二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

《二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 寧波理工學(xué)院 - 1 - 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)題目：二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)題目：二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器 分分 院：院： 專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí): : 姓姓 名：名： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)日期：設(shè)計(jì)日期： 20201111 年年 5 5 月月 2525 日日 寧波理工學(xué)院 - 2 - 目目 錄錄 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 二、 前 言 3 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 5 1、電動(dòng)機(jī)的選擇 5 2、齒輪的設(shè)計(jì) 7 3、軸的設(shè)計(jì) 20 四、鍵的連接選擇校核 28 五、箱體的設(shè)計(jì) 29 六、減速器的潤(rùn)滑和密封 30 七、減速器附件及其說(shuō)明 30 八、設(shè)計(jì)小結(jié) 32

2、 九、參考文獻(xiàn) 32 寧波理工學(xué)院 - 3 - 一、一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)一個(gè)用于膠帶輸送機(jī)卷筒（如右圖）的傳動(dòng)裝置。 原始條件和數(shù)據(jù)： 膠帶輸送機(jī)兩班制連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，室內(nèi)有粉塵；使用期限 15 年，大修期 3 年。該機(jī)動(dòng)力源為三相交流電，在中等規(guī)模機(jī)械廠小批生產(chǎn)。輸送帶速度允許誤差為5%，工作機(jī)效率為 0.94. 選擇 I07 組數(shù)據(jù)： 輸送帶工作拉力：F=2500(N) 輸送帶速度: v=1.6(m/s) 卷筒直徑： D=450(mm) VF輸送帶卷筒 二前言二前言 1.題目分析 根據(jù)題目，此膠帶輸送機(jī)每日工作 16 小時(shí)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，無(wú)需考慮起動(dòng)力矩

3、。在室內(nèi)工作，因此，結(jié)構(gòu)不能太大。有粉塵，采用閉式結(jié)構(gòu)，密封要求較高。使用期限十年，大修期限三年，在大修期時(shí)更換滾動(dòng)軸承等零部件。使用期限較長(zhǎng)。在中等規(guī)模機(jī)械廠小批生產(chǎn)。 2.傳動(dòng)方案的擬定 根據(jù)以上的條件，決定采用普通齒輪傳動(dòng)。因?yàn)辇X輪傳動(dòng)具有外廓尺寸小，傳動(dòng)精度高，工作壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 因?yàn)橛休^大的傳動(dòng)比，采用兩級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)?？紤]到實(shí)際工況，要求箱體的長(zhǎng)度較小，因此采用二級(jí)展開式圓柱齒輪傳動(dòng)。 3.傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖: 寧波理工學(xué)院 - 4 - 寧波理工學(xué)院 - 5 - 標(biāo)標(biāo) 題題 內(nèi)內(nèi) 容容 結(jié)結(jié) 論論 一、 選擇電動(dòng)機(jī)一、 選擇電動(dòng)機(jī) 1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型 (1)確定電動(dòng)機(jī)的功率

4、(2)確定工作裝置所需要的功率wP (3)確定電動(dòng)機(jī)的輸出功率dP (4)確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm 2、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 (1)確定卷筒軸的轉(zhuǎn)速wn (2)確定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 mn 3、總傳動(dòng)比計(jì) 按已知工作要求和條件選用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)。 膠帶輸送機(jī)所需功率 Pw 按式 FwVw/1000w 計(jì)算。 式中 Fw=2500N Vw=1.6m/s w=0.94.代入上式 得:)94. 01000/(6 . 125001000/wwwwvFP =4.25 KW 查表 24 得： 滑塊聯(lián)軸器效率：c =0.99 滾動(dòng)軸承效率: r=0.99 8 級(jí)精度齒輪傳動(dòng)(稀油

5、潤(rùn)滑)效率： g=0.97 故傳動(dòng)裝置傳動(dòng)總效率為： 85. 097. 099. 099. 0232232grc 電動(dòng)機(jī)的輸出功率：kwPPwd585. 0/25. 4/ 載荷平穩(wěn).電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可.按表 8-169 中 Y 系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù).選電動(dòng)機(jī)的額定功率為 5.5KW min/91.67450/6 . 1106/10644rDvnww 查課程設(shè)計(jì)表得 單級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)比范圍為gi=53 則二級(jí)圓柱齒輪總傳動(dòng)比為范圍為：259i 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍 min/75.169719.61191.67)259(rninw 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min、1000r/

6、min 兩種，根據(jù)實(shí)際情況，選常用的同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的 Y 系列的電動(dòng) Y132M2-6，其滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min.。 wP=4.25kw =0.85 dP=5kw Pm=5.5Kw min/91.67rnw 寧波理工學(xué)院 - 6 - 算和傳動(dòng)比分配 (1)總傳動(dòng)比的計(jì)算 (2)傳動(dòng)比的分配 3、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì) (1)各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 (2)各軸輸入功率計(jì)算 (3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 wmnni/=960/67.91=14.14 由于是二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，所以兩級(jí)齒輪的傳動(dòng)比比較近似， 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式， 優(yōu)化齒輪傳動(dòng)比取高速級(jí)齒輪的傳動(dòng)比：4 . 41gi取低速

7、級(jí)齒輪的傳動(dòng)比: 12/ggiii=14.14/4.4=3.2 高速軸：min/9601rnnm 中速軸：min/2 .2184 . 4/960/112rinng 低速軸：min/91.672 . 3/2 .218/223rinig 工作軸：min/91.673rnnw 高速軸：kwPPcd95. 499. 051 中間軸：kwPPgr75. 497. 099. 095. 412 低速軸：kwPPgr56. 497. 099. 075.2423 工作軸：kwPPcrw47. 499. 099. 056. 43 高速軸：mNnPT24.49960/95. 49550/9550111 中間軸：mN

8、nPT89.2072 .218/75. 49550/9550222 低速軸：mNnPT26.64191.67/56. 49550/9550333 工作軸：mNnPTww65.62891.67/47. 49550/95504 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 ： mNnPT74.49960/59550/955000 min/960rnm 75.16i 4 . 41gi 3.22gimin/9601rn min/2 .2182rn min/91.673rn min/91.67rnw kwP95. 41 wP75. 42 kwP56. 43 kwPw47. 4 mNT24.491 mNT89.2072 mNT26.6

9、413 mNT74.490 m N T w . 628.65 寧波理工學(xué)院 - 7 - 4、將以上數(shù)據(jù)列表 二、二、齒輪的設(shè)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì) 1、高速齒輪的設(shè)計(jì) (1)齒輪的選用 (2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)計(jì)算數(shù)值 1）齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）選用 8 級(jí)精度 3）材料選擇：大齒輪材料為 45 鋼，硬度為 240HBS 小齒輪材料為 40Cr，硬度為 280HBS 4）初定小齒輪的齒數(shù)：211Z 則大齒輪齒數(shù)： 4 .924 . 421112giZZ 取Z2=92 5）初選螺旋角14 32121)HZ(1HEZduuTktdt 1、由表 10-2 查得：載荷平穩(wěn)，因此選載荷系數(shù) K

10、t=1.6 2、由圖 10-30 選取區(qū)域系數(shù)433. 2HZ 3、由圖10-26查得78. 0187. 02 則65. 121 4、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： 軸 參名 數(shù) 電動(dòng)機(jī)軸 高速軸 中間軸 低速軸 工作軸 轉(zhuǎn)速 n（r/min） 960 960 218.2 67.94 67.91 功率 P(kw) 5 4.95 4.75 4.56 4.47 轉(zhuǎn)矩 T（Nm） 49.74 49.24 207.89 641.26 628.65 傳動(dòng)比i 1 4.4 3.2 1 效率 0.99 0.96 0.96 0.98 Kt=1.6 433. 2HZ65. 1 寧波理工學(xué)院 - 8 - 2）計(jì)算 mNn

11、PT41111095. 4/9550 5、由表 10-7，選取齒寬系數(shù)0 . 1d 由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)218.189MPaZE按圖 10-21d小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH6601lim 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH6002lim 6、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 9111076. 2)1030082(19606060hjLnN9911210627. 04 . 4/1076. 2/giNN 7、取接觸疲勞壽命系數(shù)： 90. 01HNK,95. 02HNK 8、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 MPaSKHHNH5940 . 1/66090. 01li

12、m11 MPaSKHHNH5700 . 1/60090. 02lim22 MPaHHH582221 1、計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入H mmHEZduuTktdt6 .40HZ(32121)1， 2、計(jì)算圓周速度 v smndvt/04. 21000609606 .4010006011 mNT411095. 4 0 . 1d 218.189MPaZEMPaH6601lim MPaH6002lim年10hL 911076. 2N9210627. 0N 90. 01HNK 95. 02HNK a594MP1H MPaH5702 MPaH582 mmdt6 .401 smv/04. 2 寧波理工學(xué)院

13、- 9 - (3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 3、計(jì)算齒寬 b mmdbtd6 .406 .4011 4、計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù)：mmZdmtnt97. 1/cos11 齒高：mmmhnt43. 425. 2 16. 943. 4/6 .40/hb 5、計(jì)算縱向重合度 66. 1tan318. 01Zd 6、計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù)smv/775. 1， 7級(jí)精度， 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 查得動(dòng)載系數(shù)1 . 11vK。斜齒輪：4 . 1FHKK 查得使用系數(shù)1AK，7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱分布時(shí)，448. 1HK 由6 . 9/hb，45. 1HK，最后查得25.

