一级斜齿圆柱齿轮减速器机械课程设计相关

1、实用标准文案精彩文档实用标准文案ri二 齿轮传动效率 0.97 8级精度一般齿轮传动口 ：联轴器传动效率0.99齿轮联轴器4=0.83:卷筒传动效率0.965由电动机到工作机的总效率"=1 '' " ' 1' =0.831 2 3 4 5因此可知电动机的工作功率为：(>=kW=4.43kW n 033式中：_工作机实际所需电动机的输出功率,kVV工作机所需输入功率.kVV-电动机至工作机之间传动装置的总功率.3、确定电动机转速工作机卷筒轴的转速. G0X1D0QV"=r/min=54.94r/min血按推荐的传动比合理范围,V

2、带传动在24之间,一级圆柱齿轮传动在6之间,所以总传动比的合理范围1=624,故电动机的转速可选范围口迎=口1¥ T'=3301319 r/min ,符合这一范围的同步转速有 750 r/min和 1000 r/min .根据容量和转速,有机械设计手册查出有两种适用的电动机型号, 其技术参数及传动比的比照情况见下表：表1传动比方案方电动额定同步转满载重量总传V带减案机型 号功率kW速r/min转速r/min(kg)动比传 动速 器1Y132M2-65.510009608417.473.25.462Y160M2-85.575072011913.112.55.24精彩文档股;=5

3、4.94r/min实用标准文案i=17.47综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动 比,可知方案1较适宜(在满足传动比范围的条件下,有利于提升齿 轮转速,便于箱体润滑设计).因此选定电动机型号为Y132M2-6额定功率为Ped =5.5kW,满载转速n=1000r/min .三、计算总传动比及分配各级的传动比1、传动装置的总传动比为i=17.472、分配各级传动比i= L ',初取二=3.2,那么齿轮减速器的传动比为；i 17新l-o =5.46I眨3、计算传动装置的运动参数和动力参数(1) 各轴转速,fl 960I 轴 =300 r/minI 4曙由“'

4、 3加一,.II 轴 =54.95 r/min11 % 5.46卷筒轴 即=iE=SMSr/min(2) 各轴功率i轴P叫q=4,25即口轴二-精彩文档实用标准文案卷筒轴3二PDJ/392刚(3) 各轴转矩八一 PT -I 轴：:'力II轴二一二一二二N .ai,Pm卷筒轴：:.' '表2运动和动力参数参数轴名电动机轴I轴II轴卷筒*由转速 n/r - min-196030054.9454.94功率P/kW4.434.254.043.92转矩T/N(m44.07135.29702.13681.27传动比i3.25.461效率40.960.950.97四、V带设计设计参数

5、应该满足带速5m/s« V« 10m/s、小带轮包角at> 120一般带根数Z <妙5等方面的要求.1、求计算功率Pc查表 13-8 得 xt2m =1 北425 二 5MC H 1精彩文档实用标准文案2、选V带型号可用普通V带或窄V带,现选以普通V带由匕=5.lkW, n=960 r/min查?机械设计根底?表13-15可知选A型,d = 112140mm 3、求大小带轮基准直径由表13-9可知dt不小于75mm现取可=125mm由表13-9可知取d? = 400mm4、验证带速628m/snd.nV =-60X1000在5M 25m/s的范围内,适宜5、求V

6、带基准长度Ld和中央距a初选中央距： 4二川1叫二 15X125+侧二 78乃加取a.= 800mm,符合01他也4aos 2 d匐由?机械设计根底?第205页13-2式可得带长-.-：+,:-' ' 一 .、有表13-2对A型带选 = 2500mm一 U-La 乙八八.2500-2443 八实际中央距：a君" +/丁2=800 ,二826mm6、验算小带轮包角5精彩文档实用标准文案% = 38.口 一 生也X573=IGPAIZO' 适宜 XB.7、求V带根数工一已一4+ %)今 n=960r/min, 3 二二二l.查表 13-3 为=138kW,由式13

