【正文】 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課程名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 ： 齒輪減速箱課程設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班級(jí)： 機(jī)械 1004 學(xué)生姓名 : 皮世平 學(xué) 號(hào) : 1012110421 指導(dǎo)教師 : 湯迎紅 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院教務(wù)部 制 2021 年 1 月 6 日 目 錄 第一章 齒輪設(shè)計(jì) ......................................... 1 ，齒輪設(shè)計(jì)參數(shù) ............................................... 1 ，具體設(shè)計(jì) ................................................... 1 齒輪減速箱已知參數(shù) ..................................... 1 各個(gè)軸的轉(zhuǎn)矩，輸入功率與轉(zhuǎn)速 . .......................... 2 計(jì)算高速級(jí)齒輪參數(shù)，選出合理齒輪 ............................. 3 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 ..................................... 3 計(jì)算各項(xiàng)參數(shù) ...................................... 3 計(jì)算 .............................................. 4 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ....................................... 5 確定計(jì)算參數(shù) ...................................... 5 設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................... 6 幾何尺寸計(jì)算 ........................................... 6 齒輪 1， 2三維立體圖 .................................... 7 計(jì)算低速級(jí)齒輪參數(shù)，選出合理齒輪 ............................. 8 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 ..................................... 8 計(jì)算各項(xiàng)參數(shù) ...................................... 8 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ....................................... 9 確定計(jì)算參數(shù) ...................................... 9 設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................... 10 幾何尺寸計(jì)算 .......................................... 11 齒輪 4三維圖 ....................................... 11 附表 .................................................. 12 第二章 軸與軸承的設(shè)計(jì)與校核 ............................. 12 軸 1與其支撐軸承的設(shè)計(jì)與校核 ................................ 12 軸 1 的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................... 12 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 ........................................ 13 確定軸承 1與軸各段長(zhǎng)度。 .............................. 14 校核初選軸承是否符合要求。 ....................... 14 軸上的各種載荷 ........................................ 17 按彎扭合成應(yīng)力校核該軸強(qiáng)度 ............................ 17 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 .................................. 17 彎矩圖 ................................................ 20 軸 1 三維立體圖 ........................................ 21 軸 2與與其支撐軸承的設(shè)計(jì)與校核 .............................. 21 軸 1 的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................... 21 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 ........................................ 22 確定軸承 1與軸各段長(zhǎng)度。 .............................. 23 校核初選軸承是否符合要求。 ....................... 23 軸上的各種載荷 ........................................ 27 按彎扭合成應(yīng)力校核該軸強(qiáng)度 ............................ 27 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 .................................. 27 彎矩圖 ................................................ 30 軸 2 三維立體圖 ........................................ 31 軸 3與其支撐軸承的設(shè)計(jì)校核 .................................. 32 軸 1 的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................... 32 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 ........................................ 32 確定軸承 1與軸各段長(zhǎng)度。 .............................. 33 校核初選軸承是否符合要求。 ....................... 33 軸上的各種載荷 ........................................ 36 按彎扭合成應(yīng)力校核該軸強(qiáng)度 ............................ 37 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 .................................. 37 彎矩圖 ................................................ 39 軸 3三維立體圖 ............................................ 41 潤(rùn)滑 ........................................................ 41 第三章 鍵的選用及齒輪箱的設(shè)計(jì) ........................... 42 選用鍵 ...................................................... 42 根據(jù)參考文獻(xiàn)一和參考文獻(xiàn)的選用軸 1 上將半聯(lián)軸器周向固定的鍵 .......................................................... 42 根據(jù)參考文獻(xiàn)一和參考文獻(xiàn)的選用軸 2上將齒輪周向固定的鍵 42 根據(jù)參考文獻(xiàn)一和參考文獻(xiàn)的選用軸 3 上將齒輪和半聯(lián)軸器周向固定的鍵 .................................................... 43 齒輪箱設(shè)計(jì) .................................................. 43 總裝三維立體 ................................................ 43 總結(jié) ................................................... 45 參考文獻(xiàn) ............................................... 46 1 第一章 齒輪設(shè)計(jì) ，齒輪設(shè)計(jì)參數(shù) 小齒輪材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)，硬度 280HBS。 大齒輪材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度 240HBS。 精度 7級(jí)，螺旋角 b =15 度。 設(shè)計(jì)工作壽命為 10 年，每年工作 300 天兩班制。 ，具體設(shè)計(jì) 齒輪減速箱已知參數(shù) 0 240 0 20P F V KW? ? ? ? =?齒 輪 =?聯(lián) 軸 器 =?軸 承 =?卷 筒 算得總功率 0 4 2 25 . 5 2 0 6 . 3 5 9 20 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 9 6PP K W?? ? ?? ? ? 輸出的卷筒轉(zhuǎn)速 6 0 0 0 0 6 0 0 0 0 2 . 3 = 1 7 6 m in0 . 2 5 0vnrd?? ?? ?? 根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 P173頁(yè)選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M4，額定功率為 ， 2 空載轉(zhuǎn)速 1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速 n=1440r/min 因此總傳動(dòng)比 1500 8 .5 2176ni n? ? ?? 因此傳動(dòng)比的分配為 12 1 .3 1 .3 8 .5 2 3 .3 3ii? ? ? ? 34 12 8 .5 2 2 .5 63 .3 3ii i? ? ? 各個(gè)軸的轉(zhuǎn)矩，輸入功率與轉(zhuǎn)速 . 軸 0 0 1500 m inrnn?? 0 P K W?? 0006 . 3 5 9 29 5 5 0 9 5 5 0 4 0 . 4 91500PT N mn? ? ? ? ? 軸 1 10 1500 m inrnn?? 1 0 0 6 .3 5 9 2 0 .9 9 6 .2 9 5 6P P KW?? ? ? ? 1116 . 2 9 5 69 5 5 0 9 5 5 0 4 0 . 0 81500PT N mn? ? ? ? ? 軸 2 12121500 4 5 0 .4 5 m in3 .3 3n rn i? ? ? 2 1 1 6 .2 9 5 6 0 .9 9 0 .9 8 6 .1 0 8 0P P KW?? ? ? ? ?2226 . 1 0 8 09 5 5 0 9 5 5 0 1 2 9 . 5 04 5 0 . 4 5PT N mn? ? ? ? ? 軸 3 23344 5 0 .4 5 176 m in2 .5 6n rn i? ? ? 3 2 2 6 .1 0 8 0 0 .9 9 0 .9 8 5 .9 2 6 0P P KW?? ? ? ? ? 3335 . 9 2 6 09 5 5 0 9 5 5 0 3 2 1 . 5176PT N mn? ? ? ? ? 3 軸 4 43 176 m inrnn?? 4 3 3 5 .9 2 6 0 0 .9 9 0 .9 9 5 .6 3 2P P KW?? ? ? ? ? 4445 .6 3 29 5 5 0 9 5 5 0 3 0 5 .6176PT N mn? ? ? ? ? 傳送帶 5 4 4 P K W?? ? ? ? ? 列表 軸 功率（ KW） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 扭矩（ Nm） 0 軸 1500 1 軸 1500 2 軸 3 軸 176 4 軸 176 傳送帶 176 計(jì)算高速級(jí)齒輪參數(shù)，選出合理齒輪 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 ? ?2131 2 1t HEtdHKT ZZudu?? ? ????? ???? 由公式算得齒輪 1 的扭矩 1119 5 5 0 4 0 .0 8ZPT N mn? ? ? 1 20z? ， 2 20 67z ? ? ? 計(jì)算各項(xiàng)參數(shù) 1）試選 tK =，由參考文獻(xiàn)一 P217 得區(qū)域系數(shù) HZ =，由參考文獻(xiàn)一P215 頁(yè)圖得 1 ?? ? ， 2 ?? ? ，則 12 49 65 14????? ? ? ?，由 P205選取齒寬系數(shù) 1d?? 2）許用接觸疲勞應(yīng)力 4 由參考文獻(xiàn)一 P209 圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極 限lim1 590MPa? ? ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 540 MPa? ? 3）由參考文獻(xiàn)一公式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9116 0 6 0 1 5 0 0 1 ( 2 8 1 2 3 0 0 ) 5 .1 8 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ?