二级减速器(机械课程设计).docx

机械设计课程设计姓名：胡颖班级：机115学号：指导老师：李华强成绩：日期：2014年7月1 .设计目的2 .设计方案3 .电机选择4 .装置运动动力参数计算5 .带传动设计6 .齿轮设计Z轴类零件设计8 .键连接的校核9 .润滑及密封类型10 .减速器附件设计11 .主要数据及尺寸12 .力分析截图1 .设计目的据所给题目：二级减速器计算机协助设计与分析目的：专业综合设计目的是巩固和加深对专业课理论学问的理解，使学生对接着误产品的设计、分析、加工和限制建立较完整的概念:培育学生独立解决实际问题的实力并得到查阅资料、分析设计等方面的训练，驾驭、以及计算机限制与仿真等常用的机械产品设计和分析的方法和手段。2 .设计要求相关参数：17,1.2加5,345,66.45（输出）960（电机），14.453.03 .电机选择3.1 电动机类型的选择按工作要求和工作条件选用三相异步电动机。其结构为全封闭结构,电压为380V。3.2 选择电动机的容量工作机有效功率.霍,依据任务书所给数据17,1.2,/。则有：I（D）11204从电动机到工作机输送带之间的总效率为式中，九，九，分别为V带传动效率，滚动轴承效率,齿轮传动效率，联轴器效率，卷筒效率。据机械设计手册知。=0.96J：=0.99,M=0.97,弧=0.99,如=0.99,则有:九=0.96x°的3097:x0.99×Q99=0.83所以电动机所需的工作功率为:3.3 确定电动机的转速工作机卷筒的转速为,xv6646r,mi,11D所以电动机转速的可选范围为I,.×n.,(16200)x66.46rnir=(132921063.36)rmi由于本次课程设计要求的电机同步转速是1440960。查询机械设计手册(软件版)【常有电动机】-【三相异步电动机】-【三相异步电动机的选型】-【Y系列(44)三相异步电动机技术条件】-【电动机的机座号与转速对应关系】确定电机的型号为Y1324.其满载转速为960,额定功率为4。4 .装置运动动力参数计算4.1 传动装置总传动比和安排各级传动比1）传动装置总传动比i-14.444.2 传动装置的运动和动力参数计算电动机轴：转速：<960rmir输入功率：-4.0输出转矩：9550,U=9550*2.5/960Ae=24.87N“九I轴（高速轴）转速：960rnir输入功率：2,5*0.96=2.40输入转矩9.55<1Ox-=，9550*2.4/960=23.875H轴（中间轴）转速：3960/4.16=230.77rmi输入功率：2.4*0.97*0.96=2.235输入转矩：T2=95502.235230.77=96.271H1.轴（低速轴）转速：!66.50r/mif输入功率：P3=2.235*0.97*0.99=2.146输入转矩：Ta=9550*2.146/66.58=307.815轴号功率O转矩O转速电机轴24.87960I轴2.35423.3989602轴2.23594.346221.713轴2.146301.659966.58卷同轴2.061289.68166.585.齿轮设计5.1高速级齿轮设计1 .选定齿轮类型，精度等级，材料及模数1）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动：2）运输机为一般工作机器,速度不高，故用8级精度;（1.（X）95-88）3）材料的选择。由表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质）硬度为240,大齿轮的材料为45钢（正火）硬度为240,两者硬度差为40：4）选小齿轮齿数为22,大齿轮齿数ZI可由，人XZ1.得96.8,取97：2 .按齿面接触疲惫强度设计按公式：d”之2.32X栏亨（3）2（】）确定公式中各数值I）试选1.6。2）由表10-7选取齿宽系数乙=1。3）计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知：23.8754）由表10-6查的材料的弹性影响系数：189.8-5）由图10-2Id按齿面硬度行的小齿轮的接触疲惫强度极限%e=550;大齿轮的接触疲惫强度极限为-m2=55O°6）由图10-19取接触疲惫寿命系数-1；,:1.06=7）计算接触疲惫许用应力。