二级斜齿减速器课程设计181.8%1.45%260%110%90.doc
二级斜齿减速器课程设计181.8%1.45%260%110%90
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共34页)
编号：519451
类型：共享资源
大小：232.81KB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-14
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
2.4
积分
- 关 键 词：
-
减速器课程设计
- 资源描述：
-
二级斜齿减速器课程设计181.8%1.45%260%110%90,减速器课程设计
- 内容简介：
-
机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 1 - 贵州电子信息职业技术学院机电工程系 机械设计课程设计 题目：二级圆柱齿轮减速器 设计人： 学 号： 系 部：机 电 工 程 系 专 业：模具设计与制造 指导老师： 完成日期 2012 年 5 月 27 日 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 2 - 教师评语 ： nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 3 - 目录 第 1 章 机械设计基础要求及总论 1.1 机械设计 CAD 设计任务书 3 1.2 了解和学习机械设计基础 1.3 总论 第 2 章 传动装置总体设计 2.1 传动方案的拟定及说明 2.2 电动机的选择 第 3 章 参考资料目录 3.3 传动件的设计计算 3.4 齿轮减速器的箱体结构尺寸 3.5 轴承的选择及计算 3.6 联接的选择及校核计算 3.7 润滑与密封 第 4 章 设计总结 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 4 - 1.1 总结 一、课程设计的目的 课程设计是机械设计课程的重要的的教学环节，是培养学生机械设计能力 的重要实践环节。 课程设计的重要目的是： (1) 通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到顽固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。 (2) 通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械设计的一般方法和步骤。 (3) 提高学生的有关设计的能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（ CAD）能力等，使学生熟悉设计资料 (手册、图册等 )的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。 二、课程设计的内容和任务 课程设计一 般选择机械传动装置或一些简单机械作为设计课题（比较成熟的题目使以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几方面： （ 1） 初步确定分析传动装置的设计方案； （ 2） 选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； （ 3） 教学传动件的的设计计算，校核轴轴承联轴器键等 ; （ 4） 绘制减速器装配图； （ 5） 绘制零件装配图； （ 6） 编写设计计算说明书。 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 5 - 三、课程设计主要步骤： 步骤 主要内容 1.设计准备工作 (1)熟悉任务书，明确设计的内容和要求 ; (2)熟悉设计指导书有关资料图纸等 ; (3)观看录像、实物、模型，或进行减速器的装拆实验 等，了解减速器的结构特点与制作过程 2.总体设计 (1)确定传动方案； (2)选择电动机； (3)计算传动装置的总传动比，分配各级传动比； (4)计算各级的转速、功率和转矩 3.传动键的设计计算 (1)计算齿轮传动的主要参数和几何尺寸； (2)计算各传动键上的作用力 4.装配草图的绘制 (1)确定减速器的结构方案 ; (2)绘制装配图草图（草图纸），进行轴，轴上零件和轴承组合的结构设计 ; (3)校核轴的强度，校核滚动轴承的寿命 ; (4)绘制减速器箱体结构 ; (5)绘制减速器附件 5.装配图的绘 制 (1)画底线图，画剖面线 ; (2)选择配合，标准尺寸 ; (3)编写零件序号，列出明细栏 ; (4)加深线条，整理面图 ; (5)书写技术条件，减速器特性等 6.零件图的绘制 (1)绘制齿轮类零件工作图； (2)绘制轴类零件工作图； (3)绘制其他零件工作图 7.编写设计计算说明书 编写设计计算说明书，内容所有计算，并附有必要简图； 四、课程设计的有关事项 本课程设计中应注意以下事项： 1.认真设计好草图是提高设计质量的关键 草图也应该按正式的比例尺画，而且作图的顺序要得当。