一级圆柱直齿减速器课程设计623%4.6i%730n%192带.doc
一级圆柱直齿减速器课程设计623%4.6i%730n%192带
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：523105
类型：共享资源
大小：138.15KB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-18
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
6
积分
- 关 键 词：
-
减速器课程设计
- 资源描述：
-
一级圆柱直齿减速器课程设计623%4.6i%730n%192带,减速器课程设计
- 内容简介：
-
1 机械设计课程设计计算说明书 一、传动方案拟定 . .3 二、电动机的选择 .3 三 、普通 V 带的设计 .4 四 、齿轮传动的设计 4 五 、传动轴的设计 . 7 六 、滚动轴承的设计 11 七 、键连接的设计 12 八 、联轴器的设计 12 九 、箱体 及附件 的 设计 . . .12 十 、润滑和密封的设计 .13 十一 、设计小结 .14 nts 2 设计题目：单级圆柱齿轮减速器 院 系 ： 物理与电子工程学院 设 计 者： 陈冀文 学 号： 200707020115 指导教师： 宋渊明 一、设计课题： 已知封式直齿轮减速器的传动比 i=4.6,n1=730/r/min， p=3kw，长期双向转动，载荷有中等冲击，结构紧凑。 Z1=1，大小齿轮都用 40Cr表面淬火 。 根据以上条件设计一个一级齿轮减速器。 设计任务要求： 1. 减速器装配图纸一张（ 3 号图纸） 2. 轴、齿轮零件图纸各一张（ 4 号图纸） 3. 设计说明书一分 nts 3 计算及内容 结果 一、传动方案拟定： 1、总体方案： 电动机传动系统执行机构 2、方案拟定： 采用带传动与直齿轮传动的组合，即可满足传动 比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 图 1 带式输送机传动系统简图 3、传动比分配： 带轮传动比： i1=1435/720=1.99 减速器传动比： i2=Z2/Z1=73/25=2.92 总传动比： i=i1*i2=1.993 2.92=5.8197 二电动机选择 1、电动机类型和结构的选择：选择 Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、选用 Y2-112M-2电动机 额定功率： 4KW 额定转速： 1435r/min 重量： 41kg 又 N1=720r/min 带传动比为： i=1435/720=1.993 齿轮传动比为： i=Z2/Z1=73/25=2.92 N2=720/2.92r/min=246.575r/min 选择：电动机传动系统执行机构 i1=1.99 i2=2.92 i=5.82 电动机型号：Y2-112M-2 nts 4 方案 电动机型号 额定功率 电 动 机转 速 同步 电 动 机转 速 满载 电 动 机质量 总 传 动比 V 带传动比 单 机 减速器 一 Y2-112M-2 4kw 1435 1435 41kg 5.82 1.99 2.92 三V带设计 1.普通 带型号 查表 13-8得 KA=1.0 按式（ 17-15） PC=KA*p=1.0 4=4KW n=1435r/min根据 PC和 n,选取 B型V带 2.带轮基准直 径 由表 13-9选 d1=125mm 则 d2=d1*i=125 1.993 250mm 3.带速 V= d1n/6 104=9.39m/s 4、中心距、带长及包角 a0： 0.7（ d1+d2） a0 2（ d1+d2） 262.5 a0 750 初步确定中心距 a0=500mm L0=2a0+（ d1+d2） /2+（ d2-d1） 2/4a0=1596.8mm 由表 13-2，选带的基准长度 Ld=1600mm a=a0+(Ld-L0)/2=501.6mm 502mm 根据式（ 17-22）验 算小轮包角 1=1800-57.30(d2-d1)/a=165.730 1200 5.带的根数 Z=Pc/(P0+ P0)K KL 由表得 P0=2.19KW， K =0.96 ， KL=0.4 可取 3根 6.初拉力 q=0.17kg/m F0=500Pc（ 2.5/K -1） /zv+qv2=98.9N 7.作用在轴上的压力 FQ=2ZF0sin( 1/2)=588.8N 四齿轮设计 (一 )、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。 由查表得： (1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、 精度等级。 小齿轮选软齿面，大齿轮选软齿面，中等冲击。 