机械设计课程设计系列——哈尔滨工业大学——二级展开式斜齿齿轮减速器设计论文

哈尔滨工业大学 机械 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 课程设计 学院：机械工程学院 班级：机械0602 姓名：张兴 学号：2006601103 教师：王德钟 目录 1 前言 3 2 设计任务 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 3 3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 的分析和拟定（附传动方案简图） 4 4 电动机的选择 4 4.1 电动机功率选择 4 4.2 电动机转速选择 4 4.3 总传动比计算和分配各级传动比 5 5 传动装置运动和动力参数计算 5 5.1 各轴转速的计算 5 5.2 各轴功率的计算 5 5.3 各轴扭矩的计算 5 6 传动零件的设计计算 5 6.1 高速级齿轮传动的设计计算 5 根据表11.8，高速轴齿轮选用40Cr调质，硬度为240～260HBS 5 6.2 低速级齿轮传动的设计计算 7 7轴的设计计算 8 7.1高速轴最小轴径计算 8 7.2低速轴的设计计算 8 7.2.1低速轴的结构设计 9 7.2.2低速轴的弯扭组合强度校核 10 7.3 中间轴的设计计算 11 8滚动轴承的选择和计算 11 8.1 高速轴和中间轴上滚动轴承的选择 11 8.2 低速轴上滚动轴承的选择和计算 11 9联轴器的选择 12 9.1 输入轴联轴器的选择 12 9.2 输出轴联轴器的选择 12 10键联接的选择和计算 12 10.1高速轴和中间轴上键联接的选择 12 10.2 低速轴上键联接的选择和计算 12 11润滑方式、润滑剂牌号及密封装置的选择 13 11.1 润滑方式 13 11.2 润滑油牌号 13 11.3密封装置 13 12其他技术说明 13 13 结束语 13 设计小结： 13 参考资料 14 1 前言 本学期学了机械设计，在理论上有了一些基础，但究竟自己掌握了多少，却不清楚。并且“纸上学来终觉浅，要知此事需躬行”。正好学校又安排了课程设计，所以决定这次一定要在自己能力范围内把它做到最好。 2 设计任务书 机械设计基础课程设计任务书 专业 班级 设计者 学号 设计题目：带式输送机传动装置二级斜齿圆柱齿轮减速器设计 设计带式输送机传动系统。采用两级圆柱齿轮减速器的传动系统参考方案（见图）。 带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入良机圆柱齿轮减速器3，在通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。 原始数据： 输送带有效拉力F=2800N 输送机滚筒转速n=60r/min （允许误差±5%） 输送机滚筒直径D=350mm 减速器设计寿命为10年（250天/年）。 工作条件： 两班制（15h/天），常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳，单向运转；三相交流电源，电压为380/220伏。 设计任务：1、减速器装配图1张（0号或1号图纸）； 2、零件图2张（低速轴及上面大齿轮，3号或号图纸） 3、设计计算说明书一份 设计期限：2008年6月23日至2008年7月4日 颁发日期：2008年6月23日 3传动方案的分析和拟定（附传动方案简图） 题目要求设计带式输送机传动装置，二级斜齿圆柱齿轮减速器，为了提高高速轴的刚度，应是齿轮远离输入端，为了便于浸油润滑，轴需水平排放，任务书中给出的参考方案可以采用。 4 电动机的选择 4.1 电动机功率选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机。 选择电动机功率Ped 设：工作机（卷筒）所需功率PW 卷筒效率ηW 电机至卷筒轴Ⅲ的传动总效率ηa（减速器效率） 电机需要的功率Pd 取 4.2 电动机转速选择 查手册取 选定电机为Y112m-4 4.3 总传动比计算和分配各级传动比 5 传动装置运动和动力参数计算 5.1 各轴转速的计算 5.2 各轴功率的计算 5.3 各轴扭矩的计算 6 传动零件的设计计算 6.1 高速级齿轮传动的设计计算 根据表11.8，高速轴齿轮选用40Cr调质，硬度为240～260HBS 因为是普通减速器，由表11.20选精度等级为8，要求齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3μm。圆周速度小于等于10m/s。 由于该减速器是闭式齿轮传动，且齿面为硬度HBS小于350的软面齿，齿面点蚀是主要的失效形式。应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。 因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（11.36）求出 值。 确定公式内的各计算值 查表11.10取K=1.1 取小齿轮的齿数 ，中间轴大齿轮齿数 取 初选螺旋角 查表11.19取 查表11.11取 查图11.23得 查表11.23的 查图11.26的 由式（11.15）的 取 圆整后取 圆整中心距后确定螺旋角 主要尺寸计算 取 6.2 低速级齿轮传动的设计计算 选用45钢调质，硬度为217～255HBS 因为是普通减速器，由表11.20选精度等级为8，要求齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3μm。圆周速度小于等于10m/s。 由于该减速器是闭式齿轮传动，且齿面为硬度HBS小于350的软面齿，齿面点蚀是主要的失效形式。应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。 因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（11.36）求出 值。 