【正文】 機械設(shè)計課程設(shè)計 —— 二級斜齒輪減速器 學(xué) 院： 行知學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 121 班 姓 名： 范云龍 學(xué) 號： 12556108 聯(lián)系電話 ： 18329031863/651863 授課教師： 徐洪 成 績 : 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 姓名 范云龍 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 機械 121 學(xué)號 12556108 設(shè)計題目：帶式輸 送機的傳動裝置中的帶傳動與減速器，減速器結(jié)構(gòu)為二級斜齒減速器。 工作條件：如表中數(shù)據(jù)，每年以 240 工作日計算，輸出轉(zhuǎn)速允許誤差為 3％以內(nèi)。 設(shè)計工作量：設(shè)計說明一份；結(jié)構(gòu)草圖一份（坐標(biāo)紙手繪）；減速器裝配圖一份；大帶輪、小帶輪、四個齒輪，三根軸的零件圖；減速器 3D 裝配圖一份；減速器 3D 動畫；三根軸的應(yīng)力應(yīng)變圖。 數(shù)據(jù)號 學(xué) 號 姓 名 沖 擊 工作年限 工作班制 運行形式 輸出轉(zhuǎn)速r/min 輸出扭矩 6 12556108 范云龍 大 5 3 雙向 55 450 指導(dǎo)教師簽字： 日期： 序號 項目 依據(jù) 結(jié)論 I. 方案分析 將齒輪置于遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可以使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷不均勻的現(xiàn)象。 II. 選擇電動機 1. 電動機類型 目前應(yīng)用最廣的是 Y 系列三相異步電動機，其結(jié)構(gòu)簡單、起動性能好、工作可靠、價格低廉，維護方便。 Y 型全封閉籠型三相異步電機 2. 電動機功率 輸出功率 9550nTP outOUT ?? （輸出扭矩m450NT ?? ，輸出轉(zhuǎn)速r/min55n out ? ） 2 . 5 9 1 6 k WkW1 9 14 9 5P OUT ?? 傳動效率 423321 ηηηηη ? （ 4321 ηηηη ，， 分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器的效率。取9601 .?η ， 9902 .?η ，903820.?η 9903 .?η ， 9904 .?η ） 電動機功率 ηOUTPP ? ? 3. 電動機轉(zhuǎn)速 總傳動比 2cdiii ? （帶傳動比 d ?? ，齒輪傳動比 c ?? ） 48i3753 ??. 電動機轉(zhuǎn)速 inn out ?? 2640n186 ?? 4. 選擇電動機 根據(jù)電動機功率 ? ， 電動機轉(zhuǎn)速 2640n186 ?? ， 查 《課程設(shè)計指導(dǎo)書》 P143 附表 Y100L— 2 5. 結(jié)論 電動機型號 功率 P 轉(zhuǎn)速 n Y100L— 2 3kW 2880r/min III. 分配傳動比 1. 總傳動比 outnni ? 3 6 3 652552 8 8 0i .?? 2. 定義參數(shù) 3 ik? ? 3. 高速級傳動比 ki12 ? 741193i12 .? 4. 低 速級傳動比 ? ? 5. 帶傳動傳動比 3412d iiii ? 156884id .? 6. 初選傳動比 di 12i 34i IV. 帶傳動設(shè)計 i. 帶設(shè)計 1. 確定計算工作情況系數(shù) 根據(jù)帶傳動三班制，軟啟動，載荷變動大， 查《 機械設(shè)計 》 P156 表 88 41KA .? 確定 計算功率 PKP Aca ? （ 3kWP ? ） kW24Pca .? 功率 2. 選擇 V帶代帶型 根據(jù) 計算功率kW24Pca .? ， 轉(zhuǎn)速2880r/minn ? ， 查《機械設(shè)計》 P157 圖 811 選用 A 型 3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗算帶速 v (1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù) V 帶帶型為 A 型， 查《機械設(shè)計》 P155 表 87，P157 表 89 mm90dd1 ? (2) 驗算帶速 s)( 5 m / s , 3 0 m /m / s5731m / s100060288090100060ndv d1????????.