二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计60148.docx

《二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计60148.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计60148.docx（23页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、96,0:出阜四船物一心:Z-I辛侬:掰土军:H侔4*nr*由茸44:工哗举冬俗耳箕C的葡里孽及世物A科/四里蒙鞋*百建挈备：滓早修初前晚“靠烟翎限及附*釜转母土坐4油W时在*坐C侬4、珏靴五&目*济早：珈N。率B11f*nrr僵室MME甲E碎俗学：举象,I*耕南曾富跺修勃看久卞=U本四卿中触肆葡U3/6I乘转黑铢里解及：+1.*Wo%9*软*冬鞭艇*+g电俗初侬由/韦否印、（俗当粽单H垂：1*H%就gH酷靴油V1地AM伶官甲：宴*考勃M神：*垢,I蕖&咨鸟寻闻鸟耳瑞=:gW44-1.-IJ2-每对轴承传动效率：0.99人一圆柱齿轮的传动效率：0.96(一联铺器的传动效率：0.993人一卷筒的

2、传动效率：0.96说明：-电机至工作机之间的传动装过的总效率：P.=PtjifP.=3.67KWn2确定电机转速：查指导书第7页双1：取V带传动比i=24二级圆柱齿轮减速器传动比i=8-40所以电动机转速的可选范围是：f.=ns=19(24)x(840)=3(M3(M0rmin符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000依据电动机所需功率和转速香手册第155页表121有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：方案电动机空号额定以率同步加迪r/min额定晶速r/minst量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144

3、043Kg75.793Y132M1-64KW10009607?KH50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89综合考虑电动机和传动装JT的尺寸、空*、和疥传动、减速翳的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1.-6t其主要参数如下：确定传动装置的总传动比和安排传动比:.n总传动比：人=一=50.5319安排传动比：取认=3.05贝!jii2=50.53/3.05=16.49i二（1,31.5*取力=13；经计算A=3.56=4.561,为带轮传动比，力为右速级传动比，i：为低速级传动比。计算传动装置的运动和动力参数:将传动装Jft各轴由R速到低速依

4、次定为1轴、2轴、3轴、4轴i，么,小昭如依次为电机与4由1,3由1与3由2,$由2与与由3,寺由3与4由4之间的传动效率。1.各轴转速：/：=-=314.86rmin11.3.05g=q=*-=68minA34.63加n,v960.11.=-i=D1.-三=19.IrZnnni2i1.i23x4.63x3.562 各轴输入功率：P1.=PJ771.,1=3.67X0.96=3.52RWp2=P1.2=Pw01.纥=3.670.960.990.96=3.2IAVVPy=p22y=pti71177,j2y=3.670.960.990.960.990.96=3.O5kWp4=PW3=Pa72Vu=

5、3.670.960.99x0.96().99x0.960.990.993=3kW3 各4*输入转矩：Tj=9550=9550X-=36.5N.m“960T1.=Ttij.zoi=36.53.050.96=106.9N4=7；i纥=Tai%1z01.i2=36.53.054.630.960.990.96=470.3Nj”TiT2i2aTt,i9iii2m1.223=36.53.05X4.63X3.560.960.990.960.990.96=1591.5NJnT=T4=Td047y=36.53.O5X4.633.560.960.990.960.990.960.990.993=1575.6r.w运

6、动和动力参数结果如下表：轴名功率PKW转矩TNm转速r/min输入毓出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.8624*3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.1六设计V带和带轮：1.设计V带确定V带型号查课本七赛13-6密:Ka=1.2则巴=KJ5=1.2x3.67=4.4Hy依据e=4.4,o=960rmin,由课本心图13一5,选择ASiV带.取t=i25o小=AXd1.X(I-)=3.05*125x0.98=373.63查课本第206页表13-7

7、取心=375。为带传动的滑动率=0.()1.0.02O验算带迪：-=如=5x96O=6.28加S带速在5-25加.，范围内，合60I(KX)60I(XX)造。取V带基准长度和中心距a:初步选取中心距a：=1.5(6+J2)=1.5(125+375)=750,取a，=750。由课本笫195页式(13-2)得：1.,=24+氢力+以)+也=2305.8查课本帮202页表13-2取乙=2500。由课本书206页式13-6计算实际中心距：a.+=847.1o2验算小带轮包角a：由课本第195页式13-1得:a=180-X57.3=163120,oa求V带根数Z：由课本笫204页式13-15可：z=-(