画草图是应着重注意各零件之 间的相对位置，有些细部结构可先以简化画法画出。 2.设计过程中应及时检查、及时修正 设计过程是一个边计算、边绘图、边修改的过程，应经常进行自查或互查，有错误时应及时修改，避免造成大量的修改。 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 6 - 3.注意计算数据的记录和整理 数据是设计的依据，应及时记录与整理计算数据，如有变动应及时修正，供下一步设计及编写设计说明书是使用。 4.要有整体观念 设计时考虑问题周全整体观念强，就会少出差错，从而提高设计效率 1.2 了解和学习机械设计基础 1.2.1 机械设计的基本要求 机械设计零件的基本要求是零件工作可靠且成本低廉 ,所以必 须注意 : 1、要求合理选择材料，降低材料费用； 2、保证良好的工艺性，减少制造费用； 3、尽量选用标准化通用化的设计，简化设计过程从而降低成本。 机械设计的基本要求： 1、实现预定功能； 2、满足可靠性要求； 3、满足经济性要； 4、操作方便，工作安全； 5、造型美观，减少污染。 1 2 3 机械设计的内容和步骤 1、产品规划 2、方案设计 3、技术设计 4、制造及实验。 1 2 3 机械零件的失效形式和设计计算准则 失效形式 ： 1、断裂， 2、过量变形， 3、表面失效， 4、破坏正常工作条件引起的失效。 设计计算准则： 1、强度准则， 2、刚度准则 3磨性准则， 4、散热性准则， 5、可靠性准则。 1 2 4 机械零件设计的标准化、系列化及通用化。 标准化给机械带来的好处 ： nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 7 - 1、保证质量、节约材料、降低成本 2、简化设计工作、缩短产品生产周期 3、减少刀具和量具的规格 4、简化机械的安装和维修 1.3 总论 1.3.1 课程设计的目的 课程设计是机械设计课程的重要的的 教学环节，是培养学生机械设计能力的重要实践环节 。 1.3.2 课程设计的重要目的 1.通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到顽固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。 2、通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌 握机械零件、机械传动装置或简单机械设计的一般方法和步骤 。 3、提高学生的有关设计的能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（ CAD）能力等，使学生熟悉设计资料 (手册、图册等 )的使用，掌握经验估算等机械设计的 基本技能。 1.3.3 课程设计的内容和任务 课程设计一般选择机械传动装置或一些简单机械作为设计课题（比较成熟的题目使以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几方面： （ 7） 初步确定分析传动装置的设计方案； （ 8） 选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； （ 9） 教学传动件的的设计计算，校核轴轴承联轴器键等 ; （ 10） 绘制减速器装配图； （ 11） 绘制零件装配图； （ 12） 编写设计计算说明书。 1.3.4 课程设计的有关事项 本课程设计中应注意以下事项： 1.认真设计好草图是提高设计质量的关键 草图也应该按正式的比例尺画，而且 作图的顺序要得当。画草图是应着重注意各零件之间的相对位置，有些细部结构可先以简化画法画出。 2.设计过程中应及时检查、及时修正 设计过程是一个边计算、边绘图、边修改的过程，应经常进行自查或互查，有错误时应及时修改，避免造成大量的修改。 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 8 - 3.注意计算数据的记录和整理 数据是设计的依据，应及时记录与整理计算数据，如有变动应及时修正，供下一步设计及编写设计说明书是使用。 4.要有整体观念 设计时考虑问题周全整体观念强，就会少出差错，从而提高设计效率。 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 9 - 传动方案的分析： 1、在分析传动方案时应注意常用机械 传动的特点及在布局上的要求： (1)带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级； (2)链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级； (3)蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜； (4)开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，宜布置在低速级； (5)锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。 