【正文】 Southwest university of science and technology 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 設(shè)計(jì)題目 : 二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 設(shè) 計(jì) 者 : 林 樂(lè) 班 級(jí) : 機(jī) 械 1107 學(xué) 號(hào) : 20218902 指導(dǎo)老師 : 岳 大 鑫 時(shí) 間 : 2021 年 1 月 目 錄 第一章．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) .................................. 3 第二章．傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) ...................................... 3 第三章．電動(dòng)機(jī) 的選擇 ............................................ 4 第四章． 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ............................ 6 第五章． 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算 ...................................... 7 第六章． 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算 ...................................... 9 第七章． 齒輪傳動(dòng)參數(shù)表 ......................................... 13 第八章．確定減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸 ........................... 13 第九章．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................... 14 第十章． 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算 ................................... 22 第十一章． 聯(lián)軸器的選擇與校核 ................................... 28 第十二章． 鍵聯(lián)接選擇及校核 ..................................... 29 第十三章．減速器附件的選擇 ..................................... 31 第十四章．潤(rùn)滑與密封 ........................................... 32 第十五章． 參考資料 ............................................. 32 第一章． 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生班級(jí)：機(jī)械 1107 學(xué)生姓名：林 樂(lè) 學(xué) 號(hào)： 20218902 設(shè)計(jì)名稱(chēng)：二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 起止日期： 指導(dǎo)老師：岳大鑫 設(shè)計(jì)要求及基礎(chǔ)資料： 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 已知條件： 1） 工作條件： 兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵， 環(huán)境最高溫度 35℃； 2）壽命要求： 檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；使用折舊期： 8年； 3）動(dòng)力來(lái)源： 電力，三相交流，電壓 380/220V； 4） 工作要求： 運(yùn)輸帶允許速度誤差： ? 5%； 5）制造條件及生產(chǎn)批量： 一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。 原始數(shù)據(jù)： 根據(jù)老師布置的 題目，本次設(shè)計(jì) 選用 C10傳動(dòng)的方案，具體數(shù)據(jù)如下： 參數(shù) 數(shù)據(jù) 運(yùn)輸帶工作拉力 F/N 4800 運(yùn)輸帶工作速度 v/（ m/s) 卷筒直徑 D/（ mm) 500 每日工作時(shí)數(shù)（ h） 16 使 用期限（年） 8 設(shè)計(jì)工作量： （ 1） 減速器裝配圖 1張（ A0 或 A1)； （ 2） 零件工作圖 2 張； （ 3） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份。 （ 4） 磁盤(pán)一張 (內(nèi)裝設(shè)計(jì)文件、 ) 交稿形式：□手寫(xiě)稿 □打印稿 □磁盤(pán) □軟件 □圖紙 □其他 第二 章． 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)老師安排 選擇展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器， 用斜齒輪。 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱(chēng)，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩的輸入端，這樣，軸載轉(zhuǎn)矩的作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分相互抵消， 以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象，用于載荷比較平穩(wěn)的場(chǎng)合，高速級(jí)一般做成斜齒，低速級(jí)可做成直齒?？傮w布置簡(jiǎn)圖如下： 第三章．電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)： 按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉型結(jié)構(gòu) ，電壓 380V， Y 型 。 ： 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 、工作機(jī)需要的輸入功率 工作機(jī)需要的輸入功率的計(jì)算公式： 1000W WFvP kW?? 1）由已知有 運(yùn)輸帶工作拉力 : 4800FN? 運(yùn)輸帶工作速度 : /v m s? 2）運(yùn)輸帶與卷筒之間及卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在 F 中考慮，則工作機(jī)效率 1w?? 由 1） 2）得： 4 8 0 0 1 .2 5 61 0 0 0 1WP kW kW???? 6WP kW? 