ππ 帶速合適 (3) 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 mm13 7 4did d1dd2 .?? ，再 根據(jù) V 帶帶型為 A 型 ，查《機械設(shè)計》 P157 表 89 mm355dd2 ? 4. 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 dL (1) 初定中心距 )( )(. d2d1 0d2d1 dd2 add70 ? ??? mm500a0 ? (2) 計算帶所需的基準(zhǔn)長度 mm1 7 3 4a4 dddd2a2L02d1d2d2d10d0??????)()(π再根據(jù) V 帶帶型為 A 型，查《機械設(shè)計》 P145 表 82 mm1750Ld ? (3) 計算實際中心距 2 LLaa d0d0 ??? dm in 0 .0 1 5 Laa ?? dm a x ?? 508mma ? 中心距的變化范圍為 482~560 5. 驗算小帶輪上的包角 a357dd1 80d1d21?????.)（α ???? 1202001α 6. 計算帶的根數(shù) (1) 計算單根 V帶的額定功率 根據(jù)小帶輪直徑mm90dd1 ? ，小帶輪轉(zhuǎn)速2880r/minn ? ，查 《機械設(shè)計》 P151 表 84，得 單根普通 V 帶的基本額定功率kW05321P0 .? ； 根據(jù) 小帶輪轉(zhuǎn)速2880r/minn ? ， 傳動比156884id .? 和 A 帶型，查 《機械設(shè)計》 P153 表 85，得 單根普通 V 帶額定功率的增量 kW170PΔ 0 .? ； 根據(jù) 小帶輪包角?? 1501α ，查 《機械設(shè)計》P155 表 86，得包角修正系數(shù) 920K .?α ； 根據(jù) V 帶帶型為 A 型 ， V帶的基準(zhǔn)長度mm1750Ld ? ， 查《機械設(shè)計》 P145 表 82 得 帶長修正系數(shù) 001KL .? kW1 2 51 KKPΔPP L00r . )(? ???? α (2) 計算 V帶的根數(shù) 7331251 24PPz rca .. . ??? 取 4 根 7. 計算單根 V帶的初拉力 根據(jù) V 帶帶型為 A 型 ， 查《機械設(shè)計》 P149 表 83得單位長度質(zhì)量? （包角修正系數(shù)N7885qvzvK PK52500F 2ca0.).(????αα 920K .?α ，計算功率kW24Pca .? ，帶的根數(shù)4z? ，帶速m/s5731v .? ） 8. 計算壓軸力 （帶的根數(shù) 4z? ，小帶輪上的包角 ?? 1501α ） N96622s inzF2F 10P .?? α 9. 主要設(shè)計結(jié)論 選用 A 型普通 V 帶 4 根，帶基準(zhǔn)長度 1750mm。帶輪基準(zhǔn)直徑 mm90dd1 ? ， mm355dd2 ? ，中心距控制在5 60 m m~4 82a ? 。單根帶初拉力 N7885F0 .? 。 小帶輪直徑 大帶輪直徑 實際傳動比 壓軸力 mm90dd1 ? mm355dd2 ? 9443id .? N9662FP .? ii. 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 帶輪材料采用 HT150。查 《 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 》 P68表 58，得 mm11bd ? ， mm752h am in .? ， mm78h fm in .? ，0 .3 m m1 5 m me ?? ， mm9fmin ? ，現(xiàn)取 mm3ha ? ，mm10f ? ， mm9hf ? 1. 小帶輪設(shè)計 根據(jù)小帶輪直徑mm90dd1 ? ，得小帶輪采用實心式，根據(jù)電動機型號為 Y100L— 2，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 P23表 23 得電動機的伸出端直徑 28mmd ? ，電動機軸外伸長度 60mmE ? ，再查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 P68 表 58，表 59 5 6 mm~5 0 . 428 2)~( 1 . 82 ) d~( 1 . 