小齿轮的材料为 45 钢调质，齿面硬度为197 286HBS, 接触疲劳强度： 550620MPa 弯曲疲劳强度： 410480MPa 大齿轮的材料为 45钢正火，齿面硬度为 156-217HBS, 接触疲劳强度： 280330MPa 弯曲疲劳强度： 210250MPa 轮精度初选 8级 由表 11-5，取 SH=1.1SF=1.25 查表取 带根数： 3跟 nts 5 查表取 查表取 ， 故： 齿轮精度初选 8级 要求： V 6m/s (二 )齿轮强度计算：取 m=4 Z1=25 Z2=73 软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度 (1)计算齿轮的主要尺寸： 分度圆直径： d1=m Z1=4 25=100mm d2=m Z2=4 73=292 mm a=( d1+ d2)/2=(100+292)/2=196mm 齿顶圆直径 da： da1= d1+2ha1=( Z1+ 2ha)m=(25+2 1) 4=108mm da2= d2+2ha2=( Z2+ 2ha)m=(73+2 1) 4=300mm 齿根圆直径 df： df1= d1-2hf=100-2 4（ 1+0.25） mm=90mm df2= d2-2hf=292-2 4（ 1+0.25） mm=282mm 齿厚 S 齿槽 E S=E=P/2= m/2=3.14 4/2mm=6.28mm 齿根高 hf=( ha*+c*)m=(1+0.25) 4mm=5mm 齿顶高 ha=ha*m=1 4mm=4mm 全齿高 h=(2ha*+c*)m=（ 2 1+0.25) 4mm=9mm （ 2） 齿轮的圆周速度： V= d1n1/60 1000 d1=100mm d2=292mm a=196mm nts 6 =3.14 100 720/60000 =3.768m/s 6m/s 满足精度 8级要求 （ 3）验算接触强度，验算公式为： 其中：小齿轮转矩 载荷系数：查表得 齿宽 中心距 齿数比 则： 、 ，能满足接触强度。 （ 4）验算弯曲强度，验算公式： 其中：齿形系数：查表得 、 则 ： nts 7 满足弯曲强度。 小齿轮 大齿轮 m 4 4 a 192 192 z 25 73 d 100 292 da 108 300 df 90 282 五轴设计 轴材料选择 45钢其 C可取 115 由于大齿轮直径过大为满足强度要求 大齿轮采用齿轮与轴通过键连接的结构，小齿轮采用齿轮轴结构。 (一 )小齿轮轴设计 1， 5 滚动轴承 2 轴 3 齿轮轴的轮齿段 4 套筒 6 密封盖 7 轴端挡圈 8 轴承端盖 9 带轮 10 键 轴的长度及直径 按扭转强度估算轴的直径 输入功率 P =4KW 转速为 n1=720r/min d1 C13 nP=115 (4/720)1/3=0.17711 115=20.36mm 右起第一段 ，轴上有键槽，轴直径应增加 5%。为满足轴承和轴的强度要求轴径可取 22mm，又带轮取 3根带传动其宽度可取 B=52mm。则长度 L1=58mm。 右起 第二段 ，考虑联轴器轴向定位，取 25mm，根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的nts 8 要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为 30mm，则取第二段的长度L2=60mm。 右起第三段 ，该段有深沟球轴承，主要为径向力，选用深沟球轴承 6206 GB/T 276， d D B=30 62 16,该段直径为 30，长度 L3=16+4=20mm。 右起第四段 ，为滚动轴承的定位轴肩 ,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 D4= 38mm，长度L4= 10mm。 右起第五段 ，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直 径为 108mm，分度圆直径为 100mm，齿轮的宽度为 84mm，则，此段的直径为 D5= 42mm，长度 L5=84mm。 右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩 ,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 D6= 38mm，长度 L6= 10mm。 右起第七段 ，该段为滚动轴承安装处，取轴径为 D7= 30mm，长度 L7=18mm。 轴总长： L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7 =58+60+20+10+84+10+18 =260mm 验证轴的长度与直径是否合理 小齿轮分度 圆直径： d1=100mm 作用在齿轮上的转矩为： T1 =9.55 106 P/n1 =9.55 106 4/720=0.531 105 N M 圆周力： Ft=2T1/d1=2 0.531 105/100=1062N 径向力： Fr=Fttan=1062tan20 0=386.2N 法向力： Fa=Ft/cos =1062/0.9397=1133N 根据轴支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 其 模型： 受力分析： 垂直面弯矩图： 水平面弯矩图 ： d1=20.36mm nts 9 合 成弯矩图： 垂直面的支反力： Fv=Fr/2=386.2/2=193.1N 水平面的支反力： Fh=Ft/2=1062/2=531N 垂直面弯矩： Mav=Fv*L/2=193.1 0.163/2=15.73N M 水平面弯矩： Mah=Fv*L/2=531 0.163/2=43.28N M 合成弯矩： Ma=(M2av+M2ah)1/2=46.05N M 当量弯矩：轴的扭切应力应是脉冲循环变应力，取折合系数 =0.6。 