取失效概率为1%,平安系数1，有a1IX55/1=551（2）计算确定小齿轮分度圆直径d,代入。，中较小的值1）计算小齿轮的分度圆宜径d,由计算公式可得：“J1.-3×7.0×1045.7.189.8,一”AJ2.32×1.××（）=23.6V14.75512）计算圆周速度。m1.,n.乃X23.6x654.5,r.,V=1,9660x100060XI（XX）3）计算齿宽bd×J1145.54）计算模数模数23.6*14/22=1.945）计算载荷系数K。已知运用系数，1,据1.5”,8级精度。由图10-8得1.07,“1.46由图10-13查得"1.40,由图10-3查得”1枚载荷系数：IIXa*X=1.41.f>4=2.2756）按实际的载荷系数校正所兑得的分度圆直径：d=43.977）计算模数m43.97*14/22=1.943 .按齿根弯曲疲惫强度设计按公式：“a©J(I)确定计算参数I）计算载荷系数。iInuj4=2.2752）查取齿形系数由表10-5查得“2.65,"2.173）查取应力校正系数由表10-5查得3.58,-1.804）由图10-2OC杏得小齿轮的弯曲疲惫强度极。的=400,大齿轮的弯曲疲惫强度极限=4005)由图10-18取弯曲疲惫寿命系数c0.86,M：0.876)计算弯曲疲惫许用应力取弯曲疲惫平安系数1.4,则有:口=.245.714S=a'=K呻G248.571S=7)计算大、小齿轮的ICJ,并加以比较1.%_2.65*1.58=O01975y1.2121.tF0-°,86经比较大齿轮的数值大。<2）设计计算/1M.94对比计算结果，由齿面接触疲惫强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲惫强度计算的法面模数，取m=2.0,己可满意弯曲疲惫强度。于是有：Z1.=i-=21.44相取22,则ZK彳=4.4*22=96.8取：=974 .几何尺寸计算（1）计算分度圆直径dn22*214.76=45.5d22.97*214.76=200.62（2）计算中心距（Z1+Z,>z?2=123（3）计算齿轮宽度46,401 .选定齿轮类型，精度等级，材料及模数D按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动：2）运输机为一般工作机器，速度不高，故用8级精度：（10095-88）3）材料的选择。由表10-1选择小齿轮材料为45（调质）硬度为240,大齿轮的材料为45钢（正火）硬度为200,两者硬度差为40；4）选小齿轮齿数为20,大齿轮齿数Z可由/XZI得78.48,取78；2 .按齿而接触疲惫强度设计按公式：de樗春育（I）确定公式中各数值I）试选1.3。2）由表10-7选取齿宽系数匕=1。3）计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知：人=9.6'0'N尢4）由表10-6查的材料的弹性影响系数189.8-5） E32图【0-2Id按齿面硬度查的小齿轮的接触疲惫强度极限加=580；大齿轮的接触疲惫强度极限6桢=560。6）由图10-19取接触疲惫寿命系数*11.07：«7.13。7）计算接触疲惫许用应力。取失效概率为1%,平安系数1,有=i=107（580=620.61.<=r1.-i2=1,13>560=632.8（2）计算确定小齿轮分度圆宜径d,代入%中较小的值I）计第小齿轮的分度圆直径d,由计算公式可得：d2232>j考我警51.472）计算圆周速度。=-网凸0.5960x10003）计算齿宽b南x4Ix51.47=51.474）计算模数与齿高模数1,*2=2.49齿数2,25*2.49=5.65）计算齿宽与齿高之比-=51.47/2.49=9.2I6）计第载荷系数K,已知运用系数T,据0.514,8级精度。由2图138得1.03,“1.471,由2J图10-13查得“1.38,由图10-3查得，“1故载荷系数：=17）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径：肾1.47,特=56.538）计算模数mnr;:=2.743 .按齿根弯曲疲惫强度设计按公式：mNmS（1）确定计算参数1）计算载荷系数。