1、精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)課題名稱一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算系另U專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師完成日期年06月23日目錄第一章緒論第二章課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1課題題目2.2主要技術(shù)參數(shù)說明2.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件2.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇第三章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1減速器結(jié)構(gòu)3.2電動(dòng)機(jī)選擇3.3傳動(dòng)比分配3.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括小齒輪和大齒輪）4.1齒輪材料和熱處理的選擇4.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸齒輪彎曲強(qiáng)度校核齒輪幾何尺寸的確定4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（從動(dòng)軸）5.1軸的材料和熱處理的選擇5.2軸幾何

2、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.3軸的強(qiáng)度校核第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1軸承的選擇及校核6.2鍵的選擇計(jì)算及校核6.3聯(lián)軸器的選擇第七章減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算7.1潤(rùn)滑的選擇確定7.2密封的選擇確定7.3減速器附件的選擇確定7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算第八章總結(jié)參考文獻(xiàn)第一章緒論本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門課程知識(shí)，并運(yùn)用AUTOCAD»軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是一次全面的、

3、規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫娴玫搅隋憻捄团囵B(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1) 培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。(2) 通過對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。(3) 另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。加強(qiáng)了我們對(duì)Office軟件中Word功

4、能的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用第二章課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明2.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪減速器及V帶傳動(dòng)。2.2主要技術(shù)參數(shù)說明輸送帶的最大有效拉力F=1150N,輸送帶的工作速度V=1.6m/s,輸送機(jī)滾筒直徑D=260mm。2.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較平穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時(shí)），要求減速器設(shè)計(jì)壽命為8年，大修期為3年，中批量生產(chǎn)；三相交流電源的電壓為380/220V。2.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇第三章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1減速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。3.2電動(dòng)機(jī)選擇（一）

5、工作機(jī)的功率PwPw=FV/1000=1150X1.6/1000=1.84kw（二）總效率總=0.960.980.990.960.99=0.876）所需電動(dòng)機(jī)功率PdPdPw/總1.84/0.8762.100(KW)電動(dòng)機(jī)選用：Y100L2-4查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得Ped=3kw電動(dòng)機(jī)選用Y112M-4n滿=1420r/min3.3傳動(dòng)比分配3.3傳動(dòng)比分配總一帶齒輪聯(lián)軸器滾筒軸承i齒=4.025工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60X1000v/=60X1000X1.6/(3.14X260)=117.589r/mini總n滿/n1420/117.58912.076(r/min)取i帶3則i齒i總/i帶12.07

6、6/34.025i帶33.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算）轉(zhuǎn)速nn0=n滿=1420(r/min)nI=n0/i帶=n滿/i帶=1420/3=473.333(r/min)nil=n/i齒=473.333/4.025=117.589(r/min)葉日=所=117.589(r/min)功率PP0Pd1.612(kw)P1F0帶2.1000.941.974(kw)P2P1齒輪軸承1.9740.980.991.916(kw)P3P2聯(lián)軸器軸承1.9160.990.991.875(kw)轉(zhuǎn)矩TT09550P0/n。95502.100/1420=14.126(N.m)T1T0帶i帶14.1260.96340.684(

7、Nm)T2T1齒輪軸承i齒40.6840.980.994.025=158.872(Nm)T3T2聯(lián)軸器軸承i齒帶158.8720.990.991=155.710(N.m)將上述數(shù)據(jù)列表如下:軸號(hào)功率P/kWN/(r.min1)T/(N.m)i02.100142014.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1齒輪材料和熱處理的選擇小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB=236大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，HB=1904.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1

8、按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得Hliml580MPa,Hlim2530MPa,SHlim=1Flim1n215MPa,Flim2200MPa,SFlim1/n2473.333/117.5894.025由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得ZN1=ZN2=1YN1=YN2=1.1Hlim2ZN25301HlimZN1SHlim5801580MPa530MPa計(jì)算及說明結(jié)果FHmiYni2151.1F1244MPaSflim1F2FHm2YN22001.1204MPaSFlim1（一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩TiT19550P1/O195501.974/473.37742.379（Nm）（二）選載荷系