Me=M2a+( T)21/2=46.052+(0.6 53.1)21/2=55.982N M 轴的材料选择 45 钢，调质处理。 故： b=650MPa， -1b=60MPa 则： d Me/(0.1 -1b)1/3=55.982 103/(0.1*60)1/3=21.05mm 考虑到键槽对轴的削弱，将 d加大 5%。 d=1.05 21.05 22mm 故：确定的尺 寸是安全的。 (二 ) 大齿轮轴设计 轴的长度及直径 按扭转强度估算轴的直径 输入功率 P =4KW 转速为 n2=720/2.92r/min=246.575r/min d2 C13 nP=115 (4/246.575)1/3=0.25315 115=29.11mm d2=29.11mm nts 10 1， 5 滚动轴承 2 轴 3 齿轮 4 套筒 6 密封盖 7 键 8 轴承端盖 9 轴端挡圈 10 半联轴器 右起第一段 ，轴上有键槽，轴直径应增加 5%。为满足轴承和轴的强度要求轴径可取 32mm，又带 轮取 3根带传动其宽度可取 B=52mm。则长度 L1=58mm。 右起第二段 ，考虑联轴器轴向定位，取 35，根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为 30mm，则取第二段的长度L2=60mm。 右起第三段 ，该段有深沟球轴承，主要为径向力，选用深沟球轴承 6208 GB/T 276， d D B=40 80 18,该段直径为 40，长度 L3=18+2=20mm。 右起第四段 ，为滚动轴承的定位轴肩 ,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 D4= 45mm，长度L4= 10mm。 右起第五段 ，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为 300mm，分度圆直径为 292mm，齿轮的宽度为 78mm，轴上有键槽，轴直径应增加 5%。则，此段的直径为 D5= 60mm，长度L5=78mm。 右起第六段 ，为滚动轴承的定位轴肩 ,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 D6= 45mm，长度L6= 10mm。 右起第七段 ，该段为滚动轴承安装处，取轴径为 D7= 40mm，长度 L7=24mm。 轴总长： L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=58+60+20+10+78+10+24 =260mm 验证轴的长度与直径是否合理 小齿轮分度圆直径： d1=100mm 作用在齿轮上的转矩为： T1 =9.55 106 P/n2 =9.55 106 2.92 4/720=1.549 105 N M 圆周力： Ft=2T1/d1=2 1.549 105/292=1062N 径向力： Fr=Fttan=1062tan20 0=386.2N 法向力： Fa=Ft/cos =1062/0.9397=1133N 根据轴支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 模型： 受力分析： 垂直面弯矩图： nts 11 水平面弯矩图： 合成弯矩图： 垂直面的支反力： Fv=Fr/2=386.2/2=193.1N 水平面的支反力： Fh=Ft/2=1062/2=531N 垂直面弯矩： Mav=Fv*L/2=193.1 0.163/2=15.73N M 水平面弯矩： Mah=Fv*L/2=531 0.163/2=43.28N M 合成弯矩： Ma=(M2av+M2ah)1/2=46.05N M 当量弯矩：轴的扭切应力应是脉冲循环变应力，取折合系数 =0.6。 Me=M2a+( T)21/2=46.052+(0.6 154.9)21/2=103.7N M 轴的材料选择 45 钢，调质处理。 故： b=650MPa， -1b=60MPa 则： d Me/(0.1 -1b)1/3 =103.7 103/(0.1*60)1/3=25.855mm 考虑到键槽 对轴的削弱，将 d加大 5%。 d=1.05 25.855 27mm 故：确定的尺寸是安全的。 六滚动轴承设计 轴承寿命： Lh=5 365 8=14600小时 1.输入轴的轴承设计计算 （ 1）初步计算当量动载荷 P 因该轴承在此工作条件下只受到 Fr径向力作用，所以 P=Fr=386.2N （ 2）求轴承应有的径向基本额定载荷值 C=fp*P*(60nL/106)1/ /ft =1.5 386.2 (60 720 14600/106)3/10 =4007N 13200N （ 3）选择轴承型号 选用深沟球轴承 6206 GB/T 276 C=13.2KN 预期寿命验证： Lh=106(C/P) /60n =106 (21.5 103/386.2)10/3/60 720 nts 12 =15.25 106h 14600h 故：预期寿命足够，此轴承合格。 