14、1FK 故載荷系數(shù)23. 24 . 1*45. 11 . 1111HHVAKKKKK 7、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 mmKKddtt74.446 . 123. 26 .4033111 8、計(jì)算模數(shù) mmZdmn07. 221/14cos74.44/cos111 32121)(2FFasadnYYZCOSYKTm 1、查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPaFE5001,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPaFE3802 mmb6 .40 mmmnt97. 1 66. 1 1 . 11vK 4 . 1FHKK 1AK 45. 1HK 25. 1FK 23. 21K mmd74.441 mmmn9

15、 . 11 寧波理工學(xué)院 - 10 - 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 2、取彎曲疲勞壽命系數(shù)85. 01FNK,88. 02FNK 3、計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4,則 MPaSKFEFNF57.3034 . 1/50085. 0/111 MPaSKFEFNF86.2384 . 1/38088. 0/222 4、計(jì)算載荷系數(shù) K 925. 125. 14 . 11 . 11FFVAKKKKK 5、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 22.98COSZZ31V1 100COSZZ32V2 6、查取齒形系數(shù)：76. 21FaY，28. 22FaY 7、查取應(yīng)力校正系數(shù)：56. 11SaY,73. 12Sa

16、Y 8、計(jì)算大小齒輪的FSaFaYY,并加以比較 014. 057.30356. 176. 2111FSaFaYY 0165. 086.23873. 128. 2222FSaFaYY 9、根據(jù)縱向重合度586. 1 ，從圖 10-28 查得螺旋角影響系數(shù)88. 0Y 大齒輪的數(shù)值大 所以可知49. 10165. 0367. 1)21(1)14(cos88. 01047. 4925. 12224nm 對(duì)此計(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)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲疲勞 強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力， 925.

17、1K mmmn49. 1 mmmn2 寧波理工學(xué)院 - 11 - 3)幾何尺寸計(jì)算 4)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.39 為標(biāo)準(zhǔn)值并就近圓整標(biāo)準(zhǔn)值mmmn2按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑mmd74.431,算出小齒輪齒數(shù)： 212/14cos74.43/14cos11nmdZ 9268. 512ZZ 這樣的設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎 曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 1、計(jì)算中心距 a mmaCOSmZZn5 .1162)(211 將中心距圓整為 116mm 2、按照?qǐng)A整后的中心距修正螺旋角 07.14

18、arccos1212)(amZZn 因改變不多，故參數(shù)不必修正 3、計(jì)算分度圓直徑 mmdCOSmZn28.4311 mmdCOSmZn63.18922 4、計(jì)算齒輪寬度 mmdbd28.4328.4311， 取mmb451，mmb502 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 端面齒頂高系數(shù) cosanathh 97. 0ath 211Z 922Z mma1161 mmd28.431 錯(cuò)誤錯(cuò)誤! !未找到引用源。未找到引用源。 mmb451 mmb502 寧波理工學(xué)院 - 12 - 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 1、齒輪 1 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于齒輪 1 的直徑太小，故應(yīng)該將齒輪 1 做成齒輪軸的形式。 選用標(biāo)準(zhǔn)

19、結(jié)構(gòu)參數(shù)從而壓力角20n，法向齒頂高系數(shù)端面頂隙系數(shù) 分度圓直徑 模數(shù) 中心距 齒形角 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 cosntcc COSmZnd nm COSZZmna)(21 ha=cos/atnhm cos/ )(tatnfchmh fahhh aahdd2 ffhdd2 1dbd 242. 0tc28.431d63.1892d 2nm 5 .116a 20 54. 1ah 25. 1fh 79. 2h 28.471ad 63.1932ad28.381fd 63.1842fd 451b502b 寧波理工學(xué)院 - 13 - 2、低速齒輪的選用 (1)齒輪的選用 (

20、2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1)確定公式內(nèi)*1anh，法向頂隙系數(shù)*0.25nc。 1、齒輪 2 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于齒輪 2 的直徑在 200500 范圍內(nèi)，故應(yīng)該將齒輪 2 與軸分開來(lái)制造，且做成鍛造腹板圓柱齒輪的形式（腹板上開 6 個(gè)孔） 。由于是單件生產(chǎn)，故采用自由鍛，此時(shí)沒(méi)有拔模斜度。同樣，壓力角20n，法向齒頂高系數(shù)*1anh，法向頂隙系數(shù)*0.25nc。結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算如下(fd是齒根圓直徑，其它參數(shù)符號(hào)說(shuō)明如右圖 2 所示)： mmdd966 . 11 mmmdna63.18410D1 mmdDD5 .156)(5 . 0110 mmdDd25.30)(25. 0110 mmBC193 .