圖 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 總效率的計(jì)算 由電動(dòng)機(jī)到運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總功率為 : 1a ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 1? — — 帶傳動(dòng)效率： ?? — — 每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率： ?? — — 圓柱齒輪的傳動(dòng)效率： ?? — — 聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率： 則： 421 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 6 0 .9 9 0 .8 4a ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算 6 7 .1 40 .8 4wdaPP k W k W? ? ?? kW? 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 wn及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍的確定 工作機(jī)轉(zhuǎn)速： 60 10 0060 10 00 1. 25 / m in 47 .7 7 / m in500wvndrr?????????? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 P7 表 1 得： 取二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為 8~40i? 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 ~ / m i ni n r?? 依據(jù)工作及實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率 dP 和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍39。dn， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P167 中表 121 得：選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 160 6YM? ，額定功率 kW? ，滿載轉(zhuǎn)速970 / minmnr? ，軸身尺寸：電 動(dòng)機(jī)輸出端直徑 42D mm? ，輸出端長(zhǎng)度 110E mm? ,中心高 H = 160 mm,電機(jī)長(zhǎng) L = 645 mm 47. 77 / m inwnr? 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào) 為160 6YM? kW? 970 / minmnr?48D mm? 110E mm? 第四章． 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 1) 總傳動(dòng)比 i 的計(jì)算公式： 9 7 0 4 7 .7 7 2 0 .3 1mwi n n? ? ? 2)分配各級(jí)傳動(dòng)比 兩級(jí)傳動(dòng)比 21iii? 查《機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》中 P17 圖 12 得： 展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速 器 1 ? ，2 1 2 0 .3 1 3 .6 35 .6ii i? ? ? ? 1 ? 2 ? 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力參數(shù) 1）各軸轉(zhuǎn)速 n 1 970 / m inmn n r?? 2 1 1 19 7 0 5 . 6 / m in 1 7 3 . 2 1 / m inmn n i n irr???? 3 2 2 4 7 .7 7 / m inmwn n in i n r?? ? ? 2）各軸功率 P 1 16 .9 1 2 0 .9 9 6 .8 4 3dPP k W k W??? ? ?聯(lián) 軸 器 21 116 .8 4 3 0 .9 8 0 .9 8 6 .5 7 7PP k W k W???? ? ? ?齒 輪 軸 承 32 226 .5 7 7 0 .9 8 0 .9 8 6 .3 1 7PP k W k W???? ? ? ?齒 輪 軸 承 3） 各軸轉(zhuǎn)矩 T 11195506 .8 4 39 5 5 0 6 7 .3 7 2970PTnN m N m??? ? ? ? ? 22295506 .5 7 79 5 5 0 3 6 2 .6 2 51 7 3 .2 1PTnN m N m??? ? ? ? ? 33395506 .3 1 79 5 5 0 1 2 6 2 .8 7 14 7 .7 7PTnN m N m??? ? ? ? ? 1 97 0 / minnr? 2 173 .21 / m innr? 3 47 .7 7 / m innr? 1 kW? 2 kW? 3 kW? 1 N m?? 2 N m?? 3 126 N m?? 第五章． 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算 計(jì)算項(xiàng) 目 計(jì)算說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 213212 c o s Fa S an d FPK T Y Y YYmZ??????? (1)確定計(jì)算參數(shù) : 1）載荷系數(shù) ? 2)螺旋角影響系數(shù) ? ?（可取范圍 Yβ =~， β 角大時(shí)取小值） 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 11 33 20 2 1 . 8 9c o s c o s 1 4V ZZ ?? ? ? 22 33 112 1 2 2 . 6c o s c o s 1 4V ZZ ?? ? ? 4）查取齒形系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P137 中表 得： 取 , FaYY??. 5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 1 ? 2 ? 6）小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 M P aFE 5 0 01 ?? ， 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 M P aFE 3 8 02 ?? 7）彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 1NY ? , 2 1NY ? 8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P140 中表 得： min ? （接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)取值： ~） 111m in1 5 0 0 3 5 7 .1 4 31 .4N F EFPFYSM P a M P a?? ???? ? ??Y 1 ? 2 ? 12FaYY ?? 1 ? 2 ? MPaFE 5001 ?? MPaFE 3802 ?? 1 1NY ? , 2 1NY ? 1 357 .143FP M Pa? ? 2221 3 8 0 2 7 1 .4 2 91 .4F N F EFPKSM P a M P a?? ???? 9）計(jì)算大、小齒輪的 11Fa SaFPYY?并加以比較 1112 . 7 2 1 . 5 7 0 . 0 1 1 9 63 5 7 . 1 4 3F a S aFPYY? ??? 222