7、-9得传动比i二一J 二3,3 1al ci-£)查表 13-5 知：APa = O.llkW由口二 M'l 查表 13-7 得：K% = 0.9S,查表 13-2 得：KL = 1.09由此得Z二(L38+0,11)X095X1033.3,取4根8、求作用在带轮轴上压力Fq查表 13-1 得 q=0.1Kg/m ;的单根V带的初拉力：500PJ2,53Fo =-l； + qV-69£N° ZV & J 4轴上的压力： Fq = 2ZFosiny = 2X4X169.6X sin-1338N五、齿轮的设计1择齿轮类型,材料,精度,及参数 选用闭式斜

8、齿圆柱齿轮传动外啮合 选择齿轮材料；小齿轮材料都取为 45号钢,调质,HBS=197-286 ;入 lim1=600MPaFFE1 =450MPa 大齿轮材料取为：45 号钢,正火处理 HBS=156-217.Hlim2=380MPa;仃fe2 =300MPa;(表 11-1);由表 11-5: Sh =1; S =1.25 ;精彩文档实用标准文案Zh =2.5 ; Zf =188.9;(表 11-4)<Thi= tlHlimi/ Sh =600MPa ;二 H2= ；=Hlim2/ Sh =300MPa二F1=二FE1/ SF=360MPa;二F2尸二FE2/ SF=240MPa按齿轮

9、接触强度设计计算：选取齿轮为8级的精度制造,取载荷系数 Ka=1.3,表13-3;齿宽系数史=1.2 ;表11-6初选螺旋角P=15o;小齿轮齿数4=20;大齿轮齿数Z2=20m 5.46=110;3 ,2KTi u 1 Ze Zh 1、2Id U 二h3-2 135.29 1.3 5.5 1 z 2.5 188.9 cos15 0.98.2之1 父()1.25.5300_79.33 mmd1cos ： 79.33 cos15模数 mn=-=3.83 取 mn=4;Zi20' mjz ' z)中央距 a = n( 1 -2270 mm2cos15螺旋角： 口 = arccos

10、mn(z1 +z2) =arccos 4"130 =15.64 ° ;2a2 270分度圆直径：d1=刀腺=83.076 mm； d2=i齿 d1 =456.918 mm； cos :齿宽 b=M=1.2 %79.33=99.6 mm；取b=105mmb2=100mm验算齿面弯曲强度：齿形系数 YFa1 =2.82;YSa1=1.57;YFa2 =2.2;YSa2 =1.84;(表 11-8 ; 11-9)精彩文档实用标准文案2KT1YFa1Ysa1bm2zi2 1.3 132.58 2.82 1.57 2100 420=48MPa二 F1YPa9 Y2 2 1 84Fa2

11、 Sa2 =48.=37.86MPaYFa1 Ysa12.82 1.57仃 F1仃 F1；bF2OF2；故平安;齿轮的圆周速度:dn1v =60 1000二 83 300 , =1.3m/s60000名称代号结果小齿轮大四轮法面模数mn4螺旋角15.64 o中央距'a270 mm传动比i齿5.5法面压力角Ctn20o齿顶局h a4齿根高h f5全齿高h9顶隙c1.125齿数z20110分度圆直径d83.076456.918齿顶圆直径da91.076464.918齿根圆直径df73.076446.918齿轮宽b105100齿轮传动的几何尺寸,制表如下：详细见零件图名称符号结果公式机座壁厚

12、d8mm0.025a+1 至 8机盖壁厚由8mm0.02a+1 >8六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计精彩文档实用标准文案机座凸缘壁厚度b12mm1.5 6根据各段 装配的零 件及定位 需要得出 轴径和长 度k=110 ,Ri=50L2 =59 ,Ra=58Lg =59 ,跖=60L4 =95 ,Rg=65L5 =7 ,R$=70Lfi=42.5 ,k=60机盖凸缘厚度口12mm1.5 &机座底凸缘壁厚b220mm2.5地脚螺钉直径df24mm0.036a+12地角螺钉数 一n6a>250-500 时；n=6轴承旁连接螺栓直径d116 mm0.75 df机盖与机座连接螺栓

