機械設(shè)計課程設(shè)計單級直齒圓柱輪減速器設(shè)計F4V075D500全套圖紙

1、全套圖紙加153893706機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計( 減速器 )題 目單級直齒圓柱輪減速器設(shè)計指導(dǎo)教師學(xué) 院專業(yè)班級學(xué)生學(xué)號學(xué)生姓名2009 年1月9日目 錄設(shè)計任務(wù)書2第一部分 傳動裝置總體設(shè)計2第二部分 V帶設(shè)計5第三部分 各齒輪的設(shè)計計算7第四部分 軸的設(shè)計9第五部分 鏈輪設(shè)計14第六部分 軸承校核16減速器的潤滑16主要尺寸及數(shù)據(jù)17參考文獻17設(shè)計心得17設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計題目設(shè)計用于膠帶運輸?shù)膯渭増A柱齒輪減速器。原始數(shù)據(jù)：運輸帶曳引力 4KN運輸帶速度 0.75m/s卷筒直徑 500mm使用年限 7年工作條件：傳送帶允許的速度誤差為±5%，雙班制工作，有輕微振動，有粉塵

2、，單件、小批量生產(chǎn)。二、課程設(shè)計的內(nèi)容課程設(shè)計內(nèi)容：1、電動機的選擇；2、 傳動裝置運動和動力參數(shù)的確定和計算；3、 主要零件的設(shè)計計算；4、 減速器裝配圖和零件工作圖的繪制；5、 設(shè)計說明書的編寫。設(shè)計工作量：1、減速器裝配圖 1張（0號）；2、主要零件工作圖 2張（從減速器中選擇1個齒輪和1根軸）；3、設(shè)計說明書 1 份。已給方案：外傳動機構(gòu)為帶傳動和鏈傳動，減速器為單級直齒圓柱齒輪減速器。第一部分 傳動裝置總體設(shè)計一、傳動方案 外傳動為鏈傳動和帶傳動； 減速器為單級直齒圓柱齒輪減速器。計 算 與 說 明結(jié)果二、原動機選擇（ Y系列三相交流異步電動機）工作機所需功率： 傳動裝置總效率： 電

3、動機的輸出功率： 取選擇電動機為Y132M1-6型 （見課設(shè)表20-1）技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（） 4 滿載轉(zhuǎn)矩（） 960 額定轉(zhuǎn)矩（） 2.0 最大轉(zhuǎn)矩（） 2.2 Y132M1-6電動機的外型尺寸（mm）： （見課設(shè)表20-2）A：216 B：178 C：89 D：38 E：80 FGD：108 G：33 H：132 K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 AA:60 BB：238 HA:18 L：515三、傳動裝置總體傳動比的確定及各級傳動比的分配1.總傳動比： （見課設(shè)式2-7）2.各級傳動比分配：（見課設(shè)式2-8）初定 四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速

4、n（r/min）（見課設(shè)式2-9）五、各軸輸入功率p（kw）（見課設(shè)式2-10）為輸入軸的功率為輸出軸的功率為卷筒軸功率為帶輪與電動機輸出軸1之間的效率為軸上一對軸承的效率為齒輪傳動效率為鏈傳動的效率六、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm）（見課設(shè)式2-11）第二部分 V帶設(shè)計外傳動帶選為 普通V帶傳動1.確定計算功率：查表得工作情況系數(shù) 由式5-23（機設(shè)） 2、選擇V帶型號 查機械設(shè)計手冊圖選A型V帶。3.確定帶輪直徑 （1）、選取小帶輪直徑 （電機中心高符合要求）（2）、驗算帶速 在5-25m/s范圍內(nèi)，符合要求。（3）、從動帶輪直徑 取（4）、傳動比 i （5）、從動輪轉(zhuǎn)速4.確定中心距和帶長 （1

5、）、按式（5-23機設(shè)）初選中心距 初定（2）、求帶的計算基礎(chǔ)準長度取帶的基準長度Ld=1600mm，在5%范圍以內(nèi)。(3)、實際中心距:a (4)、確定中心距調(diào)整范圍 5.驗算小帶輪包角1 中心距合適。6.確定V帶根數(shù)Z(1)、由表13-3（教材）查得=100， n1=950r/min及n1=1200r/min時，單根V帶的額定功率分別為0.095Kw和1.14Kw，用線性插值法求n1=960r/min時的額定功率P0值。 (2)、由表13-5（教材）查得P0=0.11Kw (3)、由表13-7（教材）查得包角系數(shù) (4)、由表13-2(教材)查得長度系數(shù)=0.99 (5)、計算V帶根數(shù)Z，

