一級(jí)齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明書

1、1） 選擇電動(dòng)機(jī)類型 按已知的工作要求和條件，選用Y型擋封閉器型三相異步電機(jī)。2） 選擇電動(dòng)機(jī)功率 原始數(shù)據(jù)：輸送帶工作拉力F=2800N 輸送帶工作速度V=1.4m/s 滾筒直徑D=300mm 每日工作時(shí)間T=24h 傳動(dòng)工作車限a=5 工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率 Pw=（Fv）/（1000 w） Pd=（Pw）/ Pd=（Fv）/（1000wn） 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率為 w=1223456 求中1，2，3，4, 5,6分別為帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，聯(lián)軸器，卷通軸的軸承及卷筒的效率。 查表得：1=0.96；2=0.99；3=0.97；4=0.97；5=0.98, 6=0.96 則w=0.9

2、60.990.990.990.970.970.96*0.96=0.83 Pd=（Fv）/（1000w）=（28001.4）/（10000.83）=4.72KW3） 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為w=（601000V）/（D）=（6010001.4）/（300）=89.2r/min 又V帶的傳動(dòng)比在i帶=24，單環(huán)齒輪傳動(dòng)比i齒=35，則合理傳動(dòng)比在: I=i1i2=620. I=（Nd）/（N） Nd=IN=（620）89.2r/min Nd=5351784r/min 查表得：符合這一范圍的有同步轉(zhuǎn)速有1000r/min，750r/min.1500r/min. 二.計(jì)算帶傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

3、力參數(shù) 1.各軸轉(zhuǎn)速軸 N=（Nm）/Io=（720）/（2.57）r/min=280.2r/min軸 N=（Nm）/Ii=（280.2）/（3.14）r/min=89.24r/min 卷筒軸 Nw=N=89.24r/min2.各軸的輸入功率 軸 P=Pd01=4.720.96RW=4.53KW 軸 P=PI12= PI23=4.530.990.96KW=4.35KW 3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩 由計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td Td=9550（Pd）/（Nm）=9550（3.61）/（960）N/m=34.38N/m 軸 T=TdioN01=Tdio1=34.383.3.50.96N/m=115.52N/

4、m 軸 T=Ti112=Ti123=115.524.180.990.97N/m=463.70N/m 卷筒軸 T2= T24=463.700.990.97N/m=445.29N/m 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果如下表：參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸軸軸卷筒軸轉(zhuǎn)速960274.2965.6265.62輸入功率3.63.4563.2893.154輸入轉(zhuǎn)矩34.38115.52463.70445.29傳動(dòng)比3.54.181效率0.960.950.96確定計(jì)算功率PC 由于表8.85查表得 KA=1.2 由式C8.12得:PC=KAP=1.4KW=4.8KW 選取高通V帶型號(hào) 根據(jù)PC=4.8KW，N1=960r/min。由圖

5、8.12選用A型普通V帶. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1，dd2 根據(jù)表8.6和圖8.13選取dd1，100dmin=100mm，打帶輪基準(zhǔn)直徑為： dd2=（N1）/(N2)dd1=3.5100=350mm 按表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=350，則實(shí)際傳動(dòng)比i從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為 i=（dd2）/（dd1）=（350）/（100）=3.5 N2=（N1）/(i)=(960)/(3.5)=274.29r/min 驗(yàn)算帶速V V=（dd1N1）/(601000)=(100960)/(601000)m/s=5.024m/s 帶速在525m/s范圍內(nèi). .確定帶的基準(zhǔn)長度Ld和實(shí)際中心距a 0.7（dd1

6、+dd2）a02（dd1+dd2） 0.7（100+350）a02（100+350） 315a0900 則按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距u0=1000mm由式（8.15）得： L0=2a0+（）/（2）（dd1+dd2）+（dd2-dd1）（dd2-dd1）/（4a0） =2900+（）(100+350)/(2)+(350-100)(350-100)/(4900)=2523.86mm 由表8.4選取基準(zhǔn)長度Ld=2500mm 由上式（8.16）得實(shí)際中心距a為 aa0+（Ld-L0）/（2）=（900+（2500-2523.86）/（2）mm=888.07mm 校驗(yàn)小帶輪包角a1 由上式（8.17）

7、得a1=180-（dd1-dd2）/（a）57.3=180-（250-100）/（211.86）57.3=139.43度120度確定V帶根數(shù)ZZ=（4.8）/(0.95+0.11)0.951.09=4.37根 取整得Z=5根 求初垃圾F0及帶輪軸上的壓力FQ 由表8.6查得B型普通V帶的每米長質(zhì)量q=0.17kg/m，根據(jù)式（8.19）得單根V帶的初拉力為： F0=（500pc）/（2V）（2.5）/（KQ）-1+qvv =（5004.8）/（55.02）（2.5）/（0.95）-1+0.105.025.02=158.53N 由式（8.20）可得作用在軸上的壓力FQ為 FQ=2F0Zsin（a

