二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书

一、 1、​  设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1．​ 要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2．​ 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。 3．​ 知条件：运输带卷筒转速 ， 减速箱输出轴功率 马力， 2、​ 传动装置总体设计： 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下： 3、​ 选择电机 1.​ 计算电机所需功率 ： 查手册第3页 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1-7： －带传动效率：0.96 －每对轴承传动效率：0.99 －圆柱齿轮的传动效率：0.96 －联轴器的传动效率：0.993 —卷筒的传动效率：0.96 说明： －电机至工作机之间的传动装置的总效率： 2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=2 4 二级圆柱齿轮减速器传动比i=8 40所以电动机转速的可选范围是： 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 方案 电动机型号 额定功率 同步转速 r/min 额定转速 r/min 重量 总传动比 1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11 2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53 4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下： 额定功率kW 满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L AB 4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280 四 确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比： 分配传动比：取 则 取 经计算 注： 为带轮传动比， 为高速级传动比， 为低速级传动比。 五 计算传动装置的运动和动力参数： 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴 ——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。 1.​ 各轴转速： 2各轴输入功率： 3各轴输入转矩： 运动和动力参数结果如下表： 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min 输入 输出 输入 输出 电动机轴 3.67 36.5 960 1轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86 2轴 3.21 3.18 470.3 465.6 68 3轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1 4轴 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1 六 设计V带和带轮： 1.设计V带 ①确定V带型号 查课本 表13-6得： 则 根据 =4.4, =960r/min,由课本 图13-5，选择A型V带，取 。 查课本第206页表13-7取 。 为带传动的滑动率 。 ②验算带速： 带速在 范围内，合适。 ③取V带基准长度 和中心距a： 初步选取中心距a： ，取 。 由课本第195页式（13-2）得： 查课本第202页表13-2取 。由课本第206页式13-6计算实际中心距： 。 ④验算小带轮包角 ：由课本第195页式13-1得： 。 ⑤求V带根数Z：由课本第204页式13-15得： 查课本第203页表13-3由内插值法得 。 EF=0.1 =1.37+0.1=1.38 EF=0.08 查课本第202页表13-2得 。 查课本第204页表13-5由内插值法得 。 =163.0 EF=0.009 =0.95+0.009=0.959 则 取 根。 ⑥求作用在带轮轴上的压力 ：查课本201页表13-1得q=0.10kg/m，故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力： 作用在轴上压力： 。 七 齿轮的设计： 1高速级大小齿轮的设计： ① 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ：高速级小齿轮选用 钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为220HBS。 ②查课本第166页表11-7得： 。 查课本第165页表11-4得： 。 故 。 查课本第168页表11-10C图得： 。 故 。 ③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数 ，取齿宽系数 计算中心距：由课本第165页式11-5得： 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 则 取 实际传动比： 传动比误差： 。 齿宽： 取 高速级大齿轮： 高速级小齿轮： ④验算轮齿弯曲强度： 查课本第167页表11-9得： 按最小齿宽 计算： 所以安全。 ⑤齿轮的圆周速度： 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。 2低速级大小齿轮的设计： ①材料：低速级小齿轮选用 钢调质，齿面硬度为250HBS。 低速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为220HBS。 ②查课本第166页表11-7得： 。 查课本第165页表11-4得： 。 故 。 查课本第168页表11-10C图得： 。 故 。 ③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数 ，取齿宽系数 计算中心距： 由课本第165页式11-5得： 取 则 取 计算传动比误差： 合适 齿宽： 则取 低速级大齿轮： 低速级小齿轮： ④验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得： 按最小齿宽 计算： 安全。 ⑤齿轮的圆周速度： 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。 八 减速器机体结构尺寸如下： 名称 符号 计算公式 结果 箱座厚度 10 箱盖厚度 9 箱盖凸缘厚度 12 箱座凸缘厚度 15 箱座底凸缘厚度 25 地脚螺钉直径 M24 地脚螺钉数目 查手册 6 轴承旁联结螺栓直径 M12 盖与座联结螺栓直径 =（0.5 0.6） M10 轴承端盖螺钉直径 =（0.4 0.5） 10 视孔盖螺钉直径 =（0.3 0.4） 8 定位销直径 =（0.7 0.8） 8 ， ， 至外箱壁的距离 查手册表11—2 34 22 18 ， 至凸缘边缘距离 查手册表11—2 28 16 外箱壁至轴承端面距离 = + +（5 10） 50 大齿轮顶圆与内箱壁距离 >1.2 15 齿轮端面与内箱壁距离 > 10 箱盖，箱座肋厚 9 8.5 轴承端盖外径 +（5 5.5） 120（1轴） 125（2轴） 150（3轴） 轴承旁联结螺栓距离 120（1轴） 125（2轴） 150（3轴） 九 轴的设计： 1高速轴设计： ①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。 ②各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得： 又因为装小带轮的电动机轴径 ，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且 所以查手册第9页表1-16取 。L1=1.75d1-3=60。 因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册85页表7-12取 ，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。 