9、數(shù)K由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載何平穩(wěn)，齒輪在兩軸承問對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取K=1.1（三）計(jì)算尺數(shù)比=4.025（四）選擇齒寬系數(shù)d根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承問為對(duì)稱布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取d=1（五）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1d1>di7663,1.140.684(4.0251)dH22u=766；153024.025KTi(u1)=44.714(mm)（六）確定齒輪模數(shù)md1a244.714.025112.343mm2m=(0.0070.02)a=(0.0070.02)X185.871取m=2（七）確定齒輪的齒數(shù)Zi和Z2Zid1m44

10、7144471422.36取3Z1=24Z2Z14.0252496.6取Z2=96Zi=24Z2=96(八) 實(shí)際齒數(shù)比'Z296一4Z124'齒數(shù)比相對(duì)誤差0.006<±2.5%允許計(jì)算齒輪的主要尺寸d1mZ122448(mm)d1=48mmd2mZ2296192(mm)d2=192mm計(jì)算及說明結(jié)果1 1中心距a-d1d2-48192120mm2 2齒輪寬度B2dd114848(mm)B1=B2+(510)=5358(mm)取B1=57(mm)(十)計(jì)算圓周轉(zhuǎn)速v并選擇齒輪精度dn13.1448473.333,v1.189m/s601000601000查表應(yīng)

11、取齒輪等級(jí)為9級(jí)，但根據(jù)設(shè)計(jì)要求齒輪的精度等級(jí)為7級(jí)。4.2.2齒輪彎曲強(qiáng)度校核(一)由4.21中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力F1244MPaF2204MPa(二)計(jì)算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得YF1=2.63Yf2=2.19比較Yf/f的值Yfi/fi=2.63/244=0.0108>Yf2/f2=2.19/204=0.0107計(jì)算大兇輪兇根寫曲應(yīng)力為a=120mmB1=57mmB2=48mmV=1.1890(m/s)定為IT7F12000KT1YF12"ZB2mZ22000101.7412.6366322240.952(MPa)F1齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠4.2.3

12、齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑da由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得ha=1c=0.25da1d12ha1Z12ham(2421)254(mm)da2d22ha2Z22ham(9621)2196(mm)齒距P=2X3.14=6.28(mm)齒根高h(yuǎn)fhacm2.5(mm)齒頂局haham122(mm)齒根圓直徑dfdf1d12hf4822.543(mm)df2d22hf19222.5187(mm)4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度足夠da1=54mmda2=196mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=43mmdf2=187mm小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板

13、式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑d=50(mm)輪轂直徑D1=1.6d=1.6X50=80(mm)輪轂長(zhǎng)度LB266(mm)輪緣厚度a°=(34)m=68(mm)取0=8輪緣內(nèi)徑D2=da2-2h-20=196-2X4.5-2X8=171(mm)取D2=170(mm)腹板厚度c=0.3B2=0.3X48=14.4取c=15(mm)腹板中心孔直徑Do=0.5(D+D2)=0.5(170+80)=125(mm)腹板孔直徑d0=0.25(D2-D1)=0.25(170-80)=22.5(mm)取d0=20(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.5X2=1齒輪工作如圖2所示：計(jì)算及說明結(jié)果第

14、五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理,HB217255b=650MPas=360MPa1=280MPa5.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑從動(dòng)軸d2=c、巨=115J1.955=29.35n2117.587考慮鍵槽d2=29.35X1.05=30.82選取標(biāo)準(zhǔn)宜徑d2=32mm5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。5.2.3軸的強(qiáng)度校核從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核圓周力Ft=2000T2=2000X158.872/192=1654.92徑向力Fr