21、 0 齒圓柱齒輪傳動(dòng)選用 8 級(jí) 材料選擇：大齒輪材料為 45 鋼，硬度為 240HBS 小齒輪材料為 40Cr，硬度為 280HBS 初定小齒輪的齒數(shù)：243Z Kt=1.6 寧波理工學(xué)院 - 14 - 的各計(jì)算數(shù)值 2)計(jì)算 則大齒輪齒數(shù)： 772 . 324234giZZ 選取螺旋角，14 32121)HZ(1HEZduuTktdt 1、試選載荷系數(shù) Kt=1.6 2、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： mNnPT52231008. 2/9550 3、由圖 10-30 選取區(qū)域系數(shù)433. 2ZH 4、由 10-26 查得78. 03 87. 04 65. 143 5、查表，選取齒寬系數(shù)0 . 1d

22、 6、由表查得材料的彈性影響系數(shù)2198.189MPaZE 7、按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極度MPaH6603lim；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH6004lim 8、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 8231028. 6)1530082(12 .2186060hjLnN82341096. 1/giNN 9、取接觸疲勞壽命系數(shù)：95. 03HNK,95. 04HNK 10、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 MPaSKHHNH6270 . 1/66095. 03lim33 MPaSKHHNH5700 . 1/60095. 04lim44 mNT531008. 2 433.

23、2ZH 65. 1 0 . 1d 2198.189MPaZE mmdt09.68 smv/78. 0 mmmt75. 2 寧波理工學(xué)院 - 15 - (3)按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 1)確定公式各計(jì)算數(shù)據(jù) MPaH598243 1、計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入H mmHEZduuTktdt09.68HZ(32122)2 2、計(jì)算圓周速度 v smndvt/78. 010006022 3、計(jì)算齒寬 b mmdbtd09.682 4、計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù)：mmZdmtnt75. 2/cos32 齒高：mmmht19.6675. 225. 225. 2 1119. 6/09.68/hb 5、計(jì)算

24、縱向重合度 903. 1tan318. 03Zd 6、計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)smv/78. 0， 8 級(jí)精度， 由 機(jī)械設(shè)計(jì) 查得動(dòng)載系數(shù)1 . 11vK， 直齒輪：4 . 1FHKK 由表查得使用系數(shù)1AK， 7 級(jí)精度， 小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱分布時(shí)，46. 1HK 由11/hb，46. 1HK，得4 . 1FK 故載荷系數(shù)25. 246. 14 . 11 . 1113HHVAKKKKK 7、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 11/hb 1 . 11vK 4 . 1FHKK 1AK 46. 13HK 4 . 13FK 25. 23K mmd28.762 寧波理工學(xué)院 - 16 - 2)計(jì)算

25、 (4)幾何尺寸計(jì)算 (5)齒輪傳動(dòng)的mmKKddtt28.766 . 125. 209.6833322 8、計(jì)算模數(shù) mmZdmn08. 324/14cos28.76/cos322 32121)(2FFasadnYYZCOSYKTm 1、查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPaFE5001,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPaFE3802 2、取彎曲疲勞壽命系數(shù)85. 01FNK,98. 02FNK 3、計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4,則 MPaSKFEFNF57.3034 . 1/50085. 0/333 MPaSKFEFNF86.2384 . 1/38098. 0/444

26、 4、計(jì)算載荷系數(shù) K 16. 24 . 14 . 1. 11FFVAKKKKK 5、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 26.27COSZZ33V3 84.29COSZZ34V4 6、查取齒形系數(shù)得：592. 23FaY，21. 24FaY 7、查取應(yīng)力校正系數(shù)得：596. 13SaY,774. 14SaY 8、計(jì)算大小齒輪的FSaFaYY,并加以比較 01363. 057.303596. 17592. 2333FSaFaYY 01642. 086.238774. 121. 2444FSaFaYY 16. 2K 293Z 924Z 寧波理工學(xué)院 - 17 - 幾何尺寸 大齒輪的數(shù)值大 9、根據(jù)縱向重合度586.

27、1 ，從圖 10-28 查得螺旋角影響系數(shù)88. 0Y 375. 201642. 0365. 1)24(1)14(cos88. 01008. 225. 22225nm 對(duì)此計(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)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑 （即模數(shù)與齒數(shù)的乘積） 有關(guān)， 可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 2.41為標(biāo)準(zhǔn)值并就近圓整標(biāo)準(zhǔn)值mmm5 . 2按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑mmd28.763,算出小齒輪齒數(shù)： 61.295 . 2/14cos28.76/14cos33nmdZ

28、 9261.292 . 32 . 334ZZ 這樣的設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 1、計(jì)算中心距 a mmaCOSmZZn88.1552)(432 將中心距圓整為 140mm 2、按照?qǐng)A整后的中心距修正螺旋角 17.14arccos2432)(amZZn 因改變不多，故參數(shù)不必修正 3、計(jì)算分度圓直徑 mmdCOSmZn78.7433 mmdCOSmZn2 .23744 4、計(jì)算齒輪寬度 mmdbd78.743 mmb754，mmb803 錯(cuò)誤錯(cuò)誤! !未找到引用源。未找到引用源。 mmd2 .2374 mma1562 寧波理工學(xué)

29、院 - 18 - 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 端面齒頂高系數(shù) 端面頂隙系數(shù) 分度圓直徑 模數(shù) 中心距 齒形角 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 cosanathh cosntcc COSmZnd nm COSZZmna)(21 ha=cos/atnhm cos/ )(tatnfchmh fahhh aahdd2 ffhdd2 dbd 97. 0ath 24. 0tc78.743d2 .2374d 5 . 2nm 1562a 20 5 . 2ah 125. 3fh 625. 5h 78.793ad 2 .2424ad53.683fd 2314fd 753b804b mmb703 m

30、mb654 寧波理工學(xué)院 - 19 - 6）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 1、齒輪 3 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于齒輪 3 的直徑較小，根據(jù)書關(guān)于圓柱齒輪的論述，應(yīng)該將齒輪 3 做成齒輪軸。 選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)參數(shù)壓力角20n，法向齒頂高系數(shù)*1anh，法向頂隙系數(shù)*0.25nc。 2、齒輪 4 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于齒輪 4 的直徑在 200500 范圍內(nèi)，故應(yīng)該將齒輪 4 與軸分開來(lái)制造，且做成鍛造腹板圓柱齒輪的形式（腹板上開 6 個(gè)孔） 。由于是單件生產(chǎn)，故采用自由鍛，此時(shí)沒(méi)有拔模斜度。同樣，壓力角20n，法向齒頂高系數(shù)*1anh，法向頂隙系數(shù)*0.25nc。結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算如下(參數(shù)符號(hào)說(shuō)明如圖所示)： 因?yàn)?3

31、軸上滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑為 35mm(參見(jiàn)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分)， 故取 40mm mmd1006 . 11 mmmdna22110D1 mmdDD124)(5 . 0110 mmdDd30)(25. 0110 mmBC253 . 0 寧波理工學(xué)院 - 20 - 三、三、軸的設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì) 1、高速軸的設(shè)計(jì) (1)軸材料的選擇 (2)初步確定軸的最小直徑 減速器的功率不大，無(wú)特殊要求，故選用最常用的 45 鋼并正火處理 300pdAn,由表 12-2 得0A=103126 =25-45 取1100A 則：mmmmd7 .4491.6756. 41103min 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器軸的直徑1d為

32、了使所選的軸直徑1d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TKTAca,查表 14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故3 . 1AK時(shí) mmNTKTAca8336586412603 . 11 由于軸的轉(zhuǎn)速較高且稍有沖擊，為了減小進(jìn)去載荷，緩和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器，由于彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、耐久性好，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器. 1. 查課程設(shè)計(jì)表 8-179，選用 LX3 型彈性柱銷聯(lián)軸器。其技術(shù) mmd7 .44min 寧波理工學(xué)院 - 21 - （3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 （4）各軸段直徑的確定 參數(shù)：公稱轉(zhuǎn)矩Tn=1250N.m，滿足canTT

33、；其許用轉(zhuǎn)速 6300 / minnr，滿足1 nn；結(jié)構(gòu)參數(shù), 軸器的孔徑mmd451，故mmd451，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度mmL112，半聯(lián)軸器的配合轂孔長(zhǎng)度mmL841。 2. 1.為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 1 軸需制出一軸肩， 定位軸肩的高度 h=(0.07-0.1)d,故取 d2=52mm, 初步選擇滾動(dòng)軸承：根據(jù)上面計(jì)算出的最小軸徑及高速軸與連軸器相聯(lián)軸徑知，選用 30211 的圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑 d3=55mm，外徑D=100mm,寬度 B=22mm，d3=55mm,而 L3=22mm,右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸定位，所以 d3=d7=55mm。 2 由于軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑一般