一”>4T>=1.422）查取齿形系数由表10-5查得s2.65,，八2.2243）查取应力校正系数由2表10-5查得-1.58,-1.7664）由图10-2OC查得小齿轮的弯曲疲惫强度极%j=330,大齿轮的弯曲疲惫强度极限（T小=31（）5）由图10-18取弯曲疲惫寿命系数”0.95,«三0.976）计算弯曲疲惫许用应力取弯曲疲惫平安系数1.4,则有:117,i_KFNfe_O95×33O229S=-1.4-i,i_KmeerFn_0,97×310_g-S1.4-,7）计算大、小齿轮的肾并加以比较YFUh1.=2.65×1.58=°087(j1-22391."2224<1.76001q2J22148经比较大齿轮的数值大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲惫强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲惫强度计匏的法面模数，取m=25,已可满意弯曲疲惫强度。于是有:"56.53/2.5=21.9取22,则ZX；N=3.68>22=81取；：=814 .几何尺寸计算（1）计算分度圆直径dn*56.82d2=209.18（2）计算中心距a=±4羽=1332（3）计算齿轮宽度65,607.轴类零件设计7.1 高速轴的设计计算1 .求轴上的功率，转速和转矩由前面算得得=3.76,n2=130,T2=2.76×J'N2 .求作用在齿轮上的力已知高速级齿轮的分度圆直彳仝为d2=200.62而F=1.1.=2*2.76*105200.62=1841.1Njam=1841.1xta12（'）=686.5N3 .初步确定轴的最小直径现初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理据表15-3,取，110,于是得：-11.I_33.77仔=,oW=4.轴的结构设计（1）据轴向定位的要求确定轴的各段宜径和长度1）段是与带轮连接的其，-20,3802）段用于安装轴承端盖，轴承端盖的9.6（由减速器及轴的结构设计面定）。依据轴承端盖的拆卸及便于对轴承添加润滑油的要求,故取Na75.5,因其右端面需制出一轴肩故取'24。3）初选轴承，因为有轴向力故选用深沟球轴承，参照工作要求并据224,由轴承书目里初选其尺寸为3=Zi25,5275故心“25。乂右边采纳轴肩定位取赤-v=30所以-62,<iv-v=34,IY-U=84）取安装齿轮段轴径为30,齿轮左端与左轴承之间用套筒定位，巴知齿轮宽度为46为是套筒端面牢靠地压紧齿轮，齿轮宽度故取V1.-MI46。齿轮右边Vn-1皿段为轴套定位，且接着选用轴承，则此处*30。取7（3）轴上零件的周向定位齿轮，带轮与轴之间的定位均采纳平键连接。按d=由5P表4-1查得平键截面b*6*6,键槽用键槽铳刀加工长为32。同时为了保证带轮与轴之间协作有良好的对中性,故选择带轮与轴之间的协作为匚，月6齿轮与轴之间的协作为匚轴承与轴之间的周向定位是用过渡协作实现的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。5.求轴上的载荷现将计算出的各个截面的M,M和M的值如下：*1920.5Nw:920.5Nw664N：23N84226N"mH:60756Zmn2104.5N"103852N""%HJ85915N”"2.76x0'N""%1.1 弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核危急截面的强度，从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面A是轴的危急截面。则依据式15-5及上面的数据，取。=0.6轴的计算应力：J”+（年%=-=8.6前面选用轴的材料为45钢,调制处理，由表【5-1查得*=60,故平安。1.2 中轴的设计计算（1）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）1-的30,17。段为364。为高速级大齿轮，由前面可知其宽度为40,故取4（）,ZV32。