2、 常用减速器的类型及特点： (1)二级圆柱齿轮减速器 : 传动比一般小于 5，使用直齿、斜齿或人字齿，传递功率可达数万千瓦，效率较高。工艺简单，精度易于保证，一般工厂均能制造，应用广泛。轴线可作 水平布置、上下布置或铅垂布置。 (2) 二级锥齿轮减速器 ： 传动比一般小于 3。 （ 3）二级蜗杆减速器： 结构简单，效率较低，适用于载荷较小、间歇工作的场合；蜗杆圆周速度 V 4 5 m/s 时用蜗杆下置式， V4 5 m/s 时用蜗杆上置式。 (4)二级圆柱齿轮减速器： 传动比，使用斜齿、直齿或人字齿齿轮。结构简单，应用广泛。展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度。分流式则齿轮相对于轴承对称布置，常用于较大功率、変载荷场合。同轴式减速器长度方向尺寸较大，中间轴较长，刚度 较差，两级大齿轮直径接近，有利于浸油润滑。轴线可以水平、上下或铅垂布置。 3、传动方案的拟定及传动简图的绘制： 根据设计任务书中的设计任务及常用传动减速器的特点，我们可以选用二级斜齿圆柱齿轮减速器来设计为运输机的传动机构。 其运输机的传动简图如下： 传动方案为： 二级斜齿圆 柱齿轮传动 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 10 - 此图为二级斜齿轮减速器，应注意齿轮的润滑，以及齿轮的分布情况，以便进行 合理的布置。 工作条件 : 使用年限 8 年，工作为两班工作制，载荷较平稳， 一般机械厂制造，小批量生产 ； (2) 原始数据 : 滚筒直径 260mm；运输带工作速度 V=1.45m/s；运输带工作拉力 1800N,卷 筒效率 0.81,运输带速度允许误差为 5 。 电动机 的 选择 1、电动机类型的选择 按已知的工作条件和要求知 :用于运输机的电动机，一般选用 Y 系列自散冷 式笼型三相异步电动机。 2、 电动机功率选择： (1)传动装置的总功率： 总 = W = 轴承 3 齿轮 2 联轴器 2 w =0.993 0.972 0.992 0.98 0.96 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 11 - =0.81 (2)电机所需的工作功率 ： Pd =Pw/ =FV/1000 w =FV/1000 w =2350 1.45/(1000 0.81) =4。 20kw 3、确定电动机转速： 滚 筒轴的 工作转速 为 : nw =(60 1000v)/ D =(60 1000 1.35)/300 =92。 30 r/min 按推荐的合理传动比范围，取齿轮传动比 i1=3 5，又 i1=(1.3 1.5)i2, 故合理总传动比的范围为 i 总 =i1 i2=6 20,则： 电动机转速的可选范围为 : n 电动机 =i 总 nw=(6 20) 92。 30 r/min =553 1846 r/min 符合这一范围的同步转速有 1500r/min、 3000r/min,再根据计算出的容量， 由附表 8.1 查出有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比比较情况见下表： 方案 电动机型号 额定功率 电动机转速 (r/min) 传动装置的总传动比 Ped/kw 同步转速 满载转速 总传动比 带 齿轮 1 Y132MZ-6 5 5 1000 960 10 4 3 20 2 82 2 Y160M2-8 5 5 750 720 7.8 2 76 2 11 综合考虑电动机和传动装 置尺寸、重量以及减速器的传动比，比较两个方 案知：方案 1电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸大 ;故方案 2 较好。 因此选定电动机型号为 Y112M-4,所选电动机额定功率为 Ped=4kw, 满载转速 nm=1440r/min,总传动比适中，传动装置结构较紧凑。所选电动机的主要外形尺寸 和安装尺寸如下图和表格所示： 中心高 外形尺寸 L (AC/2+AD) HD 底脚安装尺寸 A B 地脚螺栓 孔直径 K 轴伸尺寸 D E 装键部位尺寸 F GD 112 400 305 265 190 140 12 28 60 8 31 选择电动机为： Y系列自散冷式笼型三相异步电动机 86.0总 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 12 - 计算传动装置的运动和动力参数 各轴转速 由公式得 : 轴： n =nm=720 r/min 轴： n = n /i1=720/7.8=92.3 r/min 轴 : n =n /i2=92.30/2.26=42.67r/min 卷筒轴： nw=n =43r/min 各轴输入功率 由公式，得： 轴： PI=Pd 01= Pd 联轴器 =4.2 0.99=4.032 kw 轴 : P =PI 12=P1 轴承 2 齿轮 =4.032 0.99 0.97=3.87kw 轴 : P =P 23=2.66 轴承 齿轮 =3.87 0.99 0.97=3.67 kw 卷筒轴 : P = P 34= P 轴承 联轴器 Pd=3。 