34、取 M12。 所以 C1=18mm,C2=16mm。所以與軸的配合長(zhǎng)度 L2=50mm. 3、4 段長(zhǎng)度、寬度與中速軸上的齒輪、箱體內(nèi)壁到齒輪的距離、及圓臺(tái)長(zhǎng)度，且需要一個(gè)軸肩用于定位，所以 d4=60mm，L4=71mm。 4、5 段由于齒輪是做在軸上的，高速軸齒輪齒頂圓直徑為 56mm，所以 d5=72mm，L5=12mm。 5為滿足軸向定位，4 軸需制出一軸肩，定位軸肩的高度h=(0.07-0.1)d，所以,d6=d4=60， L6=80mm。 6 7 段安裝軸承，所以長(zhǎng)度和寬度與第 3 段一樣， 即 d7=d3=55mm, L7=21mm。 中速軸和低速軸各段直徑的設(shè)計(jì)方法同高速軸的設(shè)

35、計(jì)一樣，具體過(guò)程略 中速軸：mmd351 ，mmL191 mmd402 ，mmL302 mmd503 ，mmL763 mmd451 mmL841 mmd522 mmL502 mmd553 mmL513 mmd604 mmL714 mmd725 mmL125 d6 = 60mm L6 = 80mm d7=55mm L7=22mm 寧波理工學(xué)院 - 22 - 2、中速軸及低速軸的設(shè)計(jì) （1）各段直徑的確定 （2）聯(lián)軸器的選擇 mmd554 ，mmL204 mmd505 ，mmL435 d6 =40mm， L6 =30mm d7 =35mm， L7 =19mm 高速軸：mmd301 ，mmL601

36、mmd332 ，mmL562 mmd353 ，mmL193 mmd384 ，mmL204 mmd405 ，mmL1795 d6 =35mm， L6 =19mm 低速軸、中間軸與工作軸的聯(lián)接選擇聯(lián)軸器： 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 按低速軸軸徑選擇。查書表，選用 HX2 型彈性柱銷聯(lián)軸器。其技術(shù)參數(shù)：公稱轉(zhuǎn)矩560nTNm，滿足canTT；其許用轉(zhuǎn)速 6300 / minnr，滿足1 nn；結(jié)構(gòu)參數(shù)：聯(lián)軸器輸出端軸徑選擇 42mm；結(jié)構(gòu)參數(shù)：因無(wú)特殊要求，兩半聯(lián)軸器均選結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的 Y型軸孔和 A 型鍵槽，減速器輸出端孔徑及孔長(zhǎng)為； 由于高速軸、 中速軸轉(zhuǎn)速較高， 載荷較小在徑向載荷， 用深溝球軸承，由于低速軸的

37、轉(zhuǎn)速較低，徑向載荷較大選用深溝球軸承 中速軸：查參書根據(jù)中速軸的最小直徑(30mm)初步選擇深溝球軸承代號(hào)為 6208，其內(nèi)徑 d=40mm，外徑 D=80mm,寬度 B=18mm，安裝尺寸 148Dmm ，272Dmm 低速軸：查書根據(jù)軸的最小直徑(41mm)及低速軸與外傳動(dòng)連軸器連接軸徑值 42 初步選擇深溝球軸承代號(hào)為 6211， 其內(nèi)徑55dmm， 寧波理工學(xué)院 - 23 - 3、軸的校核 （1） 計(jì)算彎矩，作彎矩圖 外徑100Dmm,寬度21Bmm，安裝尺寸 164Dmm ， 291Dmm 1. 高速軸受力,做出彎矩圖,并按計(jì)算結(jié)果分別作出水平上的彎矩和垂直面上的彎矩圖然后按下式計(jì)算

38、總彎矩并作出M圖.如圖所示 已知軸的彎矩和扭矩后,可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面做彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算.按第三強(qiáng)度理論,計(jì)算應(yīng)力 通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 是針對(duì)循環(huán)應(yīng)變力.而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 則通常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力.為了考慮兩者的特性不同.引入折合系數(shù) 計(jì)算公式變?yōu)?式中的彎曲應(yīng)力為循環(huán)變應(yīng)力.當(dāng)扭矩切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí),取.當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí),取.若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力則取 寧波理工學(xué)院 - 24 - （2）強(qiáng)度校核 對(duì)于直徑為 d 的圓軸,彎曲切應(yīng)力為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,將 和 代入式,則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為 因?yàn)楦咚佥S軸的直徑最細(xì)，且轉(zhuǎn)速最大，因此只需校核高速軸即可。 軸的基