2.输出轴的轴承设计计算 （ 1）初步计算当量动载荷 P 因该轴承在此工作条件下只受到 Fr径向力作用，所以 P=Fr=386.2N （ 2）求轴承应有的径向基本额定载荷值 C=fp*P*(60nL/106)1/ /ft =1.5 386.2 (60 256.272 14600/106)3/10 =2939.44N 17000N （ 3）选择轴承型号 选用深沟球轴承 6208 GB/T 276 Cr=17KN 预期寿命验证： Lh=106(C/P) /60n =106 (29.5 103/386.2)10/3/60 256.272 =12.3 107h 14600h 故：预期寿命足够，此轴承合格。 七 键联接设计 1.输入轴与大带轮联接采用平键联接 其受中等冲击可采用钢制 造 此段轴径 d1=22mm,L1=58mm 查手册选用：键 6 52 GB/T 1096 h=6mm T=9.55 106 P/n1=0.531 105 N M p=4 T/(d h L)=4 53.1 103/（ 22 6 52） =30.944MPa p=60MPa 由验证知：此键选择合理 2.输出轴与大齿轮联接用平键联接 其受中等冲击可采用钢制造 此段轴径 d1=60mm,L1=78mm 查手册选用：键 18 78 GB/T 1096 h=11mm T=9.55 106 P/n2 =1.549 105 N M p=4 T/(d h L)=4 154.9 103/（ 60 11 78） =12.035MPa p=60MPa 由验证知：此键选择合理 八 联轴器的设计 （ 1）类型选择 由于两轴相对位移很小，运转平稳，且结构简单，对缓冲要求不高，故选用弹性柱销联。 （ 2） 载荷计算 取 KA=1.9 转矩： TC=KA T =1.9 9550 4/1435=50.58N M （ 3）型号选择 TC=50.58N M，轴径 d=22，轴的转速 n=720r/min 查 标准 GB/T 5014 2003，选用 LX14型弹性柱销联。 选择轴承 型 号6206 GB/T 276 C=13.2KN nts 13 九、减速器箱体和附件的选择 1、 视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。 2、 油前用螺塞赌注。 3、油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。 4、通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装 通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。 5、启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。 6、定位销 为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。 7、调整 垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。 8、环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。 9、 密封装置 在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。 10、环和吊钩 在箱体上铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。 箱体结构 符号及尺寸 名称 符号 尺寸（ mm） 机座壁厚 8 机盖壁厚 1 8 机座凸缘厚度 b 12 机盖凸缘厚度 b 1 12 机座底凸缘厚度 b 2 20 地脚螺钉直径 df 20 地脚螺钉数目 n 4 轴承旁联结螺栓直径 d1 16 机盖与机座联接螺栓直径 d2 12 联轴器螺栓 d2的间距 l 160 轴承端盖螺钉直径 d3 10 窥视孔盖螺钉直径 d4 8 定位销直径 d 8 df， d1, d2至外机壁距离 C1 26, 22, 18 df， d2 至凸缘边缘距离 C2 24, 16 轴承旁凸台半径 R1 24, 16 凸台高度 h 根据低速级轴承座外径确定 外机壁至轴承座端面距离 l1 60， 44 大齿轮顶圆与内机壁距离 1 12 齿轮端面与内机壁距离 2 10 键 1878 GB/T 1096 h=11mm 联轴器 型号 GB/T 50142003 nts 14 机盖、机座肋厚 m1 ,m2 7， 7 轴承端盖外径 D2 90， 105 轴承端盖凸缘厚度 t 10 轴承旁联接螺栓距离 S s=D2 十密封和润滑的设计 1.密封 由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选用毛毡密封。毛
- 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