13、 直径d212 mm(0.5-0.6 ) df轴承端盖螺钉直径d310 mm(0.4-0.5 ) d,J f窥视孔螺钉直径d48 mm(0.3-0.4 ) df定位销直径d10 mm(0.7-0.8 ) d2df di d2至外机壁距离G见卜表df d2至凸缘边缘距离C2见卜表轴承旁凸台半径R1C2外机壁纸轴承作端面距 离I140 mmC1 + C2 -+ (8-12)大齿轮顶圆与内机壁距 离112 mm>1.2 d齿轮端面与内机壁距离&10 mm>6机盖机座肋厚m1, m7/7 mmm1 =0.85& m =0.856轴承端盖外径D2140/165 mm轴承端盖凸

14、缘厚度t12 mm(1-1.2 ) d3表 c1, c2 值(m螺栓直径M8M10M12M16M20M24M30G min13161822263440C2 min11141620242834七：轴的设计1.高速轴的设计.(1)选择轴的材料：选取45号钢,调质,HBS=197-286(2)初步估算轴的最小直径精彩文档实用标准文案3据教材公式,d .c :P1 ,'ni查表 14-2 得 c=110; p =3.952kw; n =253.70 r/min ;3d >c jP-=28mm； 28 M (1+5% =26.6 取 dmin =30mm nI2.轴的结构设计：考虑带轮的机

15、构要求和轴的刚度,取装带轮处轴径dmin = 30mm;齿轮轮毂直径：毂=凶见=(52.5-70 ) mm取d毂=55mm (1.5-2)根据密封件的尺寸,选取装轴承处的轴径为 d承=45mm查?机械设计手册?第三版 P949;选取轴承：型号孔径外 径宽B动载KNKN油 r/min脂 r/min7209AC45m m85 mm19 mm36.827.290006700两轴承支点间的距离:Li =Bi+2& +25+B ；式中：Bi 小齿轮齿宽,4 箱体内壁与小齿轮端面的间隙,42箱体内壁与轴承端面的距离,b轴承宽度,得到：L1=168mm带轮对称线到轴承支点的距离：BB3L2 = +l

16、2 +l3 +k +； 22式中：l2轴承盖的凸缘厚度,(l2 =6 +g +c2 +5+t _42 B=27 )l3螺栓头端面至带轮端面的距离,15mm精彩文档实用标准文案k轴承盖 M10螺栓头的高度,查得k=6;B3甲轮见度,B3 =2f +3e = 2M9 +3父15 =63 (查表 13-10 得 f ,e 的值)；求得：L2=88mm2,按弯扭合成应力校核轴的强度.(1)计算作用在轴上的力小齿轮受力分析圆周力：Ft1 =红=2父 135.29 父103/83=3257 Nd1径向力：J;且普COSP=3257tan20o-cos15.640=1231 N轴向力：Fa1 =Ft1tan

17、 P = 3257x tan15.64* =911.8 N(2)计算支反力水平向：F1H = F2H = Ft1/2 =3257/2 = 1628.5 NL1dFr1 ,十 Fa1 1一 垂直面：F2V =22 =840.9 NL1F1V =Fr1 F2V =1231-840.9=390N(3)求F在支点产生的反力：匚F L21338 M 88F2F =697.7 NL1168Ef =Fq +F2V =1338+697 = 2035 N(4)求垂直面的弯矩：L1- 八 -M 2V = F2V 1=70.6 N m2L1M 1V = F1V , =32.76 N m2u=U =L广L4 = k

18、=精彩文档实用标准文案(5)求水平弯矩:LiM ih = M 2H - Fi h 136.794 N m 2求合成弯矩：M a = M 2V M 2H =252 N mM a, =,：M1V Mi2h =136.43 N m(6)求轴传递的扭矩：dT =Ft135.29 N m2(7)求危险截面的弯矩当量：a-a截面最危险,其当量弯矩为：Me =、M； (：T)2 =265 N m(8)计算危险截面处轴的直径： 3 3 Me265 oc上人d 之 Je-= J=35 mm 女全；0.1二b10.1 603.低速轴的设计. 选择轴的材料：选取45号钢,调质,197-286初步估算轴的最小直径3

