單級斜齒圓柱齒輪減速器地設(shè)計.

機械零件課程設(shè)計說明書設(shè)計題目單級斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計學院 能源與動力學院專業(yè)熱能與動力工程-動力機械班級 動力機械x班 學號 091102xxxx設(shè)計人：xxx指導(dǎo)教師：xxx完成日期：2011年7月13日一、 設(shè)計任務(wù)書-3二、 電動機的選擇-4三、 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)-4四、 三角帶傳動設(shè)計-6五、 齒輪的設(shè)計計算-7六、 軸的設(shè)計計算-9七、 滾動軸承的選擇與計算-12八、 鍵聯(lián)接的選擇與校核計算-13九、 聯(lián)軸器的選擇-14十、 潤滑與密封-14十一、 設(shè)計小結(jié)-15十二、 參考資料-16一、設(shè)計任務(wù)書用于帶式運輸機的單級斜齒圓柱齒輪減速器。傳動裝置簡圖如如下圖所示:工作條件與要求：單班制工作，空載啟動，單向、連續(xù)運轉(zhuǎn)，工作中有輕微振動。 運輸帶速度允 許速度誤差為±5%。工作期限為十年，檢修期間隔為三年。小批量生產(chǎn)。F=2850NV=1.5m/sD=400mm二、電動機的選擇1、電動機類型的選擇：系列全封閉自扇冷鼠籠型三箱異步電機2、電動機功率的選擇：(1)電動機工作所需的有效功率為：Pw=Fw·Vw/1000=2850*1.5/1000=4.275Kw(2) 傳動機裝置的總功率:=0.96x0.98x0.98x0.98x0.99x0.96=0.876(3 ) 電機所需的工作功率:P=Pw/總=4.88Kw查表得：Ped=5.5Kw選電動機型號：Y132M2-6如此n滿=960r/min三、運動參數(shù)與動力參數(shù)計算1、計算總傳動比與分配各級的傳動比工作機的轉(zhuǎn)速 n=60x1000v/D =60x1000x1.5/(3.14x400)=71.62r/mini 總=n 滿/n=960/71.62=14.40查表取i帶=3 如此 i齒=14.40/3=4.80P=4.88Kw設(shè)計計算與說明2、計算各軸轉(zhuǎn)速n0=n滿=960r/minn=n/i帶=960/3=320 r/minn=n/i齒=320/4.80=66.67 r/minnw=n=66.67r/min3、計算各軸的功率 ( KW)Po =P =4.88kwP=Px0.96=4.68kwP=Px0.995 x 0.97 = 4.52 kwPw=4.52 x 0.995 x 0.98 = 4.41 KW4、計算各軸扭矩 ( N m)I軸 T1 = 9550PI/nI = 9550 x 4.68 / 320 = 139.67 NmII軸 TII = 9550PII/nII = 9550 x 4.52 /66.67 = 647.46 Nm工作軸 Tw = 9550Pw/nw = 9550 x 4.41 / 66.67 = 631.70 Nm電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩 T0 = 9550P0/nm = 9550 x 4.88 / 960 = 48.55 Nm軸名參數(shù)電動機軸軸軸工作軸轉(zhuǎn)速r/min96032066.6766.67功率kw4.884.684.524.41轉(zhuǎn)矩TN m48.55139.67647.46637.70傳動比i3.004.801.00效率0.960.9660.976設(shè)計計算與說明結(jié)果四、三角帶傳動設(shè)計( 1) 選擇普通 V 帶Pc=KaP=1.1x5.5=6.05kw由圖可選用A型普通V帶取主動輪基準直徑dd1=100mm，從動輪基準直徑dd2=3x100=300mm(2) 確定帶輪基準直徑，并驗算帶速V：V=dd1n1/60x1000=x100x960/60x1000=5.03m/s在 525 m/s X圍內(nèi)，帶速適宜。