總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速n和工作機主動軸轉(zhuǎn)速nw，可得傳動裝置總傳動比為in/nw1440/11112.97（2） 傳動裝置傳動比分配iii式中i，i分別為帶傳動和單級圓柱減速器的傳動比。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取i2.3，則單級圓柱減速器傳動比為ii/ i12.97/2.35.64。（二）運動參數(shù)及動力參數(shù)的計算（1）各軸轉(zhuǎn)速 n0n1440r/min n1n0/ i11440/2.3626 r/min n2n0/ （ii）111 r/min（2）各軸輸入功率P0P6.65kW P1P06.650.966.38 kWP2P1滾齒6.380.980.986.13kW（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩0軸 T09550 P0/ n0=95506.65/1440=44.1 Nm軸 T19550 P1/ n1=95506.38/626=97.33 Nm軸 T29550 P2/ n2=95506.13/111=527.4 Nm 第五節(jié)、傳動零件的設(shè)計計算1.帶傳動的設(shè)計確定計算功率 工作情況系數(shù)查機械設(shè)計基礎(chǔ)表13-6 =1.1 =1.16.65=7.315選擇帶型號根據(jù)Pc =7.315，n1440r/min，查圖初步選用普通A型帶選取帶輪基準直徑查機械設(shè)計基礎(chǔ)表13-7選取小帶輪基準直徑=112mm，則大帶輪基準直徑1440626112（1-0.02）=252.5mm式中為帶的滑動率，通常?。?%2%），查表后取=250驗算帶速v=8.44m/s在5m/s范圍內(nèi)，帶充分發(fā)揮。（5）V帶基準長度Ld和中心距aa0 =1.5（112+250）=543mm取a0 =550，符合0.7（ +） a0，合適（7）求確定v帶根數(shù)z因=112mm，n1440r/min，帶速v=8.44m/s，得實際傳動比=2.28 查表得單根v帶功率增量=0.17KW，包角修正系數(shù)=0.96，帶長修正系數(shù)=0.99，則由公式得故選5根帶。（8）確定帶的初拉力F0（單根帶）查表13-1得q=0.10kg/m，故可由式（13-17）得單根V帶的初拉力 =146.157N 作用在軸上的壓力=25146.157sin/2=1447N（9）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 查機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計GB-10412-89得帶輪緣寬度B=80mm2、齒輪傳動的設(shè)計（1）選擇材料與熱處理根據(jù)工作要求,采用齒面硬度=350HBS，查機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-1得 小齒輪選用40Cr,調(diào)質(zhì),硬度為250HBS 大齒輪選用ZG35SiMn,調(diào)質(zhì),硬度為220HBS 由機械設(shè)計基礎(chǔ)圖11-7C得680 MPa ，510MPa， 由機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-4得SH =1.1，所以680/1.1MPa618MPa 510/1.1MPa539MPa由機械設(shè)計基礎(chǔ)圖11-10C得240 Mpa，160Mpa。由機械設(shè)計基礎(chǔ)表11-4得SF =1.4，所以240/1.4MPa171MPa 160/1.4MPa114.3MPa（2）按齒面接觸強度計算 設(shè)齒輪按8級精度制造。取載荷系數(shù)K=1.2（表11-3），齒換系數(shù)=0.4。 小齒輪上的扭距T19550 P1/ n1=95506.38/626=97.33 Nm按式（11-5）計算中心距=188.6mm取a=190mm齒數(shù) 取z36，z5.96136205，則取z =205，實際傳動比i=5.69mn=2acos /(Z1+Z2)=2190cos/（36+205）=1.25mm按表4-1，取mn=1.5，去定螺旋角 = arccos mn (Z1+Z2) / 2a= 齒寬b=a=0.4190=76mm，取b2=76mm，b1=84mm（3）驗算彎曲強度當量齒數(shù):Zv1=Z1/cos3 =41.8 ，Zv2=Z2/cos3 =238.1查圖11-9得YF1=2.44 , YF2=2.13，所以F2= F1 YF2/ YF1 = 61.5Mpa8箱蓋壁厚1100.858凸緣厚度箱座b151.5箱蓋b1151.51底座b2252.5箱座肋厚m8.50.85箱蓋肋厚m18.50.851地腳螺釘型號df18取M20單級齒輪減速器，0.036a+12數(shù)目n4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d114.13取M160.75 df箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑尺寸d211.3取M12（0.5-0.6）df觀察孔蓋螺釘C2d4（0.3-0.4）df凸臺高度h結(jié)構(gòu)而定凸臺半徑R1= C2箱體外壁至軸承蓋座端面的距離l140C1+ C2+(510)注釋：a：中心距之和，a190mm 2、附件為了保證減速器的正常工作，除了對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計。 名稱規(guī)格或參數(shù)作用窺視孔視孔蓋145112為檢查傳動零件的嚙合情況，并向箱內(nèi)注入潤滑油，應(yīng)在箱體的適當位置設(shè)置檢查孔。圖中檢查孔設(shè)在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時，檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。