15、=Fttan=1654.92Xtan200=602.34由丁為直齒輪，軸向力Fa=0作從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖：（如圖3所示）D2=32mm合力彎矩扭矩垂直面彎矩危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩Ft8,82Nm0*：的,87PN11&42NR從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖L=110mmRha=Rhb=0.5Ft=0.5X1654.92=827.46(N)MHC=0.5RhaL=827.46X110X0.5/1000=51.72(Nm)Rva=RVB=0.5Fr=0.5X602.34=301.17(Nm)MVC=0.5RvaL=501.17X110X0.5/1000=36.4(Nm)轉(zhuǎn)矩T=158.872(Nm)校核MCfMHC

16、2Mvc2=51.72218.822=55.04(Nm)Me=,Mc2aT2=.55.0420.6158.8722=118.42(Nm)由圖表查得，1b=55MPa3.3d>10j一=10J11-42=29.21(mm)；0.11b0.1*55考慮鍵槽d=29.21mm<45mm則強(qiáng)度足夠第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇62072個(gè)(GB/T276-1993)從動(dòng)軸承62092個(gè)(GB/T276-1993)壽命計(jì)劃:從動(dòng)軸承2個(gè)兩軸承受純徑向載荷P=Fr=602.34X=1Y

17、=0從動(dòng)軸軸承壽命:深溝球軸承6209,基本額定功負(fù)荷Cr=25.6KNft=1=3_106fC0h=60n2P10660117.589325.611000=10881201602.34預(yù)期壽命為：8年，兩班制L=8X300X16=38400<L10h軸承壽命合格6.2鍵的選擇計(jì)算及校核（一）從動(dòng)軸外伸端d=42,考慮鍵在軸中部安裝故選鍵10X40GB/T10962003,b=16,L=50,h=10,選45號(hào)鋼，其許用擠壓力p=100MPapp-h'l4000T,則強(qiáng)度足夠,（二）與齒輪聯(lián)接處4000158.872“”=82.75<phld83032合格d=50mm,考慮

18、鍵槽在軸中部安裝，故同從動(dòng)軸外伸端鍵10X40GB/10962003與齒輪聯(lián)接處鍵14x52GB/T10962003一方位母線上，選鍵14X52GB/T10962003,b=10mm,L=45mm,h=8mm,選45號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力p=100MPap=Ft=400叮=4000158.872=45.392<phlhld83550則強(qiáng)度足夠，合格6.3聯(lián)軸器的選擇由丁減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器K=1.3Tc=9550絲=9550X1.31.916=202.290nn117.589選用TL8型彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩Tn=250,、

19、缶田丁gn'選用TL8漠彈忤Tc<Tn。米用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=3240,選d=35,套住聯(lián)軸孔長(zhǎng)度L=82軸器TL8型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩T/(Nm)許用轉(zhuǎn)速n/(rmin1軸孔直徑d/mm軸孔長(zhǎng)度L/mm外徑D/mm材料軸孔類型鍵槽類型TL625033003582160HT200Y型A型第七章減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及裝配圖7.1潤(rùn)滑的選擇確定齒輪浸油潤(rùn)滑7.1.1潤(rùn)滑方式齒輪V=1.2<<12m/s應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤(rùn)滑2.軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑7.1.2潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量軸承脂潤(rùn)滑1. 齒

20、輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油，最低最高油面距1020mm需油量為1.5L左右2.軸承潤(rùn)滑選用2L-3型潤(rùn)滑脂，用油量為軸承問隙的1/31/2為宜齒輪用150號(hào)機(jī)械油軸承用2L3型潤(rùn)滑脂7.2密封形式1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法1. 觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封2. 軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由丁V<3(m/s),故選用半粗羊毛氈加以密封3. 軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部7.3減速器附件的選擇確定列表說明如下:計(jì)算及說明結(jié)果名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋12Q235M6X16GB57821986螺栓安裝端蓋24Q235M8X25GB57821986銷定位235A