(3) 確定帶長和中心矩0.7dd1+dd2a02dd1+dd2可得280a0800初步確定 a0=500mm由L0=2a0+xdd1+dd2/2+(dd2-dd1)²/4a0得L0=1648.3mm確定基準長度Ld=1600mm計算實際中心距aa0+(Ld-L0)/2=476mm可調(diào)X圍 452<a0<524選用A型普通V帶dd1=100mmdd2=300mmV=5.03m/sLd=1600mma=476mm( 4 ) 驗算小帶輪包角= 1 80°- ( dd2-dd1) /a x57 .3°=156°120°適用(5) 確定帶的根數(shù)由n0=960r/min dd1=100mm i=3查表P0=0.96kw P0=0.11kw查表k=0.935 Kl=0.99由Z=Pca/p=1.1x5.5/(0.96+0.11)x0.935x0.99=6.11取Z=7(6) 計算X緊力F0查表得q=0.10kg/m,如此：F0=500x1.1x5.5/(7x5.03)x(2.5/0.935-1)+0.10x5.03² =146.33N如此作用在軸承的壓軸力Fq：Fq=2x7x146.33xsin(156°/2)=2003.85 N五、 齒輪傳動的設(shè)計計算(l)選擇齒輪材料與精度等級=156°Z=7F0=146.33NFq=2003.85 N小齒輪：選用 20CrMnTi，滲碳淬火；齒面硬度為 5662HRC。大齒輪：選用 20Cr，滲碳淬火；齒面硬度 5662HRC。2按齒輪彎曲強度設(shè)計取載荷系數(shù)k=1.1，齒輪系數(shù)d=1小齒輪上的轉(zhuǎn)矩：T1=9.55x1000000xp/n=1.4 x 105 N m初選螺旋角=15°，取Z1=20，如此Z2=4.80x2096實際傳動比i=Z2/Z1=96/20=4.80齒形系數(shù)Zv1=Z1/cos3=22.19 Zv2=Z2/cos3=106.52查表得 Yf1=2.72 Ys1=1.57 Yf2=2.18 Ys2=1.80 因 Yf1 Ys1/F1Yf2Ys2/F2,故對小齒輪進展彎曲強度計算Mn1.866mm由表取Mn=2mmZ1=20Z2=96i=4.80Mn=2mm中心距a=Mn(Z1+Z2)/2cos=120.09mm取a=120mm確定螺旋角=arcosMn(Z1+Z2)/2a=14.835°齒輪分度圓直徑d1=MnZ1/cos=41.38mm d2= MnZ2/cos=198.62mm模數(shù)m=d1/Z1=2.069齒寬b=dxd1=1x41.38=41.38mm b2=45mm b1=50mm驗算齒面接觸強度H =1025.3 Mpa < H齒輪圓周速度：v=d1n1/(60x1000)=0.693m/s用 8級精度六、 軸的設(shè)計計算l 、選擇軸的材料選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理；硬度 217-255 HBW2、估算軸徑(1)軸直徑由算得參數(shù)可知：P1=4.68kw ; n1=320r/min如此由dmin=CP/n的三次方根可算軸最小直徑：dmin=22.90mm dminx1+5%=24.045mma=120mmd1=41.38mmd2=198.62mmb1=50mmb2=45mmv=0.693m/s如此取軸dmin=25mm。軸為階梯軸，經(jīng)實驗計算設(shè)計各階梯軸直徑如下：dmin=25mm；d1=30mm;d2=35mm。經(jīng)過驗證，此階梯軸設(shè)計可行。2軸直徑由算得參數(shù)可知：P2=4.52kw ; n2=66.67r/min如此由dmin=CP/n的三次方根可算軸最小直徑：dmin=42.85mm dmin x1+5%=44.99如此取軸dmin=45mm。軸為階梯軸，經(jīng)實驗計算設(shè)計各階梯軸直徑如下：dmin=45mm；d1=50mm;d2=55mm; d3=60mm。經(jīng)過驗證，此階梯軸設(shè)計可行。軸dmin=25mmd1=30mm;d2=35mm軸：dmin=45mmd1=50mm;d2=55mm;d3=60mm。