39、本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 寧波理工學(xué)院 - 25 - （3）畫出彎矩圖及扭矩圖 四、 鍵的選擇與四、 鍵的選擇與校核校核 根據(jù)以上軸最小直徑的計(jì)算，聯(lián)軸器的選用，滾動(dòng)軸承的選用，以及齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，初步設(shè)計(jì)軸的基本結(jié)構(gòu)如下： 高速軸：根據(jù)軸的最小尺寸.軸承.取右邊的鍵的尺寸為 中速軸：根據(jù)軸的最小尺寸.軸承.齒輪的尺寸, 采用套筒定位.2號(hào)齒輪的端的鍵為,3 號(hào)齒輪的那一端鍵槽的尺寸為 低速軸：根據(jù)軸的最小尺寸.軸承.齒輪的尺寸, 采用套筒定位.4號(hào)齒輪的端的鍵為 參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 4-6 箱體 （座） 壁厚 （） =8 10.025a+ =6.9mm 箱蓋壁厚（1） 1=8 1=0.85 =0.85

40、8=6.8 箱底，箱蓋，箱座底凸緣厚度（b1,b2,b3） b1=12 b1=1.5=12 b2=12 b2=1.5=12 b3=20 b3=2.5=20 地腳螺栓直徑 及數(shù)目（df,n） df=16 df=0.04a+8=14.24 n=4 n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1 d1=12 d1=0.75df=12 箱蓋，箱座聯(lián)接 螺栓直徑 d2 d2=12 d2 =(0.5-0.6)df=12 螺栓的間距： 由實(shí)際結(jié)構(gòu)而定 軸承端蓋螺釘?shù)闹睆郊皵?shù)目(d3,n) d3=10 n(1,2,3)=4 查表得 檢查端蓋螺釘?shù)?直徑 d4 d4=8 雙級(jí)減速器 d4=8 df,d1,d2至箱外壁距離 c

41、1 C1=16 查表 4-6 df,d2至凸緣邊緣距離 c2 C2=14 軸承座外徑 D2 D2(1)=120 D2(2)=120 D2(3)=140 由實(shí)際結(jié)構(gòu)決定 寧波理工學(xué)院 - 26 - 五、 箱體的設(shè)計(jì)五、 箱體的設(shè)計(jì) 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S S1=124.5 S2=138 S3=161 S2D 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1 R1 =14 R1=C2 軸承旁凸臺(tái)高度 h h 根據(jù)低速軸軸承座、外徑 D2和 Md1扳手空間 c1 的要求由 結(jié)構(gòu)確定 箱外壁至軸承座端面距離 L1 C1+C2+（58） 箱座肋厚 m1 =10 m=10 m10.851 m0.85 大齒輪頂圓與箱內(nèi)壁間距離 齒輪端

42、面與箱內(nèi)壁距離 1=12 2=10 11.2 2 寧波理工學(xué)院 - 27 - 六、減速六、減速器的潤(rùn)滑器的潤(rùn)滑與密封與密封 1、減速器的潤(rùn)滑 2、減速器的密封 1)、齒輪的潤(rùn)滑 低速級(jí)大齒輪的圓周速度為 V=0.62m/s12m/s 所以采用浸油潤(rùn)滑，應(yīng)沒(méi)過(guò)大齒輪齒頂 1/3 半徑， 使中間齒輪浸沒(méi)在 1/3 到 2/3 半徑的要求。 2）、軸承的潤(rùn)滑 采用油潤(rùn)滑，為了防止油液進(jìn)入軸承，在箱體內(nèi)設(shè)置擋油環(huán)。在箱體中開有油溝，用大齒輪甩上來(lái)的油滑到油溝中流動(dòng)到中間軸承座上的注油孔，然后流入軸潤(rùn)滑承座，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承的潤(rùn)滑。 軸伸出端的密封： 高速軸：密封處軸徑的圓周速度 3.14/(60 100

43、0)3.14 30 960/(60 1000)1.57/vdnm s 低速軸：密封處軸徑的圓周速度 3.14/(60 1000)3.14 34 57.32/(60 1000)0.1/vdnm s 由于圓周速度較小所以都采用氈圈式密封 eD0D4D2D高速軸端蓋：D=62mm(軸承外徑) D0=74mm D2=99mm 寧波理工學(xué)院 - 28 - 七、減速七、減速器附件及器附件及其說(shuō)明其說(shuō)明 1、軸承端蓋的設(shè)計(jì)說(shuō)明 D4=54mm 中間軸端蓋: D=80mm(軸承外徑) D0=94mm D2=127mm D4=70mm 低速軸端蓋：D=68mm(軸承外徑) D0=80mm D2=108mm D4