19、,P,据教材公式,d -c P|1,nil查表 14-2 得 c=110; PI =3.96 kw ; nII =54.95 r/min3 Pd 之c |'=45.8;45.8 >< 1.05=48.06 mm 取 dmin =50 mm.nn2.轴的结构设计:考虑带轮的机构要求和轴的刚度,取装联轴器处轴径:dmin =50 mm齿轮轮毂直径：毂=/齿、较(1.5-2)(52.5-70 ) mm取 d毂=65mm精彩文档实用标准文案根据密封件的尺寸,选取装轴承处的轴径为 d承=60mm查?机械设计手册?第三版 P949;选取轴承：型号孔径外径宽B动载KNKN油r/min脂r

20、/min72i2AC60mm110mm22 mm38.528.590006700两轴承支点间的距离:Li =Bi +2&+2&+B ;式中：Bi 小齿轮齿宽,i箱体内壁与小齿轮端面的间隙,2箱体内壁与轴承端面的距离,B轴承宽度,得到：Li=166 mm带轮对称线到轴承支点的距离：BB3L2 l2 l3 k ； 22式中：l2轴承盖的凸缘厚度,(l2 =6 +c +Q +5 + t -A2 -B=27 )I3螺栓头端面至带轮端面的距离,15mmk轴承盖 Mi0螺栓头的高度,查得k=6;B3联轴器宽度；B3 =2f +3e = 29 +3"5=63 (查表 i3-i0 得

21、 f ,e 的值)；求得：L2=ii2 mm3.按弯扭合成应力校核轴的强度.精彩文档实用标准文案(1)计算作用在轴上的力小齿轮受力分析圆周力：Ft2 = 2T2 =2 702.13 103/456.918=3073N d2径向力：F,2 =Ft2tan：n cos :=3073 tan20 - cos15.64 =1161N轴向力：Fa2 =Ft2 tan|； ： 3073 tan15.64 =860.3N(3)计算支反力水平面：F1H =F2H = Ft2/2 =3073/2 =1516.5 NFL1F2=-590.1NFr2 Fa2垂直面：f2V 2L1Fiv =Fr2 F2V =1516

22、.5+590.1=1750.6 N(4)求垂直面的弯矩：M 2V = F2V L1=49.48N m2M= f1v L1 =147 N m2(3)求水平弯矩：_L1一 一M 1H =M 2H =Fih129 N m2(7)求轴传递的扭矩：T = Ft 2 d - 702 N m2(8)求合弯矩：M 二而；M2H =191.2 N m1、求危险截面的弯矩当量：Me =4M 2 (1 T)2 =465 N m精彩文档实用标准文案(10)计算危险截面处轴的直径：33, M e465d 占卜e-= =43 mm 女全；0.1二b0.1 60八：轴承校核计算1、高速轴承的校核寿命为48000小时,校核初

23、选的7209ACW承两轴承径向力：Frl = F±v2 + F1H* =,39.2 + 1628,52=1674.5Fr2 = 了1 +F；h2=寻8钝西 1628出=1832.8轴向力：_,一二查?机械设计根底?表16-11可知：e=0.68i '- - -=1138.4-：二三二%二 J' 一二二一二1246.3由于印1+%>也2,所以2为压紧端故 _ _ _ 一 -限|+国=2050.2计算轴承的当量动载荷：Fw 1138,4. zn由二 二 7Z；不二.,68 = 2;查表 16-11 可知：F,. Ib74«b所以一 一一 一.-由丁二菽7=

24、L12 > e;查表16-11可知:精彩文档实用标准文案XlORL Y2 - 0B7；所以二一二二- < 二二一-：计算所需的径向根本额定动载荷.：由于_<<故以轴承2的径向当量动载荷?为计算依据.因受中等冲击查表16-9得4 = 15;工作温度正常,查表16-8得ft = 10所以1 -_ fpXP. r 60n _ 7 L5X253S Z6»X300-八八,一 一.1:= 36.2kN<3r ft io6 ni 、io6.8.5kN因此适宜2、低速轴承的校核寿命为48000小时,校核初选的7212AOW承两轴承径向力：r 1Frl = JF1VZ +

25、 F1H2 = V1750.62 + 1536.5a = 2329NFr2 = 0屋 +殂 = v 589.1+ 1536.52 = 1646N轴向力：_ 一 查?机械设计根底?表16-11可知：e=0.68一 一=1583.7N一：二：F,= L 6- ' d、*=1119.28N由于F葭+%>F酸,所以2为压紧端故- L - 匚 一 ?,=2444N精彩文档实用标准文案计算轴承的当量动载荷：F 1533*7由卫二一；二二0.68二e；查表16-11可知：/义 2329所以二 一 ; - - -F 2444由卫二一二1.48 > e；查表16-11可知：%阳5上以上临；&

