機械設計課程設計-兩級圓柱齒輪減速器設計d=340，v=0.8，t=410【全套圖紙】

1、<p>　　《機械設計基礎》課程</p><p><b>　　設計說明書</b></p><p>　　設計題目 設計兩級圓柱齒輪減速器 </p><p>　　數(shù) 據(jù) 9號數(shù)據(jù) </p>

2、<p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指導教師

3、 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設計數(shù)據(jù)及要求........................................... 2</p><p>　　確定各軸功率、轉(zhuǎn)矩及電機型號.....

4、....................2</p><p>　　§2.1.工作機有效功率......................................2</p><p>　　§2.2.查各零件傳動效率值..................................3</p><p>　　§2.3.電動機的容量及選擇.

5、.................................3</p><p>　　§2.4.理論總傳動比........................................4</p><p>　　§2.5.傳動比分配..........................................4</p><p>　　&#

6、167;2.6.各軸轉(zhuǎn)速............................................4</p><p>　　§2.7.各軸輸入功率........................................4</p><p>　　§2.8.電機輸出轉(zhuǎn)矩........................................5<

7、;/p><p>　　§2.9.各軸的轉(zhuǎn)矩..........................................5</p><p>　　三．V帶傳動設計計算與選擇.................................5</p><p>　　§3.1.計算功率PC.................................

8、.........5</p><p>　　§3.2.選擇V帶型號........................................5</p><p>　　§3.3.選擇計算大、小帶輪基準直徑、....................6</p><p>　　§3.4.驗算帶速V........................

9、...................6</p><p>　　§3.5.求V帶基準長度和中心距............................6</p><p>　　§3.6.驗算小帶輪包角α1 ...................................6</p><p>　　§3.7.確定v帶根數(shù)z .......

10、................................7</p><p>　　§3.8.計算作用在帶輪軸上的壓力..........................7</p><p>　　§3.9.帶輪結(jié)構(gòu)設計........................................7</p><p>　　四、齒輪傳動的設計計算.

11、...................................9</p><p>　　§4.1.高速級..............................................9</p><p>　　§4.2.低速級.............................................11</p><p&

12、gt;　　五、軸系零件的設計計算...................................14</p><p>　　§5.1.軸的選材及初算軸徑.................................14</p><p>　　§5.2.軸的結(jié)構(gòu)設計.......................................14</p>

13、<p>　　§5.3.軸的驗算...........................................15</p><p>　　六、滾動軸承的選擇及壽命計算 .............................18</p><p>　　七、鍵連接的選擇及校核 ...................................19</p&

14、gt;<p>　　八、聯(lián)軸器的選擇及校核 ...................................20</p><p>　　九、箱體及減速器附件 .....................................20</p><p>　　十、潤滑密封設計 .........................................22</p&

15、gt;<p>　　十一、參考文獻 ...........................................29</p><p><b>　　設計數(shù)據(jù)及要求</b></p><p>　　傳送方案如下圖所示：</p><p>　　設計任務：設計一個兩級圓柱齒輪減速器，此減速器用于熱處理車間清洗傳動帶的減速。此設備兩班制工

16、作，工作期限十年，戶內(nèi)使用。</p><p>　　已知技術參數(shù)：鼓輪直徑D=340mm，傳動帶運行速度v=0.8m/s，傳送帶從動輪所需扭矩410N/m。</p><p>　　二、 確定各軸功率、轉(zhuǎn)矩及電機型號</p><p>　　1.工作機有效功率 </p><p>　　由傳動帶運行速度v=0.8m/s可知：</p><

17、p>　　鼓輪的轉(zhuǎn)速nw =（V×60×1000）/（π×D）=44.90 r/min≈45 r/min ，T=410N/m</p><p>　　Pw=T×nw／9550=1.93 kw</p><p>　　2.查各零件傳動效率值</p><p>　　聯(lián)軸器（彈性）η1 =0.99，滾動軸承效率η2 =0.99，</

18、p><p>　　齒輪η3=0.98, 卷筒η4= 0.96,V帶傳動效率η5 = 0.96 , </p><p>　　故：∑η=η1η25η32η4 =0.80</p><p>　　3.電動機的容量及選擇</p><p><b>　?、烹妱訖C的輸出功率</b></p><p>　　Pd = Pw∕∑η

19、=1.93 kw∕0.80=2.41 kw</p><p>　?、?電動機額定功率、電動機轉(zhuǎn)速</p><p>　　由參考文獻《機械設計課程》P437表K.1表20.1選取電動機額定功率Ped=2.41kw</p><p>　　采用型號為Y100L2-4。</p><p><b>　　4.理論總傳動比</b></p

20、><p>　　i總=1420/45=31.63 </p><p><b>　　5.傳動比分配</b></p><p>　　取V帶傳動比為i1=3，則減速器總傳動ij=31.63/3=10.54 </p><p>　　則雙級斜齒圓柱齒輪減速器高速級的傳動比i2=√（1.3ij）=3.7 低速級傳動比i3= ij／

