代做机械毕业设计一级圆柱齿轮减速器.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流代做机械毕业设计一级圆柱齿轮减速器.精品文档.沈 阳 工 程 学 院毕 业 设 计 论 文 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 圆柱齿轮减速器系别名称： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 目 录第一章 前言- 1 -第二章 设计过程- 2 -2.1 传动方案拟定- 2 -2.2 电动机的选择- 2 -2.2.1电动机的选择- 2 -2.2.2电动机效率的确定- 2 -2.2.3电动机功率和转速的确定- 3 -2.2.4电动机型号的确定- 3 -2.3 确定传动装置的总传动比和分配传动比- 4 -2.4 计算传动装置的运动参数- 4 -2.4.1各轴转速的计算- 4 -2.4.2各轴输入输出功率的计算- 4 -2.4.3电动机及各轴的输出转矩 - 4 -2.5 传动零件的设计计算- 5 -2.5.1带传动的设计- 5 -2.5.2齿轮的设计- 8 -2.6 轴的设计- 12 -2.6.1材料的选取- 12 -2.6.2轴1的设计- 12 -2.6.3轴2的设计- 15 -2.7 轴承的选择及寿命计算- 18 -2.8 联轴器的选择- 19 -2.9 箱体的设计- 20 -2.10定位润滑和密封- 21 -参考文献- 22 -结 论- 23 -第一章 前言带式运输机是运用皮带进行运输的机械，有电动机、V带、一级展开式圆柱直齿齿轮减速器以及运输带四部分组成,各部分之间分别由平键或联轴器联接。电动机是动力源, V带、一级展开式直齿圆柱齿轮减速器是传动系统,运输带为执行和控制部分。本设计主要通对带式运输机一级展开式圆柱直齿齿轮减速器进行设计，设计内容包括电动机的选型，V带传动设计，一次展开式圆柱直齿齿轮减速器设计，联轴器的选择，润滑和密封的选择，减速器附件的选择及说明，以及减速器主要零件的工艺文件，工艺文件主要包括齿轮轴、低速轴、大齿轮的加工工艺规程设计。通过本次设计，一方面加深对机械设计、机械原理以及机械制造课程的理解和掌握，另一方面训练对工程实际问题的理解和掌握。 第二章 设计过程2.1传动方案拟定 1.V带传动 2.电动机 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5.运输带 6.滚筒（1） 工作条件：连续单向运转，工作时载荷平稳，空载启动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为±5%。（2） 原始数据：运输带工作拉力F=1200N；带速V=1.7m/s；滚筒直径D=270mm。2.2 电动机选择2.2.1 电动机的选择电动机已经标准化、系列化。电动机有交流电机和直流电机之分。一般工厂都采用三 相交流电，因而多采用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两种， 其中以普通笼型异步电动机应用最多。 目前应用最广的是 Y 系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉，维 护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、 风机、农机、轻工机械等。在经常需要起动、制动和正、反转的场合（如起重机），则要 求电动机转动惯量小、过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机 YZ型（笼型） 或YZR型（绕线型）。根据以上原则本设计选用Y系列三相异步电动机2.2.2 电动机效率的确定（1）传动装置的总效率：总=带×2轴承×齿轮×联轴器×滚筒普通V型带 0.96 齿轮啮合传动 0.97 一对滚动轴承 0.98 两对齿式连轴器 0.99 一个滚筒效率 0.96则传动装置总体效率为2.2.3 电动机功率和转速的确定估算电动机功率 P=F*vmax/ =1200x1.7x（1+0.05）/0.85x1000=2.52kw选择电动机的功率为3kw。