材料為鑄鐵通氣器通氣螺塞M121.25減速器工作時，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，為使箱內(nèi)熱脹空氣能自由排出，以保持箱內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件等其他縫隙滲漏，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。材料為Q235軸承蓋凸緣式軸承蓋六角螺栓（M8）固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。圖中采用的是凸緣式軸承蓋，利用六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔，其中裝有密封裝置。材料為HT150定位銷M635為保證每次拆裝箱蓋時，仍保持軸承座孔制造加工時的精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。中采用的兩個定位圓錐銷，安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對稱箱體應(yīng)呈對稱布置，以免錯裝。材料為45號鋼油面指示器油標尺M12檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器，采用2型 油塞M141.5換油時，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部，油池的最低位置處開設(shè)放油孔，平時用螺塞將放油孔堵住，油塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈（耐油橡膠）。材料為Q235起蓋螺釘M830為加強密封效果，通常在裝配時于箱體剖分面上涂以水玻璃或密封膠，因而在拆卸時往往因膠結(jié)緊密難于開蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當位置，加工出1個螺孔，旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。起吊裝置箱座吊耳+吊環(huán)螺釘M12經(jīng)過估算減速器重量約為1.05-2.1kN，為了便于搬運，在箱體設(shè)置起吊裝置，采用箱座吊耳+吊環(huán)螺釘M12，材料20鋼正火。 第十一節(jié)、 潤滑與密封一、潤滑1，本設(shè)計采用油潤滑原因：潤滑冷卻效果較好，f較小，但供油系統(tǒng)和密封裝置均較復(fù)雜，適于高速場合。潤滑方式：飛濺潤滑，由于轉(zhuǎn)速2m/s,不容易形成油霧，通過適當?shù)挠蜏蟻戆延鸵敫鱾€軸承中。1）齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為50+1020。取為60。（2）滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。（3）潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。2， 滾動軸承內(nèi)側(cè)的擋油盤由于輸入軸的齒輪直徑小，設(shè)計為齒輪軸，齒頂圓小于軸承的外徑，為防止嚙合時所擠出的熱油大量沖向軸承內(nèi)部，增加軸承阻力，設(shè)置擋油盤（沖壓件）二、密封選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。在軸承蓋的軸孔內(nèi)設(shè)置密封件。本設(shè)計采用接觸式氈圈密封第十二節(jié)、設(shè)計小結(jié) 經(jīng)過十幾天的努力,我終于將機械設(shè)計課程設(shè)計做完了.在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計算,一次又一次的設(shè)計方案修改，這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足，計算出現(xiàn)了很多小問題，令我非?？鄲?后來在吳老師的指導(dǎo)下,我找到了問題所在之處,并將之解決.同時我還對機械設(shè)計基礎(chǔ)的知識有了更進一步的了解.在傳動系統(tǒng)的設(shè)計時,面對功率大,傳動比也大的情況,我一時不知道到底該如何分配傳動比.后來經(jīng)過幾次計算,才找到比較好的方案.這次我吸取了盲目計算的教訓,在動筆之前,先征求了吳老師的意見,終于確定了我最終的設(shè)計方案.至于畫裝配圖和零件圖,由于前期計算比較充分而且充分利用休息時間,整個過程用時不到一周。在此期間,我還得到了許多同學和老師的幫助.在此我要向他們表示最誠摯的謝意.整個作業(yè)過程中,我遇到的最大,最痛苦的事是最后的文檔.一來自己電腦知識不夠扎實,用起來很不方便。 盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了帶傳動以及齒輪的設(shè)計步驟與方法;也對制圖有了更進一步的掌握。對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學生最最缺少的是經(jīng)驗,沒有感性的認識,空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié).總體來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學過的相關(guān)知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進.有時候,一個人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會更完美! 第十三節(jié)、參考資料目錄1、機械設(shè)計基礎(chǔ)楊可楨、程光蘊主編（第四版）高等教育出版社2、機械設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王昆等主編 高等教育出版社