44、=59mm 由油標(biāo)上面的油痕來(lái)判斷油面的高度是否適合。 油標(biāo)的尺寸： 使用 M12 的螺紋 d1=4mm,d2=12mm,d3=6mm,h=28mm,a=10mm,b=6mm,c=4mm,D=20mm,D1=16mm 寧波理工學(xué)院 - 29 - 2、游標(biāo)的設(shè)計(jì)說(shuō)明 3、排油孔螺栓及封油墊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明 d=M16*15 D0=26 L=23 l=11 a=3 D=19.6 S=17 d1=17 H=2 因?yàn)闇p速器的軸向尺寸較大,為了加大窺視孔,以方便檢修,把窺視孔做成長(zhǎng)方形。如下圖 根據(jù)減速箱體的尺寸： 設(shè)計(jì) B2=138mm, B1=115mm, B=90mm A1=154mm, A2=11

45、9mm 寧波理工學(xué)院 - 30 - 4檢查孔蓋板的設(shè)計(jì) 高速軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接的聯(lián)軸器：高速軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接的聯(lián)軸器： 由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，參考機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 15-1，工作情況系數(shù)為3 . 1AK 聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩 11.3 25.8633.6cATK TN mN m 由于轉(zhuǎn)速不高，并且沖擊不大，故選用滑塊聯(lián)軸器 考慮到電動(dòng)機(jī)的軸徑是 38mm，從課程設(shè)計(jì)表 8-81中查得的許用扭矩為 500N m，最高轉(zhuǎn)速為250minr，軸孔長(zhǎng)度 L 取 160mm 的滑塊聯(lián)軸器。 低速軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接的聯(lián)軸器：低速軸與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接的聯(lián)軸器： 由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)， 所以工作情況系

46、數(shù)為3 . 1AK 聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩31.3 349.88454.8cATK TN mN m 從課程設(shè)計(jì)表 8-181 中查得許用扭矩為500N m，最高轉(zhuǎn)速250minr,軸孔長(zhǎng)度為 160mm,其許用扭大于理論計(jì)算值，符合。 寧波理工學(xué)院 - 31 - 八，設(shè)計(jì)小結(jié) 九、參考文獻(xiàn)九、參考文獻(xiàn) 通過(guò)這次二級(jí)減速器的設(shè)計(jì)，讓我明白了機(jī)械類產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程， 從設(shè)計(jì)到繪制， 到校核， 每一個(gè)步驟都是一項(xiàng)精細(xì)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，不是隨隨便便就能得出結(jié)果的。 隨著信息時(shí)代的來(lái)臨， 用計(jì)算機(jī)繪圖成為一種趨勢(shì)， 也是我們機(jī)械類專業(yè)所必須掌握的一項(xiàng)技術(shù)。初次接觸到 CAD 這樣繪圖軟件的時(shí)候覺(jué)得很茫然，自己什

47、么都不會(huì)，到底要如何去完成工作量如此之大的任務(wù)呢，可是，漸漸的，在老師的指導(dǎo)下，自己一點(diǎn)點(diǎn)慢慢摸索后，才漸漸掌握一些操作要領(lǐng)，久而久之，隨著時(shí)間慢慢的投入，看著裝配圖的慢慢誕生，心里的激動(dòng)無(wú)與倫比，為了完成這個(gè)課程設(shè)計(jì)，我投入了很多的時(shí)間與精力，只為能熟悉到機(jī)械設(shè)計(jì)的整套過(guò)程。 寧波理工學(xué)院 - 32 - 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中， 值得慶幸的是， 除了在齒輪比分配過(guò)程中剛開始不懂如何分配才可以使兩個(gè)大齒輪的直徑相差無(wú)幾，走了不少?gòu)澛罚渌](méi)有出現(xiàn)太多的大錯(cuò)誤。 整個(gè)過(guò)程下來(lái)，讓我學(xué)會(huì)了很多，最大的收獲就是學(xué)會(huì)了如何嫻熟的去操作 CAD，讓我真正的體會(huì)了機(jī)械這個(gè)行業(yè)要接觸到的軟件，CAD 是機(jī)械這個(gè)專業(yè)最基本的工程軟件，每一個(gè)學(xué)機(jī)械的人都必須要學(xué)會(huì)的。但同時(shí)也讓我意識(shí)到了如果只會(huì)一門簡(jiǎn)單而又基礎(chǔ)的又以二維為主的軟件是不夠的，我希望在以后能有更多的機(jī)會(huì)使用畫圖軟件，也希望設(shè)計(jì)中能夠更多地加入自己的想法，是自己成為一個(gè)具有專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)的機(jī)械類學(xué)生。 1. 陳秀寧主編， 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)浙江大學(xué)出版社第三版 2陳秀寧主編， 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)浙江大學(xué)出版社第三版