6、由式（5-28機設(shè)） 取Z=5根 7計算單根V帶初拉力F0，由式（5-29）機設(shè)。 8計算對軸的壓力FQ，由式（5-30機設(shè)）得 9確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 小帶輪基準直徑dd1=100mm采用實心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準直徑dd2=280mm，采用孔板式結(jié)構(gòu).第三部分 各齒輪的設(shè)計計算1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，小齒輪采用40Cr，大齒輪采用45#,鍛選項毛坯,調(diào)質(zhì)處理，均用軟齒面。齒輪精度用7級，輪齒表面精糙度為Ra1.6，軟齒面閉式傳動，失效形式為點蝕， 取Z1=20 則Z2=Z1i=20×6=1202.設(shè)計計算。（1）設(shè)計準則，按齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根

7、彎曲疲勞強度校核。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計T2=106.96 N·mm材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為 材料彎曲疲勞極應(yīng)力 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式（7-3）計算 查得接觸疲勞壽命系數(shù)； 失效效率為1%時，取 查得：, , 取則有：模數(shù)m 取m=3.5分度圓直徑d 齒寬b 中心距a （3）驗算彎曲強度查得 查得 安全。齒輪圓周速度V 第四部分 軸的設(shè)計一、輸入軸的設(shè)計1.選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。2.初步估算軸頸3.初選軸承選軸承為6308根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:D1=40mm4.各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（為了拆裝

8、方便,減速器箱體用剖分式） (1).各軸直徑的確定 從左端開始，1段安裝6308軸承，根據(jù)軸承內(nèi)圈確定軸徑，該段直徑為40mm。2段為軸肩，起定位作用，應(yīng)該比1段大6至10mm，取48mm。3段為齒輪，齒頂圓直徑為77mm。4段與2段一樣。5段與1段一樣。6段安裝透蓋，直徑為35mm。7段安裝大帶輪，直徑為28mm。（2）各軸段長度的確定1段為軸承寬度23mm。2段為齒輪端面到箱體內(nèi)壁距離加軸承端面到箱體內(nèi)壁距離，總長為27.5mm。3段為齒輪寬度61mm。4段和5段分別與2段和1段相同。6段安裝透蓋，考慮安裝螺釘?shù)念A(yù)留長度，取為43.2mm。7段為大帶輪的寬度63.9mm。總長為246.1m

9、m。于是，可得軸的支點上受力點間的跨距L1=69.5mm，L2=69.5mm，L3=86.65mm。5.軸的受力分析（1）畫軸的受力簡圖（2）計算支座反力在水平面上在垂直面上（3）畫彎矩圖 齒輪的中間面記為a-a截面在水平面上，a-a剖面左（或右）側(cè)在垂直面上合成彎矩轉(zhuǎn)矩T 6.判斷危險截面顯然，如圖所示，a-a剖面處合成彎矩最大、扭矩為T，該截面是危險截面。7.軸的彎扭合成強度校核軸受脈動載荷，查得45號鋼的a-a剖面 安全。二、輸出軸的設(shè)計1.選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。2.初步估算軸頸按扭矩初估軸的直徑,查表得c

10、=106至117,考慮到安裝聯(lián)軸器的軸段僅受扭矩作用.取c=110則: 3.初選軸承選軸承為6313根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:D2=65mm4.各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（為了拆裝方便,減速器箱體用剖分式）(1).各軸直徑的確定初估軸徑后,句可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定直徑.該軸軸段1-2安裝軸承6313,故該段直徑為65mm。2-3段安裝齒輪，為了便于安裝，直徑取為70mm。齒輪右端用套筒固定， 3-4段安裝套筒和軸承6313，直徑為65mm。4-5段安裝透蓋，應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時確定，查機械設(shè)計手冊，選用JB/ZQ4606-1986中d=55mm的毛氈圈，故取4-5段直徑為55mm