8、1）/（2） =2158.535sin（163.87）/（2）N=1569.45N 設(shè)計(jì)結(jié)果 選用5根 A2800GB/1544-89V帶，中心距a=888mm，帶輪直徑dd1=100mm，dd2=350mm，軸上壓力FQ=1569.45 三.設(shè)計(jì)一單及直齒圓的齒輪減速器中的齒輪傳動(dòng)： 已知傳動(dòng)功率P=3.456kw，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪轉(zhuǎn)速n=274.29r/min，傳動(dòng)比i=4.18，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，三班倒工作。1） 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217169NBS，大齒輪選用45鋼正火，硬度為169217NBS，因?yàn)槭瞧胀p速器，由表10.21選用8級(jí)精度，要求齒面粗糙度

9、RQ3.26.3m.2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩齒輪為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式（10.22）求出d1值，確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： 載荷系數(shù)K 查表10.11即K=1 齒數(shù)Z，和齒寬系數(shù)d 小齒輪的齒數(shù)Z1取為22，則大齒輪的齒數(shù)Z2=92，因單級(jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由10.20選取d=1 許用接觸應(yīng)為H 由圖10.24查得Him1=530mpa，GHim2=490mpa 由表10.10查得Sh=1 N1=60njLh=60286.571C5522451= N2=（N1）/(i)= 查圖10.27得 ZnT1=1.03 ZnT2=1.12 由式（10.13）可得 GH1=（Zn

10、T1GHim1）/（SH）=（1.03560）/（1）=576.8mpa GH2=（ZnT2GHim2）/（SH）=（1.12560）/（1）=598.9mpa 故d176.43KT1(U+1)/(duGHGH)=65.41mmm=（d1）/（2）=2.97=mm 由表10.3取標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm 3） 主要尺寸計(jì)算 d1=mZ1=322=66mm d2=mZ2=3*92=276mm b=4dd1=166=66mm 經(jīng)圓整后取b2=66mmb1=b2+9=65+9=74mmd=（1）/（2）m（Z1+Z2）=（1）/（2）2.5（25+100）mm=156.25mm4） 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)

11、由式（10.24）得出F，如FF則校驗(yàn)合格 確定有關(guān)系數(shù)參數(shù) 齒形系數(shù)YF 查表10.13得YF1=4.30，YF2=3.97許用彎曲應(yīng)力F 由圖10.25查得F1ml=310mpa，6F2ml=295mpa 由表10.10查得SF=103 由圖10.26查得Ynt1=1，Ynt2=1 由式（10.14）可得F=（Ynt1F1ml）/（SF）=（210）/（4.3）=79.19mpa F2=（Ynt2GH1ml）/（SF）=（190）/（3.97）=73.11mpa 故F1=79.19mpaF1=79.19mpa F2=73.11mpaF2=73.11mpa 根據(jù)彎曲強(qiáng)度校驗(yàn)合格四.設(shè)計(jì)所示直

12、齒齒圓錐齒輪減速器的從動(dòng)軸. 已知傳遞功率P=3.284kw，從動(dòng)軸輪的轉(zhuǎn)速n=71.64r/min，分度圓直徑d=mm，圓周力Fi=4090N，幾何力Fr=1488.6N.齒輪寬度為60mm，工作時(shí)單何運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承采用深溝球軸承.1） 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬中小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)質(zhì)量，由表7.1查得強(qiáng)度極限B=640mpa，再由表7.1得許用彎曲應(yīng)力H=60mpa2） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù)表7.2得C=118107，又由式（7.2）得 40.34d44.49mm 考慮到軸的最小直徑處需安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽，故將直徑加大3%5%為

13、41.646.7mm，由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=42mm.3）設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪的兩側(cè)，軸的外端安裝聯(lián)軸器. 確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝配順序和固定方式.參考圖14.8確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸環(huán)固定位，右端用套筒固定，這樣齒輪在軸上的周何用軸環(huán)固定，軸何采用過盈配合固定. 確定各軸段的直徑 如圖所示。軸段直徑最小，d1=42mm，考慮到要對(duì)安裝在軸段上的聯(lián)軸段上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段的直徑d2為48mm，用相同的方法確定軸

14、段的直徑d3=51mm，d4=54mm，為了便于拆卸左軸承，可查出6010型滾動(dòng)軸承的安裝高度為3.5mm，取d5=56mm. 確定各軸段的長度 齒輪輪轂寬度為72mm，為保證齒輪固定可靠，軸段的長度應(yīng)用略短與齒輪輪轂寬度，取為72mm，為保證齒輪斷面與箱體內(nèi)壁相碰，齒輪斷面與箱體內(nèi)壁應(yīng)留有一定的間距，取該間距為15mm，為保證軸承安裝 箱體軸承座孔中（軸承寬度為17mm），并考慮軸承的潤滑，取軸承斷面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm，所以軸端的長度取為72mm，軸承支點(diǎn)距離L=123mm，根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定距離的要求，去l=75mm，查閱有關(guān)的聯(lián)軸器手冊(cè)去l為84mm，在軸段上分別