84kw n 电动机 =553 1846 电动机型号 : Y160M2-8 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 13 - =3.67 0.99 0.99=3.54 kw 各轴输入转矩 由公式计算电动机轴的输入转矩 Td Td=9550 Pd/nm=5.57 104N.mm 故轴： TI= Td 联轴器 =5.57 104 0.99=4.17 104N.mm 轴 : T =TI 轴承 2 齿轮 =4.17 104 0.992 0.97=3.20 104N.mm 轴 : T = T 轴承 齿轮 =3.20 104 0.99 0.97=2.70 104N.mm 卷筒轴 : T = T 轴承 联轴器 =2.30 104 0.99 0.99=2.26 104N.mm 运动和动力参数的计算结果列于下表： 斜齿圆柱齿轮传动的设计 高速级斜齿轮的设计 选择齿轮材料及精度等级 因传递功率小，选用软齿面齿轮组合。小齿轮用 45 钢调质，硬度为 220 250HBS;大齿 轮选用 45 钢正火，硬度为 170 210HBS。因为是普通减速器，由常见机器 中齿轮精度等级表选用 8级精度，要求齿面粗糙度为 Ra 3.2 6.3um。 按齿面接触疲劳强度设计 按斜齿轮传动的设计公式可得： d1 32117.31uZuKTdHE 确定有关参数与系数 : 主动轮转矩： T1=T =5.57 104N.mm 载荷系数 轴名 参数 电动机轴 轴 轴 轴 卷筒轴 转速 n/(r/min) 720 92.3 87.9 86.6 87.9 输入功率 P/kw 4.2 4.02 3.87 3.67 3.54 输入转矩 T(N.mm) 5.57 104 4.17 104 3.20 104 2.7O 104 2.26 104 传动比 i 7.8 2.76 2.53 2.11 效率 0.96 0.95 0.96 0.98 n=720r/min, n =92.30r/min 齿宽系数 d= 1 初选螺旋角 =12 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 14 - 查载荷系数表 ,知：取 K=1.4 齿数 Z1、 螺旋角和齿宽系数 d 因为是软齿面传动，小齿轮齿数 Z1=20, 则： Z2=i1 Z2=7.8 20=156 由齿宽系数表， 知 ： d= 1 初选螺旋角 =13。 许用接触应力 H 由齿轮接触疲劳极限图知： 1limH =560MPa, 2limH =530MPa. 由安全系数表，查得： HS =1 1N =60njhL=60 1440 1 (8 52 80)=2.87 109 2N = 1N /1i =2.87 109/4.42=6.50810 由接触疲劳寿命系数坐标图，得： 11 NTZ, 12 NTZ. 由齿面接触疲劳许用应力公式，得： 1H=HHNT SZ 1lim1=560MPa , 2H=HHNTSZ 2lim2 =530MPa. 由斜齿轮设计公式，得： d1 32117.31uZuKTdHE = 32442.415308.18917.3142.41052.21.1 =35.151 mm 11 cosZdm n = mm326.126 12c o s251.35 由渐开线齿轮模数表，取标准模数nm=1.75mm. (3)主要尺寸计算 cos2 21ZZma n = mm02.10912c o s2 1152675.1 分度圆直径： mmdmmd1784021 齿宽： mmbmmb454012 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 15 - 将中心距圆整成 110mm,则： cos2 21ZZma n = mm11012c o s2 1152675.1 020512839.12975.0co s mmzmdmmzmdnn178975.01155.1cos40975.0265.1cos2211b= mmdd 404011 取 ,402 mmb 则 .40,45521 mmbmmbb (4)按齿根弯曲疲劳强度校核 由公式得出 F ,如果 F F ,则校核合格。 确定有关参数和系数： 当量齿数1VZ为：311 cosZZV =21 322 cosZZV =69 齿形系数 FY 由标准外齿轮齿形系数表，知： Y1=2.961 Y2=2.275 应力修正系数SY由标准外齿轮应力修正系数表，知： Y1=1.58 Y2=1.753 许用弯曲应力 F 由试验齿轮弯曲疲劳极限坐标图，查得 : M PaM Pa FF 190,210 2l i m1l i m 由安全系数表，查得： Y=0.9 由弯曲疲劳寿命系数，查得： 121 NTNT YY由齿根弯曲疲劳许用应力公式，得： 当量齿数 : Z1=21 Z2=69 许用弯曲疲劳强度： MPaMPaFF 14616221 齿根弯曲疲劳强度为： MPaMPaFF 48.54 27.5221 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 16 - M P aM P aSYM P aM P aSYFFNTFFFNTF1463.11901623.12102l i m221l i m11由齿根弯曲疲劳强度公式，得： 61.158.2405.1401052.21.16.16.1 411111 SFnF YYdbmKT =76.76MPa MPaF 1621 821.117.2405.1401052.21.16.16.1 422112 SFnF YYdbmKT =73.02MPa MPaF 1462 由以上计算结果，知： 齿根弯曲强度校核合格。 (5)验算齿轮圆周速度 V smndV /01.3100060 14404014.3100060 11 由常用精度等级齿轮的加工方法，可知：选用 8级精度是合适的 (6)几何尺寸计算及绘制齿轮工作图：高速级齿轮传动几何尺寸如下 名称 计算公式 结果 /mm 法面模数 Mn 1 85 法面压力角 n20 螺旋角 12.839 分度圆直径 1d 40 2d 178 齿顶圆直径 naa mhdd 211 43 naa mhdd 222181 齿根圆直径 nff mhdd 21136 nff mhdd 222174 齿轮圆周速度为： smV /01.3 齿轮精度为 8 级 低速级小齿轮转速为： min/3253 rn nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 17 - 低速级斜齿轮的设计由前面的表格，知： 低速级斜齿小齿轮转速为 min/3253 rn 低速级斜齿轮传动比为： 16.32 i 传递功率 P =3.61kw 选择齿轮材料及精度等级 因传递功率小，选用软齿面齿轮组合。小齿轮用 45 钢调质，硬度为 220 250HBS;大齿轮选用 45钢正火，硬度为 170 210HBS。因为是普通减速器，由 常见机器中齿轮精度等级表选用 8 级精度，要求齿面粗糙度为 Ra 3.2 6.3um。 按齿面接触疲劳强度设计 按斜齿轮传动的设计公式可得： 中心距 齿宽 cos2 21zzma n 110 bb 2 40 21 bb (5 10)mm 45 小齿轮转矩为： T =2.40 104 N.mm 载荷系数： K =1.4 齿数： Z3=21 Z4=63 初选螺旋角 =9 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 18 - d1 32117.31uZuKTdHE 确定有关参数与系数 : 小齿轮转矩： T3=2.40 104N.mm 载荷系数 查载荷系数表 ,知：取 K =1.1 齿数 Z、 螺旋角和齿宽系数 d 因为是软齿面传动，小齿轮齿数 Z3=26, 则： Z4=i2 Z3=26 3.16=83 由齿宽系数表，知： 1.1d初选螺旋角 =9 许用接触应力 H 由齿轮接触疲劳极限图知： 1limH =560MPa, 2limH =530MPa. 由安全系数表，查得： HS =1 1N =60njhL=60 325 1 (8 52 80)=6.49 108 2N = 1N /2i =6.39 108/3.16=2.054810 由接触疲劳寿命系数坐标图，得： 11 NTZ, 12 NTZ.1 由齿面接触疲劳许用应力公式，得： 1H =HHNTSZ 1lim1 =560MPa , 2H =HHNTSZ 2lim2 =583MPa. 由斜齿轮设计公式，得： d3 32317.3)1(uZuKTdHE = 32416.31.15608.18917.3116.31040.21.1 低速级齿轮模数： mmm n 75.1 低速级中心距： mma 90 螺旋角： 7638 低速级齿轮分度圆 直 径 ：mmdmmd1103443 齿宽：mmbmmb374243 当量齿数： 1153521 vvzz nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 19 - =34.40mm 33 cosZdm n = mm306.126 9c o s40.34 由渐开线齿轮模数表，取标准模数 nm=1.75mm. (3)主要尺寸计算 cos2 43ZZma n = mm05.909c o s2 832675.1 将中心距圆整成 100mm,则： cos2 43ZZma n = mm.909c o s2 832675.1 7638602.8989.0co s mmzmdmmzmdnn1 1 09 8 9.0833 0 5.1c o s349 8 9.0263 0 5.1c o s4433 b = mmdd 37341.13 取 ,374 mmb 则 .42,42543 mmbmmbb (4)按齿根弯曲疲劳强度校核 由公式得出 F ,如果 F F ,则校核合格。 