8d 11 ?? ??取 52mmd11 ? mm963290 h2dd ad1a1 ???? ?? 6 5 m m102151)(4 2f1 ) e(zB 1 ????? ????由于4 2 m m1 .5 d6 5 m mB 1 ???，所以5 6 mm~4228 2)~( 1 . 52 ) d~( 1 . 5L 1 ?? ?? 但考慮到電動機軸外伸長度為 60mm，故取 mm65L1 ? 2. 大帶輪設(shè)計 根據(jù)大帶輪直徑mm355dd2 ? ，得大帶輪采用輪輻式。大帶輪轂孔直徑由后續(xù)高速軸設(shè)計而定，暫取 20mmd ? 。查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 P68表 58，表 59 4 0 mm~6320 2)~( 1 . 82 ) d~( 1 . 8d 12 ?? ??取 38mmd12 ? mm36132355 h2dd ad2a2 ???? ?? 65mmBB 12 ?? 由于3 0 m m1 .5 d6 5 m mB 2 ???，所以4 0 mm~0320 2)~( 1 . 52 ) d~( 1 . 5L 2 ?? ?? 取 40mmL2 ? mm1049 4 432 8 8 096032 9 0nzP2 9 0h33a1??????.. mm8 1080h80h 12? ??? .. mm4 1040h40b 11? ??? .. mm3480b80b 12 ???? ..mm21020h20f 11 ???? ..mm2820h20f 22 ???? .. V. 齒輪設(shè)計 i. 高速級齒輪設(shè)計 高速級小齒輪轉(zhuǎn)速d1 inn ? （小帶輪轉(zhuǎn)速 2880r/minn ? ，帶輪傳動比 9443id .? ） 輸入功率 211 PP ηη? （電動機功率 3kWP ? ，帶傳動效率 9601 .?η ，軸承效率 9902 .?η ） r/min22730n 1 .? kW852P1 .? 1. 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) (1) 選用斜齒圓柱齒輪傳動，壓力角取為 20176。 (2) 初選精度 查 《機械設(shè)計》 P205 表 106 初選精度 IT7 (3) 材料選擇 查《機械設(shè)計》 P191 表 101 小齒輪 40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 280HBS；大齒輪 45 鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 240HBS (4) 選小齒輪齒數(shù) 23z1 ? ，大齒輪齒數(shù) 0586ziz 1122 .?? ，取 86z2 ? (5) 初選螺旋角 ??14β 2. 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 (1) 計算小齒輪分度圓直徑 3 2HEHd1Ht1t ZZZZu 1uΦ TK2d )][( σ βε?? 1) 確定公式中的各參數(shù)值 a) 試選載荷系數(shù) 31KHt .? b) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1161 nP10559T ?? . （輸入功率kW852P1 .? ，小齒輪轉(zhuǎn)速 r/min22730n 1 .? ） mmN107 2 73T 41 ??? . c) 齒寬系數(shù) 根據(jù)兩支承相對于齒輪作不對稱布置， 查《機械設(shè)計》 P206 表 107 1Φd ? d) 區(qū)域系數(shù) 根據(jù)螺旋角 ??14β ， 查《機械設(shè)計》 P203 圖 1020 4332ZH .? e) 彈性影響系數(shù) 根據(jù)齒輪齒輪 ， 查《機械設(shè)計》 P202 表 105 21E M P a8189Z .? f) 接觸疲勞強度用重合度系數(shù) )c o sta na r c ta n ( nt βαα ? （壓力角 ?? 20nα ，螺旋角??14β ） )]c o sh2(zc o sz[ a r c c o s an1t1a t1 βαα *?? （ 小齒輪 齒數(shù) 23z1 ? ，1han?* ） )]c o sh2(zc o sz[ a r c c o s an2t2a t2 βαα *??（大 齒輪 齒數(shù) 86z2 ? ） παα ααε α ) ] / 2t a n( t a nz )t a n( t a nz ta t22 ta