21、i2=2.85 </p><p><b>　　6.各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　nⅠ=nd/ i1 =1440/3=473.33r/min </p><p>　　nⅡ=nⅠ/ i2=480/3.72=127.93r/min </p><p>　　nⅢ=nⅡ/ i3 =129.03/2.87=44.89r/mi

22、n </p><p>　　nⅣ=nⅢ=44.89r/min</p><p><b>　　7.各軸輸入功率：</b></p><p>　　PⅠ= Pd﹒η5=2.41×0.95=2.29kw,</p><p>　　PⅡ= PⅠ﹒η2﹒η3=2.29×0.97×0.98=2.18kw</p

23、><p>　　PⅢ= PⅡ﹒η2﹒η3=2.18×0.97×0.98=2.07kw</p><p>　　PⅣ= PⅢ﹒η1﹒η2=2.07×0.99×0.98=2.01kw</p><p><b>　　8.電機輸出轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　Td=9.55×106&#

24、215;Pd/nd= 9550×2.41/1420=16.21 N﹒m</p><p><b>　　9.各軸的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　TⅠ=9550﹒PⅠ/nⅠ=46.20N﹒m </p><p>　　TⅡ=9550﹒PⅡ/nⅡ=162.74N﹒m </p><p>　　TⅢ=9550﹒P

25、Ⅲ/nⅢ=440.38N﹒m </p><p>　　TⅣ=9550﹒PⅣ/nⅣ=427.61N﹒m </p><p>　　三．V帶傳動設計計算與選擇</p><p><b>　　1.求計算功率Pc</b></p><p>　　由《機械設計教程》P87表5.6得，故計算功率為：Pc=KA×P=1.3&#

26、215;2.41=3.13 kw</p><p><b>　　2.選V帶型號</b></p><p>　　由Pc=3.13kw，n0=1420r/min, 由《機械設計課程》P88查圖5.9得坐標點位于A型界內(nèi)，故初選窄V帶A型。</p><p>　　3.求大、小帶輪基準直徑d2、d1</p><p>　　由《機械設計課

27、程》表5.7(a)，d1應不小于63mm，現(xiàn)取d1=140mm，由《機械設計基礎》（第五版）表13.9取d2=n1/n2×d1（1.ε）=420mm</p><p><b>　　4.驗算帶速V</b></p><p>　　V=π﹒d1﹒n0／(60×1000)=10.40m/s</p><p>　　帶速在5～25m/s范圍內(nèi)

28、，符合要求</p><p>　　5、求V帶基準長度和中心距a</p><p>　　初步選取中心距取，符合</p><p>　　由式 得帶長</p><p>　　查《機械設計基礎》（第五版）表13.2，對A型V帶選用。</p><p><b>　　由式得</b></p>

29、;<p>　　6、驗算小帶輪包角α1</p><p><b>　　由得 合適。</b></p><p>　　7.　確定v帶根數(shù)z</p><p>　　因d1=100mm，帶速，傳動比,</p><p>　　查課表5.7(a){插值法}和5.7（C）得.</p><p>　　查課本表

30、5.9得=1.09</p><p>　　由查課本表5.8得=0.95</p><p><b>　　由公式得</b></p><p><b>　　故選Z=2根帶。</b></p><p>　　8.計算作用在帶輪軸上的壓力</p><p>　　查課本表5.1可得,故:</p

31、><p>　　單根普通Ｖ帶張緊后的預緊力為</p><p>　　計算作用在軸上的壓軸力</p><p><b>　　高速齒輪的類型</b></p><p>　　1、依照傳動方案，本設計選用二級展開式斜齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　2、運輸機為一般工作機器，運轉(zhuǎn)速度不高，查《機械設計基礎》表11

32、-2，選用7級精度。</p><p>　　3、材料選擇：小齒輪材料為40Cr滲碳淬火，齒面硬度為 55HRC，接觸疲勞強度極限 ，</p><p>　　彎曲疲勞強度極限；大齒輪材料為45鋼</p><p>　　表面淬火，齒面硬度為55HRC,接觸疲勞強度極限,</p><p><b>　　彎曲疲勞強度極限。</b><

33、;/p><p>　　查《機械設計基礎》表11-5，取，。查表11-4，取區(qū)域系數(shù)，彈性系數(shù)（鍛鋼-鍛鋼）。</p><p>　　有===1200MPa</p><p>　　===1140MPa</p><p><b>　　===576MPa</b></p><p>　　===560MPa </p

34、><p>　　4、螺旋角：8°<β<20°,初選β=15°</p><p>　　5、齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：；</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：，取。</b></p><p><b>　　故實際傳動比，則：</b></p><p>

35、<b>　　5%</b></p><p><b>　　尺面接觸強度較合</b></p><p><b>　　1、</b></p><p><b>　?。?）取載荷</b></p><p><b>　?。?）</b></p>

36、<p><b>　?。?）， ，</b></p><p><b>　　2、計算模數(shù)</b></p><p><b>　　，查表取</b></p><p>　　3、,取整b=21mm</p><p>　　4、計算齒輪圓周速度</p><p>

37、　　5.1.3按輪齒彎曲強度設計計算</p><p>　　因為所選材料硬大度于350HBS,所以為硬齒面。</p><p><b>　　1、法向模數(shù) </b></p><p>　　2、查《機械設計基礎》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3</p><p>　　3、查《機械設計基礎》表11-6，得齒寬系數(shù)</p>

38、<p><b>　　4、小齒輪上的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　5、齒形系數(shù) </b></p><p>　　查《機械設計基礎》圖11-8得：， </p><p>　　查《機械設計基礎》圖11-9得：， </p><p><b>　　因為和比較</b>&l

39、t;/p><p>　　所以對小齒輪進行彎曲強度計算。</p><p><b>　　6、法向模數(shù)</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　7、中心距</b></p><p><b>　　圓整為126mm。</

40、b></p><p><b>　　8、確定螺旋角：</b></p><p>　　9、確定齒輪的分度圓直徑：</p><p><b>　　10、齒輪寬度：</b></p><p><b>　　圓整為25 mm</b></p><p><b>

41、;　　圓整后??；。</b></p><p><b>　　11、重合度確定</b></p><p><b>　　，查表得 </b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　=</b></p><p

42、><b>　　低速齒輪傳動設計</b></p><p><b>　　齒輪的類型</b></p><p>　　1、材料選擇：小齒輪材料為40Cr滲碳淬火，齒面硬度為 55HRC， 接觸疲勞強度極限，</p><p>　　彎曲疲勞強度極限；大齒輪材料為45鋼</p><p>　　表面淬火，齒面硬度

43、為55HRC,接觸疲勞強度極限,</p><p><b>　　彎曲疲勞強度極限。</b></p><p>　　查《機械設計基礎》表11-5，取，。查表11-4，取區(qū)域系數(shù)，彈性系數(shù)（鍛鋼-鍛鋼）。</p><p>　　有===1200MPa</p><p>　　===1140MPa</p><p>

44、;<b>　　===576MPa</b></p><p>　　===560MPa </p><p>　　2、螺旋角：8°<β<20°,初選β=15°</p><p>　　3、齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：；</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：，取。</b>&l

45、t;/p><p>　　故實際傳動比：A，則</p><p><b>　　5%</b></p><p>　　5.2.2按尺面接觸強度較合</p><p><b>　　1、</b></p><p><b>　　（1）、取載荷</b></p><

46、;p><b>　?。?）、</b></p><p><b>　?。?）、， ，</b></p><p><b>　　2、計算模數(shù)</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　3、計算齒輪圓周速度</p><

47、p>　　5.2.3按輪齒彎曲強度設計計算</p><p>　　因為所選材料硬大度于350HBS,所以為硬齒面。</p><p><b>　　1、法向模數(shù) </b></p><p>　　2、查《機械設計基礎》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3</p><p>　　3、查《機械設計基礎》表11-6，得齒寬系數(shù)</p

48、><p><b>　　4、小齒輪上的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　5、齒形系數(shù) </b></p><p>　　查《機械設計基礎》圖11-8得：，</p><p>　　查《機械設計基礎》圖11-9得：，</p><p><b>　　因為和</b>&

49、lt;/p><p><b>　　比較</b></p><p>　　所以對小齒輪進行彎曲強度計算。</p><p><b>　　6、法向模數(shù)</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　7、中心距</b>&

50、lt;/p><p><b>　　圓整為120mm。</b></p><p><b>　　8、確定螺旋角：</b></p><p>　　9、確定齒輪的分度圓直徑：</p><p><b>　　10、齒輪寬度：</b></p><p><b>　　圓整

51、為45mm</b></p><p><b>　　圓整后?。?。</b></p><p><b>　　11、重合度確定</b></p><p><b>　　，查表得 </b></p><p><b>　　所以</b></p><

52、p>　　= 驗算齒面接觸強度</p><p><b>　　可知是安全的</b></p><p><b>　　較合安全</b></p><p>　　5.2.5驗算齒面彎曲強度</p><p>　　查《機械設計基礎》圖11-8得：，</p><p>　　查《

53、機械設計基礎》圖11-9得：，</p><p>　　五、軸系零件的設計計算</p><p>　　1.軸的選材及初算軸徑</p><p>　　軸的材料為45鋼，查課本9.2 P173頁表9.2取A=112。</p><p><b>　　齒輪軸的最小直徑：</b></p><p>　　d1≥A3√(P

54、Ⅰ／nⅠ)=11203√(2.29/473.33)=18.94mm</p><p>　　考慮到鍵對軸強度的削弱及聯(lián)軸器對軸徑的要求,最后取d1=20mm</p><p><b>　　中間軸的最小直徑：</b></p><p>　　d2≥C3√(PⅡ／nⅡ)=1123√(2.18/127.93)=28.82mm</p><p&