确定有关参数和系数： 当量齿数 VZ为： 331 cosZZV= 35724.0 26989.0 26 3 342 cosZZV= 115724.0 83989.0 83 3 齿形系数 FY 由标准外齿轮齿形系数表，知： 219.2,58.2 21 FF YY 应力修正系数 SY由标准外齿轮应力修正系数表，知： 齿根许用弯曲疲劳强度： MP aMP aFF14616221 齿根弯曲疲劳强度： MPaMPaFF 78,101 79.10621 低速级齿轮圆周速度： smV /578.0 低速级齿轮精度为： 8 级 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 20 - 784.1,61.1 21 SS YY 许用弯曲应力 F 由试验齿轮弯曲疲劳极限坐标图，查得 : M PaM Pa FF 190,210 2l i m1l i m 由安全系数表，查得： 3.1FS 由弯曲疲劳寿命系数，查得： 121 NTNT YY由齿根弯曲疲劳许用应力公式，得： MP aMP aSYMP aMP aSYFFNTFFFNTF1463.11901623.12102l i m221l i m11由齿根弯曲疲劳强度公式，得： 61.158.237306.1341040.21.16.16.1 411331 SFnF YYdmbTK =106.79MPa MPaF 1621 784.1219.237306.1341040.21.16.16.1 422332 SFnF YYdmbTK =101.78MPa MPaF 1462 由以上计算结果，知： 齿根弯曲强度校核合格。 (5)验算齿轮圆周速度 V smndV /5 7 8.01 0 0 060 3 2 53414.31 0 0 060 33 由常用精度等级齿轮的加工方法，可知： 选用 8级精度是合适的。 (6)几何尺寸计算及绘制齿轮工作图 低速级齿轮传动几何尺寸如下： 名称 计算公式 结果 /mm 法面模数 nm 1.306 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 21 - 减速器结构尺寸 名称 符号 二级斜齿轮减速器尺寸关系 (mm) 箱座壁厚 0.025a+3 8，取 8 箱盖壁厚 1 0.02a+3 8，取 8 箱盖凸缘厚度 B1 1.5 1=12 箱座凸缘厚度 B 1.5 =12 箱座底凸缘厚度 B2 2.5 =20 地脚螺钉直径 df 15.852(16) 地脚螺钉数目 N n 取 4 轴承旁连接螺栓直径 D1 0.75 df=12(11.9) 盖与座连接螺栓直径 D2 8 连接螺栓 d2 的间距 L 161 轴承端盖螺钉直径 D3 2.4 检查孔盖螺钉直径 D4 1.0 法面压力角 n20 螺旋角 8.602 分度圆直径 3dcos 3Zmn 34 cos 44Zmd n 110 齿顶圆直径 naa mhdd 233 38 naa mhdd 244114 齿根圆直径 nff mhdd 233 30 nff mhdd 244106 名称 计算公式 结果 /mm 中心距 cos2 43ZZma n 90 齿宽 34dbb d 37 43 bb (5 10) 42 高速轴主动轮圆nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 22 - 定位销直径 d 4.8 df、 d1、 d2至外箱壁距离 C1 12 df、 d2至凸缘边缘距离 C2 20 轴承旁凸台半径 R1 20 凸台高度 h 根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手 操作为准 外箱壁至轴承座端面的距离 l1 C1+ C2+(5 10) , 取 l1=50 齿轮顶圆与内箱壁间的距离 1 1.2 ,取 1=10 齿轮端面与内箱壁间的距离 2 ,取 2=9 箱盖、箱座肋厚 m1、 m m1 0.851； m 0.85 轴承端 盖外径 D2 D+(55.5)d3,D 轴承外径 (嵌入式轴承盖尺寸见表 4.5) 轴承旁连接螺栓距离 S 尽量靠近，以 Md1和 Md3互不干涉为准， 一般取 S=D2 轴的设计 1、高速轴的设计计算 由前面的已知条件，知： 轴传递功率 P =3.84 kw,高速轴主动齿轮转速 n1=1440r/min,分度圆直径 d1=40mm. 由斜齿圆柱齿轮的强度计算公式，得： tancostan21111111tantrtFFFFdTF其中 ,12,20,40,1052.2141 nmmdmmNT周力为 1260N,径向力为 468.8N,轴向力为 267.8N 轴的材料为 45钢并经正火处理。其强度极限为：MPaB 600 轴的许用弯曲应力为： MPab 551 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 23 - 则： NFNFNFart8.26712t a n12608.46812c o s20t a n12601260401052.221141即高速轴主动齿轮圆周力为 1260N,径向力为 468.8N,轴向力为 267.8N. (1)选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件，知：减速器高速轴传递的功率属于小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经正火处理。