11、。5-6段安裝鏈輪， 取直徑為50mm<95mm(鏈輪軸空最大許用直徑)。（2）各軸段長度的確定軸段1-2的長度為軸承6313的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離，l-2=42.5mm。2-3段應(yīng)為齒輪寬度，2-3=101mm。3-4段的長度與1-2段相同，3-4=42.5mm。4-5段安裝透蓋，考慮到要預(yù)留安裝螺釘?shù)拈L度，取4-5=36.5mm。5-6段安裝小鏈輪，該段尺寸為鏈輪的寬度加上安裝軸用彈性擋圈的長度，取5-6=86.6mm。輸出軸總長為307.1mm。于是，可得軸的支點上受力點間的跨距L1=76.5mm，L2=76.5mm，L3=85mm。（3）軸上零件

12、的周向固定為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過渡配合H7/k6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用m6，齒輪與小鏈輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，分別為20*12*80GB1096-1979及鍵14*9*56 GB1096-1979。（4）軸上倒角與圓角在1-2段要有砂輪越程槽，查機械設(shè)計手冊，砂輪越程槽尺寸為，1-2段左端倒角為。為了保證套筒能緊靠2-3端面，根據(jù)手冊的推薦，取軸肩倒角為。為保證套筒緊靠2-3右端面，3-4段左端圓角半徑為2mm。為保證鏈輪端面緊靠4-5，5-6左端圓角半徑為1.6mm，右端面倒角為。其他軸肩圓角半徑均為2mm。5.軸的受力分析（1）畫軸的受力簡圖（2）計算支座反力在水平面上在

13、垂直面上（3）畫彎矩圖 齒輪的中間面記為a-a截面在水平面上，a-a剖面左（或右）側(cè)在垂直面上合成彎矩轉(zhuǎn)矩T 6.判斷危險截面顯然，如圖所示，a-a剖面處合成彎矩最大、扭矩為T，該截面是危險截面。7.軸的彎扭合成強度校核軸受脈動載荷，查得45號鋼的 a-a剖面 第五部分 鏈輪設(shè)計鏈輪傳動比為2取 查表得 由功率查機械設(shè)計手冊，取20A單排鏈。節(jié)距P=31.75mm。查機械設(shè)計手冊，初取鏈節(jié)數(shù) 取=64鏈長L 計算中心距實際中心距a鏈速 可以用靜強度校核。取靜強度安全系數(shù)鏈輪圓周力 作用在軸上的力 安全系數(shù) 鏈條強度滿足要求。第六部分 軸承校核1.高速軸軸承6308 d=40mm 查表15-3（

14、課程設(shè)計指導(dǎo)書）得額定動載荷查表得fP=1.2,徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1，Y=0 驗算6308的壽命 軸承能滿足要求。2.低速軸軸承6313d=65mm查表15-3（課程設(shè)計指導(dǎo)書）得額定動載荷查表得fP=1.2,徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1，Y=0 驗算6308的壽命 軸承壽命遠大于要求，故安全。減速器的潤滑1.齒輪的潤滑因齒輪的圓周速度<12 m/s，所以用浸油潤滑的潤滑方式。 高速齒輪浸入油里約1個齒高，但不小于10mm。2滾動軸承的潤滑因潤滑油中的傳動零件（齒輪）的圓周速度V1.52m/s所以采用飛濺潤滑。主要尺寸及數(shù)據(jù)箱體尺寸:箱體壁厚箱蓋壁厚箱座厚度b

15、=12mm地腳螺栓直徑df=M16地腳螺栓數(shù)目n=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=M12輸出軸軸承端蓋螺釘直徑d3=M8輸入軸軸承蓋直徑為M8定位銷直徑d=8mmM12螺栓至外箱壁的距離C1=22mm上箱體凸緣厚度b1=8mm下箱體凸緣厚度為b=10mm外箱壁至軸承座端面距離19mm和29mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1=40mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離2=23.5mm和26mm箱蓋，箱座肋厚m1=m=10mm軸承端蓋外徑D2 ：凸緣式端蓋：D+（55.5）d3以上尺寸參考機械設(shè)計課程設(shè)計P17P21參考文獻機械設(shè)計師手冊毛謙德 李振清 主編 機械工業(yè)出版社機械設(shè)計課程設(shè)計王昆 何小柏 汪信遠 主編高等教育出版社機械設(shè)計手冊設(shè)計心得機械設(shè)計課程設(shè)計是機械課程當(dāng)中一個重要環(huán)節(jié)，通過了2周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機械設(shè)計的訓(xùn)練，雖然很辛苦，但是很有收獲，對機械各個零部件如何結(jié)合在一起有了更進一步的認識。由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)