15、加工出鍵槽，是的鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約510mm，鍵槽的寬度按軸段直徑手冊(cè)得到. 選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如圓角，倒角，退刀槽等尺寸. 按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖（見圖14.2/a）5） 修正軸的結(jié)構(gòu) 因軸的強(qiáng)度不大，此軸不必再作修改6） 繪制軸的零件圖 五.設(shè)計(jì)直齒圓柱齒輪減速器的主動(dòng)軸(軸).已知傳遞功率P=3.99kw，從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速n=286.57r/min，分度圓直徑d=62.5mm，圓周力F1=4159.2N，徑向力Fr=1550.2N齒輪輪轂寬度為510mm，工作時(shí)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承采用深溝球軸承. 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由已知條件知減速器傳遞的功率

16、屬于中小功率，對(duì)材料無特殊需求，故選用45鋼經(jīng)調(diào)制處理，由表14.4查得強(qiáng)度極限B=650mpa，再由表14.2得許用彎曲應(yīng)力b=60mpa 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù)表14.1得C=107118，又由式（14.2）得 25.68mmd28.32mm 考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%5%，取為26.4J29.736，由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=27mm.設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 由于設(shè)計(jì)師單環(huán)減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè). 六.鍵的設(shè)計(jì) 選擇剛性材料jy=125250mpa軸：軸段的直徑是42mm，軸段長度為110mm，由表14

17、.5得鍵寬b=12,鍵高h(yuǎn)=9，鍵長l=28140，由鍵長應(yīng)小于510，則鍵長l=100mmjy=（4T）/(dhl)=(4511.26N/M)/(459.60mm)=84mpa 由表14.6得jyjy 軸段的直徑是54mm，軸段的長度為63 由表14.5得 鍵寬b=16，鍵高h(yuǎn)=10，鍵長l=45180，由鍵長應(yīng)小于輪轂寬度510mm，則鍵長l=56mm Gjy=(4T)/(dhl)=（4511.26N/m）/（551056mm）=64.4mpa軸： 材料選擇：選擇剛性材料jy=125150mpa 段軸直徑長度27mm，軸段長度78mm 則由表14.5得鍵寬b=8mm，鍵高h(yuǎn)=7mm，鍵長l

18、=1890，由于軸段長度l=78mm，所以鍵長l=70mm.jy=（4133.1N/m）/(40860mm)=27.7mpa七.軸承的選擇軸選用深溝球軸承，一直軸的直徑為50mm，轉(zhuǎn)速n=71.64r/min，軸承所受徑向力744.3N，工作溫度正常，要求軸承預(yù)其鑄合力Lh=30600N,選擇軸承型號(hào).1） 求當(dāng)量動(dòng)載荷P 根據(jù)式（15.1）得P=fp(XFr+YFa) 查表15.12得fp=1.1，式中徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y要根據(jù)（Fa）/（Cor）值查取，Cor是軸承的徑向額定靜載荷，根據(jù)表15.13暫取（Fa）/（Cor）=0 P=1.1744.3=818.73N2） 計(jì)算所需的

19、徑向額定動(dòng)載荷值 C=(6071.640.0306)（P）/（f1）=4163.7N軸確定深溝球軸承型號(hào) 已知軸的直徑是35mm，徑向載荷775.1N P=1.1775.1=852.61 C=(60286.50.0306)（P）/（f1）=6207N查手冊(cè)得選用深溝球軸承62.10合適 軸軸承距箱高距離L=-9+20+18+7=54 軸承內(nèi)端面距內(nèi)壁距離取17 T=16 m=54-12-16=26，C1=16,C2=14八.軸承蓋的設(shè)定軸蓋d3=8m d0=d3+1=9m D2=92+5d3=112 e=1.2d3=8.4 e1e8.4軸蓋d3=8m d0=9m D2=D0+5*8=112 e=1.2d3=8.4 e1e8.4 九.箱體的主要尺寸名稱符號(hào) 減速器型式，尺寸的關(guān)系/mm 圓錐齒輪減速器箱座壁厚8箱蓋壁厚18箱蓋凸緣厚度b112 箱座凸緣厚度b12箱座底凸緣厚b220地角螺釘直徑d118.156 地角螺釘數(shù)目n4軸承旁鏈接螺栓直徑d113.617蓋與座鏈接螺栓直徑d29.078鏈接螺栓d2的間