由“轴的常用材料及其部分机械性能 ”表，查得强度极限 MPaB 600 ，再由“轴的许用弯曲应力”查得 许用弯曲应力 MPab 551 。 (2)按扭转强度估算轴径 根据“常用材料的 值和 C值”表，查得： C=107 118. 由轴的设计计算公式，得： 3 npCd(107 118)3 144080.3=18.9 20.9 考虑 到 轴 的最小直径处呀安装联 轴 器，会 有键槽， 故 将 估算 直径增大 3%5%， 取为 19.3621.95 mm，由 设计手则取标准直径 d1=35mm （ 3） 轴的结构设计 及绘制结构草图 由于减速器为二级减速器，将齿轮布置在箱体 1/3 处，将轴承对称安装在齿轮两侧，轴的外伸端安装半联轴器。 1）轴上零件的定位，固定 方式 和装配 要确定 轴 的结构形状，必须先确定 轴 上零件的装配顺序和固定方式。参考图 14.8,确定齿轮从 轴 的右端装入，齿轮的左端用 轴 肩定位，右端用套筒固定。这样齿轮在 轴 上的 轴 向位置被完全确定。齿轮的周向固定采用平键连接。轴承对称安装与齿轮的两则，其 轴 向用 轴 肩固定，周向采用过盈配合固定。 2.确定轴各段直径和长 度 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 24 - 轴 段 1 外伸端直径最小， d1=35mm；考虑到要对安装在 轴 段 1上的联 轴 器进行定位， 轴 段 2 上应有 轴 肩，同时为能很顺利地在 轴 段 2)上安装轴承， 轴 段 2必须满足轴承内径的标准，故取 轴 段 2的直径 d2为 28，同理可确定轴段 3 和 4的直径 d3 =45mm d4=50mm,为了便于拆卸左轴承，可查出 6207 型圆锥滚子轴承的安装高度为 3.5mm,取 d5=35mm。 3.确定各轴段的长度 齿轮轮毂宽度为 45mm，为保证齿轮固定可靠，轴段 3 的长度应略短于齿轮轮毂取为 58 mm，齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁 间应留有一定的距离，取该间距为 17mm，为保证轴承安装在箱体轴承的孔中（轴承宽度为20.75mm）并考虑轴承的润滑，取轴承端面距箱体内壁的距离为 5mm，所以轴段 4的长度取 22mm，轴承支点距离 L=175mm，根据箱体结构及联轴器距离轴承盖要有一定的距离的要求，取 L1=55mm，查阅联轴器相关手册取 L2=62mm，在轴段 1、 3上分别加工键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮毂度应小于 510mm，键槽的宽度按轴段直径查手册得到 2、中间轴的设计 计算 由前面的已知条件，知： 轴传递功率 P =2.66kw,中间轴上高速级从动轮转速 n2=317r/min,分度 圆直径 d2=180mm;第二级主动轮转速 n3=317r/min,分度圆直径 d3=48mm。 由斜齿圆柱齿轮强度计算公式，得： 中间轴 齿轮强度参数： NFNFNFart2.603.1051.283222NFNFNFart8.2431.5643.1482333 轴的材料为 45钢，并经正火处理，其强度极限为：MPaB 600 许用弯曲应力为： MPab 551 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 25 - tancostan22222222tantrtFFFFdTFtancostan23333333tantrtFFFFdTF其中;9,12,20,34,178,1052.2 32432 nmmdmmdmmNTT 则：NFNFNFart2.6012t a n1.2833.10512c o s20t a n1.2831.2831781052.222242NFNFNFart8.2439t a n3.14821.5469c o s20t a n3.14823.1482341052.223343即中间轴高速级从动轮圆周力为 198.9N,径向力为 74N,轴向力为 42.3N； 低速级主动轮圆周力为 745.8N,径向力为 274.8N,轴向力为 118.1N。 (1)选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件，知：减速器低速轴传递的功率属于小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经正火处理。由“轴的常用材料及其部分机械性能 ”表，查得强度极限 MPaB 600 ，再由“轴的许用弯曲应力” 查得许用弯曲应力 MPab 551 。 (2)按扭转强度估算轴径 根据“常用材料的 值和 C值”表，查得： C=107 118. 由轴的设计计算公式，得： 3 npCd(107118)3 32561.3=23.826.3mm 考虑该处轴径尺寸应大于高速轴轴径，即取轴承内径为： d1=dmin=30mm (3)设计轴的结 构并绘制结构草图 将中间轴布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在一对齿轮两侧，即轴的 最小直径处。 确定轴上零件的位置和固定方式 要确定轴的结构形状，必须 先确定轴上零件的装配顺序和固定方式。