取电动机计算滚筒工作转速：n筒=60×1000V/D=60×1000×1.7/×270=120.25r/min 因为V型带的传动比一般在2到4，一级齿轮传动比在3到6，可得出该三级传动装置的总传动比为6到24，所以选出电动机的转速范围为（624）， 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传动比方案。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min。2.2.4 电动机型号的确定 综合考虑了电动机的功率、转速、重量、价格等因素最终选定电动机型号为Y系列（IP44）封闭式笼型三相异步电动机，选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0，质量63kg。2.3 确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比：i总=n电动/n筒=960/120=8分配传动比，因为V型带的传动比一般在2到4，一级齿轮传动比在3到6，取V型带的传动比为：2.5，则一级齿轮减速器的传动比为3.22.4 计算传动装置的运动参数2.4.1 各轴的转速的计算 （单位：）120；r/min2.4.2 各轴的输入、输出功率的计算（单位：kW）各轴的输出功率等于该轴的输入功率与该轴的轴承效率的乘积2.522.42； 2.4.3 电动机及各轴的输出转矩 （单位：Nm） 根据公式:连轴器的输入转矩，连轴器的输出转矩2.5 传动零件的设计计算带传动通常由主动轮1、从动轮2和张紧在两轮上的挠性传动带3所组成，当主动轮1转动时，利用带轮和传动带之间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过带3传递给从动轮2，前者称为摩擦型带传动，后者称为同步带传动。带传动的特点是结构简单、传动平稳。在摩擦型带传动中，根据带的截面形状，又可分为平带传动、圆带传动、V带传动和多楔带传动。平带传动结构简单，带轮制造较容易，在传动中心距较大的场合应用较多，允许的极限转速值高，V带的截面呈等腰梯形，V带张紧在V带轮的楔形槽中，工作面为与轮槽相接触的两侧面（带与槽底并不接触）带速v小与等于30m/s的带传动，带轮一般用铸铁HT150或HT200制造；带速更高以及特别的场合可用钢制带轮。2.5.1 带传动的设计<1>单班制工作,根据工作系数情况表查得工作情况系数=1.2 ,则计算功率<2>根据普通V带选型图，选择A型V带,取小带轮直径d1=100mm,计算大带轮基准直径d2查机械设计手册普通和窄V带轮（基准宽度制）基准直径系列（GB/T10412-2012）,取d2=250mm<3>验算带速,所算带速在530m/s范围内,故合适.<4>确定中心矩a0和基准长度Ld 初步选取中心距,根据，得，初选皮带的中心矩=250mm带长=1072查表对A型V带选用基准长度，得计算实际中心距<5>验算小带轮包角 合适。<6>V型带根数z的确定根据公式 由于A型带参数，查表8-5得单根V带基本额定功率。查表85得由查表88得， 算得V型带根数，从而取z5<7>作用在带轮轴上的压力查表84得，故由机械设计中公式（823）得单根V型带的初拉力作用在轴上的拉力<8>选择带轮的材料为HT200<9>带轮宽B的计算根据公式查表得， 而z为轮槽个数取5则<10>参数总结2.5.2 齿轮的设计齿轮传动是应用最广泛的一种机械传动，它是依靠齿轮齿廓直接接触来传递运动 和动力的，具有传动比恒定，效率高，使用帮助长，适用范围广及承载有力高等优点。在 生产实践中，对齿轮传动的要求是多方面的，但归纳起来不外乎下列两项基本要求： （1）传动要准确平稳 即要求齿轮传动在工作过程中，瞬时传动比要恒定，且冲击、振动小。 （2）承载能力高 即要求齿轮传动能传递较大的动力，且体积小，重量轻，寿命长。 <1>减速器齿轮采用圆柱直齿轮，考虑到带式机工作速度不是很高，故选用7级精度（GB/009588）。小齿轮材料初定为40（调质），硬度280HBS，大齿轮材料初定为45（调质），硬度为240HBS，两者硬度差为40HBS。