3、軸各段長度確定1軸長度確定軸最小直徑段連接皮帶，根據(jù)普通V帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸公式，長度B=(z-1)e+2f.皮帶的選擇為A型普通帶，查表35可知，其中e=15mm,f=10mm,而z=4，可算的B=65mm.接下來兩段可根據(jù)軸承等確定為：L1=L2=33mm。2軸各段長度：軸各段長度在二號圖紙中已經(jīng)標明，其各段長度如下： L1=65mm; L2=36mm; L3=36mm; L4=36mm; L5=8mm; L6=31mm;軸三段長度分別為從最小直徑段開始：B=65mm.L1=L2=33mm。軸各段長度：L1=65mm;L5=8mm;L6=31mm;L3=36mm;L4=36mm;L2=36mm;4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸上零件的定位，固定和裝配。單級減速器可將齒輪安擁在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，主動軸采用齒輪軸七、滾動軸承的設(shè)計與計算1、選擇軸承由于軸承要承受徑向和軸向的載荷，應(yīng)當選擇角接觸球軸承。2、軸承參數(shù)確定小齒輪軸的軸承內(nèi)徑 dl =35mm大齒輪軸的軸承內(nèi)徑 d2=55mm1查表8-158小齒輪軸上的軸承選擇型號為7007 AC大齒輪軸上的軸承選擇型號為7011AC27007A C 型號的軸承的主要參數(shù).d =35mmD = 62 mmB = 14 mm37011AC 型號軸承的主要參數(shù):d = 55mmD =90mmB =18mm通過驗證，軸承選擇合格。八、 鍵聯(lián)接的選擇與校核計算1、 軸外伸端d=25mm，考慮到鍵在軸中部位安裝，應(yīng)當選鍵8x20GB/T1095-2003,b=8mm.L=20mm;h=7mm;t=4.0mm;h-t=3mm;選擇 45 鋼，許用擠壓應(yīng)力p=2T/dkl<p=100Mpa如此強度足夠，合格2、 軸外伸端d=45mm，考慮到鍵在軸中部位安裝，應(yīng)當選鍵12x53GB/T1095-2003,b=14mm.L=50mm;h=9mm;t=5.5mm; h-t=3.5mm;選擇 45 鋼，許用擠壓應(yīng)力p=2T/dkl<p=100Mpa如此強度足夠，合格3、從動軸與齒輪聯(lián)接處d=60mm考慮到鍵在軸中部位安裝，應(yīng)當選鍵18x35GB/T1095-2003,b=18mm選擇 45 鋼，許用擠壓應(yīng)力p=2T/dkl<p=100Mpa如此強度足夠，合格九、 聯(lián)軸器的選擇由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝卸方便與經(jīng)濟問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器LT7型 GB1T4353- 1 984公稱尺寸轉(zhuǎn)矩Tn =500 N.m, Tc<Tn,采用L推薦=65mm。十、 潤滑與密封1、 滾動軸承的潤滑，V=1.43m/s<1.5m/s,采用潤滑脂潤滑。2、 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，侵入油的零件頂部到箱體內(nèi)底部的距離為H=45mm.3 、潤滑油的選擇查表得，齒輪選用全損耗系統(tǒng)用潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN32潤滑油. 輸承選用 ZL-1 號通用鋰基潤滑脂3、 密封方法(1 )箱體與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法( 2 ) 觀察孔和油孔處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機體之間加石相橡膠紙，墊片行密封。十一、設(shè)計小結(jié)十二、參考文獻機械設(shè)計課程設(shè)計第四版陳秀寧施高義編著機械設(shè)計根底王新華主編機械制圖第二版裘文言瞿元賞主編