首先，轴的两端均安装轴承，均为最 小直径。齿轮 2从左端装入，左端用套筒固定，右端用轴肩定位，齿轮 3则与 轴制成一体。齿轮 2的周向固定采用平键连接，轴承对称安装于轴的两端，其 轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合固定。 确定各轴段直径 轴 承 内 径 为mmd 301 轴的结构为一段为齿轮轴，另一段为实体式齿轮与轴用键连接。 各轴段直径为： mmdd 3051 mmdmmdmmd284035432 各轴段长度为： mmlmmlmmlmml75.20396424321水平支反力： NFNFHBHA 16.1022 8.640c 截 面 弯 矩 为mmN 41086.2 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 26 - 由于轴的两端需安装轴承，直径最小，则轴段、取 d1=d5=30mm。为 了便于拆装轴承，初选圆锥滚子轴承型号为 30306，其安装高度为 3.5mm,则轴段 直径 d2=35mm,轴段直径 d3=40mm,轴段直径为 d4=28mm。 确定各轴段长度 齿轮 2 轮毂宽度为 43mm,齿轮 3轮毂宽度为 60mm。为保证齿轮固定可靠，轴段的长度应略短于齿轮的轮毂宽度，取为 mml 421 。轴段的长度应大于齿轮 3轮毂宽度，而同时又必须满足轴承内端面到箱体内壁的间距，则取为mml 962 ；轴段的长度为 mml 33 ；轴段的长度为 mml 75.204 ； 故轴段的长度可确定为 50mm。考虑到要在轴段上加工出键槽，则键槽 的长度应比齿轮 2的轮毂宽度小约 5 10mm,键槽宽按轴段直径查手册得到： 键槽长 L=36mm,键宽 b=8mm,键高 h=7mm。 选定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸。 按设计结果画出轴的结构草图如下图 a所示。 (4)按弯扭合成强度校核轴径。 画出轴的受力图 (图 b) 作出水平面内的弯 矩图。水平支反力 (XY 平面 )(XY 平面 )(图 c) 由绕 B 点力矩和 0BYM,得： 605725.47/60605732 ttHA FFF=640.8N 由绕 A 点力矩和 0AYM,得 : 283.1 1482.3 605725.47/5725.4725.4732 ttHB FFF=1022.26N C 截面处的弯矩为： mmNFMHACH 41086.225.478.64025.47D 截面处的弯矩为： mmNFM HBDH 41013.66026.102260 作垂直 面的弯矩图 (图 d)，求垂直面 (XZ 面 )支点反力。 由平面平行力系，得： 00AZAZMF D 截面弯矩为： mmN 41013.6 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 27 - 、 低速轴齿轮强度参数： nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 28 - 转矩及转矩图 (附图 e) mmNTT 432 1052.23、低速轴的设计计算 由前面的已知条件，知 : 轴传递功率 kwP 47.3, 低速轴上低速轴从动轮转速min/1034 rn ，分度圆直径 mmd 1104 。 由斜齿圆柱齿轮的强度公式，得： tancostan24444444tantrtFFFFdTF其中 ,602.8,20,1030.2 44 nmmNT则： NFNFNFart2.34602.8t a n3.2263.83602.8cos20t a n3.2263.2261521030.224444即低速轴上从动齿轮圆周力为 226.3N,径向力为 83.3N,轴向力为 34.2N。 选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件，知： 减速器低速轴传递的功率属于小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经正火处理。由“轴的常用材料及其部分机械性能 ”NFNFNFart2.343.833.226444 轴的材料为 45钢，并经正火处理，其强度极限为：MPaB 600 许用弯曲应力为： MPab 551 低速轴最小直径为： 36mm 轴上零件齿轮 4采用实体式结构。 各轴段直径： mmd 361 mmd 402 mmdd 4583 mmdd 5464 mmd 605 mmd 2.477 nts 机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器说明书 - 29 - 表，查得强度极限 MPaB 600 ，再由“轴的许用弯曲应力”查得许用弯曲应力 MPab 551 。 (2)按扭转强度估算轴径 根据“常用材料的 值和 C值”表，查得： C=107 118. 由轴的设计计算公式，得： 3
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号