2）段为低速级小齿轮的轴向定位，由其宽度为65可取心65,-303）最终一段为轴承同样，左端用套筒与齿轮定位，1i=4030（3）轴上零件的周向定位两齿轮与轴之间的定位均采纳平键连接。按d'"由5P，表4-1查得平b*h*16*IO*56.按d'-得平键b*h*10*8*36截面其与轴的协作均为F（J轴承与轴之间的周向定位是用过渡协作实现的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。1.3 低速轴的设计计算1轴的结构设计（1）据轴向定位的要求确定轴的各段宜径和长度1）为满意半联轴器的轴向定位,右端需制出一轴肩故段的宜径丫42：半联轴器与轴协作的毅孔长为82,为保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在轴上，故段长度应比1.略短一些，现取，-82.2）段是据d=46和便利拆装可取"即60O3）初选轴承，因为有轴向力故选用轴承，参照工作要求"F50,由轴承节目里初选其尺寸为3召50,80,16,-16由于右边是轴肩定位，v-v54,N-V61.5,v-v'58,V-VI1.2。4）取安装齿轮段轴径为"754,已知齿轮宽为60取川60。齿轮右边刊-VII1.段为轴套定位，轴肩高2则此处150。取z22.5（2）轴上零件的周向定位齿轮，半联轴器与轴之间的定位均采纳平键连接。按d由5P表4-1查得平键截而b*12*8键槽用键槽铳刃加工长为700选择半联轴器与轴之间的协作为三，齿轮与轴之间的协作为F轴承与轴之间的周向定位是用过渡协作实现的，此处选轴的宜径尺寸公差为m6o8.键连接的校核8.1 1轴上键的强度校核查表4-5-72得许用挤压应力为EV1.1.-V1.n段键与键槽接触疲惫强度.”C故此键能平安工作。I1.-I1.1.段与键槽接触疲惫强度,心。故此键能平安工作。8.2 轴上键的校核查表4-5-72得许用挤压应力为I#=4E段键与键槽接触疲惫强度,.此VA上故此键能平安工作。段与键槽接触疲惫强度1Y故此键能平安工作。8.3 轴上键的校核查表4-5-72得许用挤压应力为6=19段键与键槽接触疲惫强度Ba故此键能平安工作。VI-V1.1.段与键槽接触疲惫强度"T3CME故此键能平安工作。9.润滑及密封类型选择9.1 润滑方式齿轮采纳飞溅润滑，在箱体上的四个轴承采纳脂润滑，在中间支撑上的两个轴承采纳油润滑。9.2 密封类型的选择1 .轴伸出端的密封轴伸出端的密封选择毛毡圈式密封。2 .箱体结合面的密封箱盖与箱座结合面上涂密封胶的方法实现密封。3 .轴承箱体内，外侧的密封(1)轴承箱体内侧采纳挡油环密封。(2)轴承箱体外侧采纳毛比圈密封。1().减速器附件设计10.1 视察孔及视察孔盖的选择与设计视察孔用来检查传动零件的啮合，润滑状况，并可由该孔向箱内注入润滑油。平常视察孔盖用螺钉封住，。为防止污物进入箱内及润滑油渗漏，在盖板与箱盖之间加有纸质封油垫片，油孔处还有虑油网。10.2 油面指示装置设计油面指示装置采纳油标指示。10.3 通气器的选择通气器用来排出热膨胀，持气压平衡。杳表6表15-6选M20型通气帽。10.4 放油孔及螺塞的设计放油孔设置在箱座底部油池的地低处，箱座内底面做成5。外倾斜面，在排油孔旁边做成凹坑，以便能将污油放尽，排油孔平常用螺塞堵住。查表表15-7选人色m5型外六角螺塞。10.5 起吊环的设计为装卸和搬运减速器，在箱盖上铸出吊环用于吊起箱盖。10.6 起盖螺钉的选择为便于台起上箱盖，在上箱盖外侧凸缘上装有1个启盖螺钉，直径与箱体凸缘连接螺栓直径相同。10.7 定位销选择为保证箱体轴承座孔的镣孔精度和装配精度，在精加工轴承座孔前，在箱体联接凸缘长度方向的两端，个装配一个定位销。采纳圆锥销，直径是凸缘连接螺栓直径的0.8倍。11.主要尺寸及数据箱体尺寸：箱体壁厚5=10箱盖壁厚=10箱座凸缘厚度15箱盖凸缘厚度15箱座低凸缘厚度：25地脚螺栓直径2()地脚螺栓数目4轴承旁联接螺栓直径16机座与机盖联接螺栓宜径，10联接螺栓d的间距90轴承端盖螺钉直径12窥视孔盖螺钉直径,8定位销直径8轴承旁凸台半径15凸台高度依据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离50箱座肋厚10以上数据参考机械设计课程设计指导书一AMe-.5m-YB"ET，nea1.g*fMatHBIWT