段装配轴承且 ，所以查手册62页表6-1取 。选用6009轴承。 L3=B+ +2=16+10+2=28。 段主要是定位轴承，取 。L4根据箱体内壁线确定后在确定。 装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴： 查手册51页表4-1得： 得：e=5.9＜6.25。 段装配轴承所以 L6= L3=28。 2​ 校核该轴和轴承：L1=73 L2=211 L3=96 作用在齿轮上的圆周力为： 径向力为 作用在轴1带轮上的外力： 求垂直面的支反力： 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图： 求水平面的支承力： 由 得 N N 求并绘制水平面弯矩图： 求F在支点产生的反力： 求并绘制F力产生的弯矩图： F在a处产生的弯矩： 求合成弯矩图： 考虑最不利的情况，把 与 直接相加。 求危险截面当量弯矩： 从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数 ） 计算危险截面处轴的直径： 因为材料选择 调质，查课本225页表14-1得 ，查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ，则： 因为 ，所以该轴是安全的。 3轴承寿命校核： 轴承寿命可由式 进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以 ，查课本259页表16-9，10取 取 按最不利考虑，则有： 则 因此所该轴承符合要求。 4弯矩及轴的受力分析图如下： 5键的设计与校核: 根据 ，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于 在 范围内，故 轴段上采用键 ： , 采用A型普通键: 键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取 =50得 查课本155页表10-10 所选键为： 中间轴的设计： ①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。 ②根据课本第230页式14-2得： 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取 ，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B+ + + =18+10+10+2=40。 装配低速级小齿轮，且 取 ，L2=128，因为要比齿轮孔长度少 。 段主要是定位高速级大齿轮，所以取 ，L3= =10。 装配高速级大齿轮，取 L4=84-2=82。 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取 ，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。 ③校核该轴和轴承：L1=74 L2=117 L3=94 作用在2、3齿轮上的圆周力： N 径向力： 求垂直面的支反力 计算垂直弯矩： 求水平面的支承力： 计算、绘制水平面弯矩图： 求合成弯矩图，按最不利情况考虑： 求危险截面当量弯矩： 从图可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数 ） 计算危险截面处轴的直径： n-n截面: m-m截面: 由于 ，所以该轴是安全的。 轴承寿命校核： 轴承寿命可由式 进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以 ，查课本259页表16-9，10取 取 则 ，轴承使用寿命在 年范围内，因此所该轴承符合要求。 ④弯矩及轴的受力分析图如下： ⑤键的设计与校核： 已知 参考教材表10-11，由于 所以取 因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得 L=128-18=110取键长为110. L=82-12=70取键长为70 根据挤压强度条件，键的校核为： 所以所选键为: 从动轴的设计： ⑴确定各轴段直径 ①计算最小轴段直径。 因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式14-2得： 考虑到该轴段上开有键槽，因此取 查手册9页表1-16圆整成 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值，取 ②为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径 。查手册85页表7-2，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取 。 ③设计轴段 ，为使轴承装拆方便，查手册62页，表6-1，取 ，采用挡油环给轴承定位。选轴承6215: 。 ④设计轴段 ，考虑到挡油环轴向定位，故取 ⑤设计另一端轴颈 ，取 ，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。 ⑥ 轮装拆方便，设计轴头 ，取 ，查手册9页表1-16取 。 ⑦设计轴环 及宽度b 使齿轮轴向定位，故取 取 , ⑵确定各轴段长度。 有联轴器的尺寸决定 (后面将会讲到). 因为 ,所以 轴头长度 因为此段要比此轮孔的长度短 其它各轴段长度由结构决定。 （4）．校核该轴和轴承：L1=97.5 L2=204.5 L3=116 求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。 作用在齿轮上的圆周力： 径向力： 求垂直面的支反力： 计算垂直弯矩： .m 求水平面的支承力。 计算、绘制水平面弯矩图。 求F在支点产生的反力 求F力产生的弯矩图。 F在a处产生的弯矩： 求合成弯矩图。 考虑最不利的情况，把 与 直接相加。 求危险截面当量弯矩。 从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数 ） 计算危险截面处轴的直径。 因为材料选择 调质，查课本225页表14-1得 ，查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ，则： 考虑到键槽的影响，取 因为 ，所以该轴是安全的。 （5）．轴承寿命校核。 轴承寿命可由式 进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以 ，查课本259页表16-9，10取 取 按最不利考虑，则有： 则 , 该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的。 （6）弯矩及轴的受力分析图如下： （7）键的设计与校核： 因为d1=63装联轴器查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得 因为L1=107初选键长为100,校核 所以所选键为: 装齿轮查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得 因为L6=122初选键长为100,校核 所以所选键为: . 十 高速轴大齿轮的设计 因 采用腹板式结构 代号 结构尺寸和计算公式 结果 轮毂处直径 72 轮毂轴向长度 84 倒角尺寸 1 齿根圆处的厚度 10 腹板最大直径 321.25 板孔直径 62.5 腹板厚度 25.2 电动机带轮的设计 代号 结构尺寸和计算公式 结果 手册157页 38mm 68.4mm 取60mm 81mm 74.7mm 10mm 15mm 5mm 十一.联轴器的选择： 计算联轴器所需的转矩： 查课本269表17-1取 查手册94页表8-7选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。 十二润滑方式的确定： 因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于 ，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。 十三.其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。 十四.参考资料： 《机械设计课程设计手册》(第二版)——清华大学 吴宗泽，北京科技大学 罗圣国主编。 《机械设计课程设计指导书》（第二版）——罗圣国，李平林等主编。 《机械课程设计》（重庆大学出版社）——周元康等主编。 《机械设计基础》（第四版）课本——杨可桢 程光蕴 主编。