初选小齿轮齿数为20齿，则大齿轮齿数取大齿轮齿数为64<2>按齿面接触强度设计 ，其中，弹性影响系数原动机均匀平稳，工作机中等震动试选择载荷系数小齿轮的传递转矩由表107选取齿宽系数，由表106查得弹性影响系数齿轮1的疲劳强度极限由图1021d查得，齿轮2的疲劳强度极限由式1013得工作应力循环次数而查图1019得接触疲劳寿命系数， 计算接触疲劳许用应力，按失效概率为10，安全系数S1.05由齿轮许用应力计算式1012<3>参数的计算小齿轮分度圆直径模数由渐开线圆柱齿轮标准模数表得m=3,取b1=54<4>根据齿根弯曲强度校核根据校核式复合齿形系数由图620c查得小齿轮弯曲疲劳极限，大齿轮由图1018查得弯曲疲劳寿命系数，。弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳许用系数由表105查得 齿形系数， 应力校正系数，故定，计算中心距计算齿宽取齿宽60mm齿轮1的传动转矩算得齿轮1、齿轮2参数如下：2.6 轴的设计上图为轴的布置图2.6.1 材料的选取由于载荷较大但无很大冲击，故轴的材料选用45钢，由表查得硬度为241286HBS。查表151得抗拉强度，屈服强度极限，弯曲疲劳极限2.6.2.轴1的设计轴1结构如布置图左边轴所示取计算轴1的最小直径这是安装带轮的最小直径d1-2,取d1-2=25mm轴的结构设计1） 拟定轴上零件的装配方案，见前图2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。(1) 为满足带轮的轴向定位要求，1-2轴端右端零件需制一轴肩，故取2-3段的直径d2-3=27mm， L1-2比带轮宽度略短，取L1-2=76MM。（2）初选滚动轴承，因轴承受轴向力很小，故采用深沟球轴承，参造工作要求并根据d2-3=27mm，选取选取6206的深沟球轴承，其基本参数为：故d3-4=d7-8=30mm，l3-4=l7-8=16mm（3）取齿轮处的轴段直径l5-6=60MM，齿轮两端与轴承之间采用轴肩定位，轴肩高度h大于等于0.07d，故取h=4mm，则轴肩直径d4-5= d6-7=38mm，齿轮轴两端面距减速箱距离定为9mm，内壁据轴承端面为11mm,L3-4=L6-7=20mm（4）轴承端盖的总宽度为15mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑的要求，去端盖的外端盖与带轮右端间的距离l=15mm，故l2-3=30mm经计算得按弯曲组合对轴1进行强度校核：L1=L2= 58mm <1>VERTICAL垂直面的支撑反力<2>HORIZONTAL水平面的支撑反力断定危险截面在齿轮轴齿轮部分中点，轴传递的转矩为危险截面的当量弯矩，轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数轴的材料选用45钢，调质处理，校核 ，考虑键槽对轴的削弱作用在内，齿轮轴齿轮段直径60mm符合要求。2.6.3 轴2的设计轴2结构如布置图右边轴所示取计算轴2最小直径这是安装联轴器处轴的最小直径d1-2，取Ka=1.3，两轴的计算转矩Tca=KaxT=1.3Xt2=1.3x183.1=238.03，查机械设计手册，选用LX3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250N，半联轴器的孔径为30mm，故取d1-2=30mm，半联轴器长度112mm，与轴配合孔的长度102mm。轴的结构设计1)拟定轴上零件的装配方案，见前图2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。(1)为满足联轴器的轴向定位要求，1-2轴端右端零件需制一轴肩，故取2-3段的直径d2-3=32mm， （2）初选滚动轴承，因轴承受轴向力很小，故采用深沟球轴承，参造工作要求并根据d2-3=32mm，选取选取6207的深沟球轴承，其基本参数为：故d3-4=d7-8=35mm，l3-4=l7-8=21mm（3）大齿轮齿厚54mm，取齿轮处的轴段长度l5-6=52MM，齿轮右端与轴承采用套筒定位，轴肩高度h大于等于0.07d，故取h=5mm d4-5= d5-6=45mm，齿轮左端与轴承之间采用轴肩定位，轴肩高度h大于等于0.07d，故取定d6-7=55mm高速轴和低速轴两轴承外端面之间的轴的长度应相等。且两齿轮的接触点是联轴箱内壁之间的中面。