【正文】 Southwest university of science and technology 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 說 明 書 設(shè)計(jì)題目 : 二級展開式圓柱齒輪減速器 設(shè) 計(jì) 者 : 林 樂 班 級 : 機(jī) 械 1107 學(xué) 號 : 20228902 指導(dǎo)老師 : 岳 大 鑫 時(shí) 間 : 2022 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 ................................... 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． 高速級齒輪傳動(dòng)計(jì)算 ....................................... 7 第六章． 低速級齒輪傳動(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 學(xué) 生班級：機(jī)械 1107 學(xué)生姓名：林 樂 學(xué) 號： 20228902 設(shè)計(jì)名稱：二級展開式圓柱齒輪減速器 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)說明書 1份。 （ 4） 磁盤一張 (內(nèi)裝設(shè)計(jì)文件、 ) 交稿形式：□手寫稿 □打印稿 □磁盤 □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 選擇展開式二級圓柱齒輪減速器， 用斜齒輪。 其結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級齒輪布置在遠(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)的場合，高速級一般做成斜齒，低速級可做成直齒?？傮w布置簡圖如下： 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》 P7 表 1 得： 取二級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》 P167 中表 121 得：選定電動(dòng)機(jī)型號為 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? ，輸出端長度 110E mm? ,中心高 H = 160 mm,電機(jī)長 L = 645 mm 47. 77 / m inwnr? 電動(dòng)機(jī)型號為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)算說明 計(jì)算結(jié)果 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級傳動(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)分配各級傳動(dòng)比 兩級傳動(dòng)比 21iii? 查《機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中 P17 圖 12得： 展開式二級圓柱齒輪減速器 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??? ? ? ? ? 1 970 / 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． 高速級齒輪傳動(dòng)計(jì)算 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算說明 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? ??? 22