确定公式内的各计算值 查表11.10取K=1.1 取中间轴小齿轮的齿数 ，低速轴齿轮齿数 取 初选螺旋角 查表11.19取 查表11.11取 查图11.23得 查表11.23的 查图11.26的 由式（11.15）的 取 圆整后取 圆整中心距后确定螺旋角 主要尺寸计算 取 齿轮4的齿顶圆直径大于200小于500，应做成腹板式，轮毂宽度取80mm。 7轴的设计计算 7.1高速轴最小轴径计算 此减速器的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并调质处理 按扭转强度估算轴径（最小直径） 根据表16.2的C=107～118 又由式（16.2）得 联轴器有键槽加大3%～5%的15.07～16.94mm。 取最小轴径20mm。 7.2低速轴的设计计算 根据表16.2的C=107～118 又由式（16.2）得 联轴器有键槽加大3%～5%的42.29～47.54mm。 取最小轴径45mm。 7.2.1低速轴的结构设计 作装配简图，取齿轮与齿轮之间间距15mm，齿轮与箱体内壁间距15mm，轴承端面到箱体内壁距离5mm，上端轴颈长45mm，轴头长80mm，齿轮上端用轴环定位，下端用套筒定位，齿轮的周向固定采用平键联接，又各齿轮的宽度确定，作装配简图如下，并标出相应的尺寸关系。 齿轮轮毂宽度为80mm，为保证齿轮固定可靠，该轴颈长度应小于齿轮轮毂宽度，取为77mm。确定轴的结构如下 7.2.2低速轴的弯扭组合强度校核 画轴的受力图 计算轴上受力 计算轴承处支反力 计算危险截面弯矩 查表16.3得 ，满足 的条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度。 7.3 中间轴的设计计算 根据表16.2的C=107～118 又由式（16.2）得 联轴器有键槽加大3%～5%的26.36～29.63mm。 取最小轴径30mm。 8滚动轴承的选择和计算 8.1 高速轴和中间轴上滚动轴承的选择 因为是斜齿轮所以选角接触球轴承，高速轴轴颈直径25mm，中间轴轴颈直径30mm，可分别选用7205C、7206C轴承。 8.2 低速轴上滚动轴承的选择和计算 因为是斜齿轮所以选角接触球轴承，低速轴轴颈直径55mm，可选用7211C轴承。 查表17.7得， 所以A端压紧，B端放松。 对A端， 对B端， 查表17.10得， 查表17.11得， 查手则得7211C轴承Cr=52800N.取ε=3， 轴承要求寿命为 250×10×15=37500h. 所以轴承满足要求。 9联轴器的选择 9.1 输入轴联轴器的选择 电动机Y112M-4的轴径为28mm，轴头长60mm；减速器输入轴轴头直径20mm，长42mm。所以可选用 。 9.2 输出轴联轴器的选择 减速器输出轴轴头直径45mm，长80mm，卷筒轴直径45mm，长90mm。所以可选用 。 10键联接的选择和计算 10.1高速轴和中间轴上键联接的选择 高速轴上键联接用于固定联轴器的周向运动，轴头直径20mm，长42mm,且联轴器轴孔为J型，键可选用C型键。根据设计手册查得，轴的直径为17～22mm时，键的公称尺寸为6×6，键的长度可选40mm。所以选定键为 键C6×40 GB1096-79（90）。 中间轴上键联接用于固定齿轮的周向运动，轴颈直径36mm，长为43mm、73mm。根据设计手册查得，轴的直径为30～38mm时，键的公称尺寸为10×8，键的长度可选36mm、63mm。所以选定键为 键10×36 GB1096-79（90）、键10×63 GB1096-79（90）。 10.2 低速轴上键联接的选择和计算 低速轴上键联接用于固定联轴器的周向运动和齿轮的周向运动，轴头直径45mm，长80mm,且联轴器轴孔为J型，键可选用C型键;轴颈直径66mm，长为74mm。根据设计手册查得，轴的直径为44～50mm时，键的公称尺寸为14×9，键的长度可选70mm。轴的直径为65～75mm时，键的公称尺寸为20×12，键的长度可选63mm。所以选定键为 键C14×70 GB1096-79（90）、键20×63 GB1096-79（90）。 键联接强度的校核： 查表8.2得， （铸铁） （钢） 所以键联接满足强度要求。 11润滑方式、润滑剂牌号及密封装置的选择 11.1 润滑方式 齿轮的润滑 采用浸油润滑，浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为25mm。再加齿轮到箱底的距离15mm，所以油深40mm。 滚动轴承的润滑 采用飞溅润滑，需开设油沟。 11.2 润滑油牌号 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-CKC90～110润滑油 11.3密封装置 选用凸缘式端盖易于调整，采用毡圈油封密封圈实现密封。 密封圈型号按所装配轴的直径确定为 毡圈25JB/ZQ4606-86 毡圈55JB/ZQ4606-86。 12其他技术说明 1.装配轴承时，应在轴承内涂上适量的ZN-4钠基润滑脂（GB492-77）； 2.安装任一调整环时，滚动轴承的总轴向间隙应调整到0.4±0.2范围内； 3.机座与机盖合箱面上允许涂以密封油漆，但禁止使用任何衬垫； 4.装配好的减速器接合面间的间隙，在任何地方都不得大于0.03； 5.减速器装配好后，在机座内加以N46号机油（GB443-84），油面应维持 在油尺二刻线中间，高速轴以600-1000转/分作空载跑合，以检查各部件 工作的灵活性与可靠性； （1）各密封处，接合处不应有漏油、渗油现象； （2）各联接件、紧固件、联接密封可靠，无松动现象； （3）滚动轴承轴向间隙应调整正确，运转时温升不超过20°C； （4）齿轮啮合运转时平稳、正常，无冲击震动及过高噪音； 6.在空载试验合格的条件下，才允许进行负荷试验； 13 结束语 设计小结： 通过这次设计，使我认识到上课时的内容虽然已经很很丰富，但如果没有实践的话，学习再多的理论也只是纸上谈兵，就像用到的各种符号，往往就同其它的一些符号相混，结果往往是张冠李戴。但如果书上的知识没有掌握，在设计的过程中会遇到很多麻烦，就像有许多公式记不起来，结果是弄得自己手忙脚乱，只好再从书上查找；通过这次设计，我查找资料的能力也得到了很大的提高。 这次的设计，使我也懂得所学的理论知识要做到真正的融会贯通，就必须是理论同实践相结合。在现实生活中要勤于用学过的知识分析遇到的问题。 参考资料 《机械工程及自动化简明设计手册》 叶伟昌 主编 谢家瀛 林岗 副主编 ，机械工业出版社 北京中兴印刷有限公司印刷，2008年2月第1版。 《机械设计基础》 陈立德 主编 毛炳秋 张京辉 副主编，高等教育出版社 北京东光印刷厂，2004年4月第1版 PAGE 1 _1276252731.unknown _1276255496.unknown _1276287367.unknown _1276288026.unknown _1276327530.unknown _1276328003.unknown _1276328132.unknown _1276328267.unknown _1276328309.unknown _1276328015.unknown _1276327569.unknown _1276327584.unknown _1276327556.unknown _1276288182.unknown _1276288595.unknown _1276318582.unknown _1276319342.unknown _1276327141.unknown _1276288622.unknown _1276288423.unknown _1276288471.unknown _1276288224.unknown _1276288140.unknown _1276288163.unknown _1276288108.unknown _1276287668.unknown _1276287959.unknown _1276287990.unknown _1276287860.unknown _1276287411.unknown _1276287609.unknown _1276287383.unknown _1276284375.dwg _1276286086.unknown _1276287122.unknown _1276287229.unknown _1276287017.unknown _1276285311.unknown _1276285390.unknown _1276285080.unknown _1276279934.dwg _1276282831.unknown _1276283160.unknown _1276283234.unknown _1276283316.unknown _1276283000.unknown _1276282648.unknown _1276282730.unknown _1276280939.dwg _1276255587.unknown _1276256593.unknown _1276273833.unknown _1276255563.unknown _1276254570.unknown _1276254925.unknown _1276255075.unknown _1276255410.unknown _1276255459.unknown _1276255090.unknown _1276254997.unknown _1276255009.unknown _1276254960.unknown _1276254773.unknown _1276254816.unknown _1276254877.unknown _1276254799.unknown _1276254632.unknown _1276254694.unknown _1276254592.unknown _1276254043.unknown _1276254441.unknown _1276254505.unknown _1276254519.unknown _1276254490.unknown _1276254237.unknown _1276254404.unknown _1276254170.unknown _1276253061.unknown _1276253814.unknown _1276253962.unknown _1276253165.unknown _1276252885.unknown _1276252933.unknown _1276252797.unknown _1276250472.unknown _1276251388.unknown _1276251929.unknown _1276252276.unknown _1276252417.unknown _1276251955.unknown _1276251498.unknown _1276251758.unknown _1276251462.unknown _1276250973.unknown _1276251151.unknown _1276251308.unknown _1276251086.unknown _1276250766.unknown _1276250881.unknown _1276250653.unknown _1276246907.unknown _1276247407.unknown _1276247606.unknown _1276247668.unknown _1276247508.unknown _1276247173.unknown _1276247253.unknown _1276247090.unknown _1276246220.unknown _1276246688.unknown _1276246743.unknown _1276246462.unknown _1276245720.unknown _1276246139.unknown _1276245254.unknown