故l4-5=30+20+16-25-21=20mm，l6-7=16+20+30-21-27=18mm（4）轴承端盖的总宽度为15mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑的要求，去端盖的外端盖与联轴器右端间的距离l=15mm，故l2-3=30mm对于齿轮2：经计算得L1=L2= 55.5mm <1>VERTICAL垂直面的支撑反力<2>HORIZONTAL水平面的支撑反力危险截面的当量弯矩轴的材料选用45钢，调质处理，校核 ，考虑键槽对轴的削弱作用在内，轴径定在45mm是符合要求的。2.7 轴承的选择及寿命计算所选轴承：轴1 6206 轴2 62076206寿命计算 要求减速器整体工作寿命为：由表169查得温度系数，由表1610查得载荷系数，当量动载荷P的计算：根据公式，由于是向心轴承，则当量动载荷,小于计算公式则>24000h即轴承的寿命为282420小时。6207寿命计算 要求减速器整体工作寿命为：由表169查得温度系数，由表1610查得载荷系数，当量动载荷P的计算：根据公式，由于是向心轴承，则当量动载荷,小于计算公式则>24000h即轴承的寿命为2020983小时2.8 联轴器的选择 联轴器主动端轴径大小联轴器转矩计算公式： 由机械设计基础表171查得，代入得到： 根据轴径大小和转矩大小，结合制造的经济性最终选择连轴器的型号为选用LX3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250N，半联轴器的孔径为30mm，故取d1-2=30mm，半联轴器长度112mm，与轴配合孔的长度102mm。具体尺寸见机械零件设计手册 2.9 箱体的设计 选择箱体的材料为：铸铁（1）箱体（座）的壁厚 （2）箱盖的壁厚 （3）箱座凸缘的厚度 （4）箱盖凸缘的厚度 （5）箱体凸缘的厚度 （6）箱座肋厚 （7）地脚螺钉 个数：4个 直径（8）底座凸缘尺寸 （9）轴承旁联结螺栓直径 （10）箱体、箱盖联结螺栓直径 取（11）通孔直径 （12）凸圆尺寸 （13）沉头座直径 （14）定位销直径 （15）轴承盖螺钉直径 （16）窥视孔盖螺钉直径 （17）轴承旁凸台半径 （18）外机座至轴承座端面距离 取（19）大齿轮顶圆与内机壁距离 取（20）齿轮端面与内机壁距离 取2.10 定位、润滑和密封定位：带轮与轴、齿轮与轴、联轴器与轴之间轴向与圆周方向的定位均采用键定位。轴承的轴向采用轴承套定位。键与轴承套的结构设计（略）润滑：齿轮、轴承润滑方式均采用浸油润滑。密封：轴伸出端密封方式采用毡圈密封。 端盖安装处、窥视孔盖密封方式采用垫圈密封。 结论经过几周的毕业设计之提升机的设计，我从中受益匪浅，虽然设计出来的产品还存在许多不足之处，但是通过自己实际地参与设计机器零部件的全过程，真正体验了一下现实生产过程中设计机器的过程，同时也去了解了不少与之相关的知识，学到了不少宝贵的知识和设计经验，更重要的是通过设计找到了自己的不足之处及工作弱点，以便在以后的学习工作之中加以注意，并尽量的去弥补，力争在工作中做的更好，也只有不断的提高和完善自己，才能真正体现自己的价值和人生观。此次设计暴露了我们当代大学生的一个共同的不足之处，就是实际动手能力在相应的理论知识面前显得脆弱而无力。就是说，专业知识的理论知识可以容易地学到，而实际动手能力还存在欠缺。因此以后要加强这方面的锻炼，多参与这方面的活动，有机会就多去生产车间进行实地观察并动手参与，及时通过网络去了解这方面的最新动态及发展趋势才能不断的进步，才能真正把工作做的有声有色。此次设计也让我明显感到现在社会计算机起着越来越重要的作用，此次设计的整个过程都是利用计算机来完成的，论文采用WORD及公式编辑器编写、图表采用电子表格EXCEL进行编辑，最后应用CAD技术绘制装配图以及相关非标准零件图才得以完成，可以说，计算机知识帮了我很大的忙，限于设计者在计算机软件方面的知识水平的限制而没有能够应用到更好的应用软件，所以在平常的生活工作中，以后要多留意这方面的知识！当然在设计的过程中得到了课程设计老师的不少宝贵意见及辅导帮助，在此表示感谢！真诚的说一声：老师，您辛苦了，谢谢您！参考文献机械零件设计手册 杨黎明 黄凯 李恩至 陈仕贤 国防工业出版社1986年12月机械设计基础 杨可桢 程光蕴 高等教育出版社1999年机械零件简明设计手册 杨黎明 兵器工业出版社1992年2月机械设计课程设计指导书 龚溎义 高等教育出版社1990年4月机械设计课程设计手册 吴宗国 罗圣国 高等教育出版社1998年机械设计课程设计图册 龚溎义 高等教育出版社1989年5月