26、#163; £所以二 2 二；： 二 一 J计算所需的径向根本额定动载荷.：由于.< _故以轴承2的径向当量动载荷?为计算依据.因受中等冲击查表16-9得fp = 15;工作温度正常,查表16-8得* 二 L fPXPa / SOn-L5X2B01 » .63X54.95一 '' -22.7kN<58.2kN因此适宜九、键的设计由于齿轮和轴材料均为钢,故取(rP=120Mpa1、输入轴与大带轮轮毂联接采用平键联接轴径 d=30mm,L=60m,mT=135.29Nm查?机械设计根底?课本P156得,选用圆头普通A型平键,得：b=8mmh=7mm

27、键长范围 L=18 90mm键长取L=50 mm 键的工作长度l=Lb=42mm强度校核：由P158式10-26得精彩文档实用标准文案(T p=4T/dhl=61Mpa<6 P=120Mpa所选键为：普通A型8X7平键2、输入轴与齿轮联接采用平键联接轴径 d=55mm,L=105mmT=135.29Nm查课本P156得,选用圆头普通 A型平键,得：b=16mm h=10mm键长范围L=45180mm键长取L=90mm键的工作长度l-L b-74mm强度校核：由P158式10-26得(rp-4T/dhl-109 Mpa<(rP-120Mpa所选键为：普通A型16X10平键3、输出轴与

28、齿轮2联接用平键联接轴径 d-65mm,L-100mm查课本P156得,选用圆头普通 A型平键,得：b-20mm h-12mm键长范围L-56220mm键长取L-90 mm 键的工作长度l-L b-70mm强度校核：由P158式10-26得(T p-4T/dhl-32 Mpa<(rP-120Mpa所选键为：普通A型20X12平键4、输出轴与联轴器联接用平键联接轴径 d-50mm,L-110mm查课本P156得,选用圆头普通 A型平键,得：b-14mm h-9mm键长范围L-36160mm键长取L-90mm键的工作长度l-L b-76mm强度校核：由P158式10-26得(T p-4T/d

29、hl-15.8 Mpa<6 P-120Mpa所选键为：普通 A型14X9平键十、联轴器的选择根据低速轴最小端轴颈选择LZ4型弹性柱销齿式联轴器型号公称转矩Tn/N - m许用转速nr/min轴孔直径d1,d2,dz轴孔长度L、L1DBS质量Kg精彩文档实用标准文案LZ1112500012-2427-5276422.51.7LZ2250500016-3230-8290502.53.0LZ3630450025-4244-1121187037.3LZ41800420040-60843联轴器的校核:=K=i 二三二二二二二二LCA< 4200r/min54.95r

30、/minn2 ='2 1适宜H一、润滑与密封1、润滑方式齿轮的润滑“小 二 83 300 ,匕：1 1 =1.3m/s60 100060000由于速度低于2m/s,轴承采用脂润滑Z1-1GB7324-1994,闭式齿轮 采用工业闭式齿轮油L-CKC150GB5903-199强油深度以从动轮一个 齿高为宜.2、密封方式(1)箱座与箱盖凸缘的密封选用接合面涂密封胶703(2)观察孔、注油孔等处密封选用石棉橡胶纸(3)轴承盖密封高速轴：透盖 B 35 54 GB/T 13871-1992盲盖 O 87.5X2.65-A-N-GB/T34521-2005精彩文档实用标准文案低速轴：透盖 B42

31、 62 GB/T 13871-1992盲盖 O128-3.55-A-N-GB/T34521-2005(4)其他处密封轴承靠近机体内壁处用挡油板密封,预防润滑油进入轴承内部.十二、附件设计A视孔盖和窥视孔：在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够 的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔 与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的外表并用垫片增强密封, 盖板用铸铁制成,用M8紧固.B油螺塞：放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧, 以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块, 由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封.C油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处.油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.D通气孔：由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气