8、P-AF)KK,杳课本第203页表13-3由内插值法得R=1.38=0.108。H1.EFAF葭=而EF=O.08佥课本第202页表13-2密K=1.O9。查课本第204页表13-5由内插值法得KII=O.959O尸163.0益=卷EF-0.009K-0.95-0.009=0.959贝!JZ=2.844.4kW(P“+Pn)K,K.(1.38+0.108)x0.959X1.09取Z=3根。求作用在带轮柚上的压力与：查课本201页表13-1得q=0.10kgm,故由课本第197页式13-7卷单板V带的初拉力：)+/ZVKe-1)+0.10x6.28-=190.9/V2500x4.42.5-3x6

9、.280.959作用在4由上压力：F.=2ZFi,sin=231.90.9XSin粤=1】32.8NO七齿轮的设计：1届迪级大小齿轮的设计：材料：高速级小齿轮选用45”钢调质，齿面硬度为250HBSo启迪级大齿轮选用45”钢正火，齿面硬度为220HBS。堂课本第166页表117彳分：=550MwC=54()MPaO杳课本第165页农11-4得：Sn=I.1s,=.3o故=受=500Mpa4等=490MMo查课本笫168页表U-IoC图得：r.n,=200Mfw,7=T50Mw06”，200MPa,c,.r1.50Mp：=-=I1.yMpaoSt1.3StI.3按齿面接触强度设计：9级精度制造，

10、佥课本第164页农11-3载荷系数=.2,取齿宽系数e=o.4计算中心距：由课本笫165页T1.I一口、/335KT1,-1.3351.21.O69IO,，式11-5冉：(u11.)J7-z=(4.63+1)M=179.41.伊“，49J0.4x4.63考虑高速级大管轮与低速级大齿轮相差不大取“=21()加=2.5则Z,+Z=网=168取乙=29Z：=139m实际传动比：=4.7929传动比误差：4.79-4.63Xim_35%=0.4x210=84取：=84/k=90布迪级大齿轮：加=84Z：=139而速级小齿轮：fo=9()Z=29骏算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：K.=2.

11、6E:=2.2按小管宽/),=84计算：,1.=2KTY.,21.2106.92.61.()bmZ842.529=43.5MPaJ=gr,=36.8iw6:所以平安O齿轮的圆周速度：V=11d=540Mpao查课本笫165页表11-4待：sn=,5=1.3。姐r1*i550,WMr1Cre540故er”SJ=；=i-=500MW.J=；=490MPWoSI1.1SN1.1课本第B168页表11.-10CEg得：6=2(X)MW64=150Mpuo*vr,200MW.1.r1a-*150Mw故11=-=154MpM.=-=I1.5Mpa0Sf1.3S,1.3按齿面接触强度设计：9级柄度制造.企课

12、本第164页表11-3载荷系数K=I.2,取齿宽系数=0.56Z(w+1.)5=)(Wi计算中心距：由课本第165页式11-5得：.?x470.3x=24130.4x3.56取=25Oi=4贝!JZ,+Z,=%=125取Z=27Z，=98m983.56计算传动比误差：&X100%=1.9%5%合适3.56齿宽：8=W=O.5x250=125则取4=125b.=b.+(510)=130低速级大齿轮：从=125Z.=98低速级小齿抡：从=130Z.=27验并轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9港”,=265K.=2.25按最小齿宽4=125计算：62XTK,21.21591.52.6510,b

13、nr7.I254227=47.9w.1=.=40.7Wmve，平安Cy,齿轮的圆周速度：V=就而=端翳=。.心查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。八减速器机体结构尺寸如下：名称得号计算公式结果箱座厚度C；=0.025+3810箱散用度1=0.()2+389箱者.凸缘耳度仇=1.51.12箱座凸缘厚bh=1.5b15皮箱座底。缘b2b2=2.525耳度地脚螺钉丈.%(1,=0.036。+12M24径地脚螺钉数n查手册6目轴承旁联结%J1=0.72J,M12螺栓直径或与座联结d2J2=(0.50.6)M1.O螺栓JX径df轴承烯部蜗*Jj=(0.4-0.5)dj钉直径10视孔益.

14、螺钉乙二(0.3-0.4)百8直径定位销直径dJ=(0.70.8)di8d,9d1,d131.G查手册表11一234外箱壁的距22离18%，人至凸缘C2交手册表11-228边缘距离16外箱壁花轴i1=c1+c,+(5-10)50承端面距离大齿轮顶圆i11.215与内箱概距离位轮蜩面与内箱壁距商A1.210箱篦，箱座肋厚mxmm1.0.851.w0.8598.5轴承端散外径D2D.=D+(55.5)120(1轴)125(2*)150(34*)轴承旁联结螺栓距商SSD,120(14*)125(24*)150(34*)九轴的设计:1高速轴设计：材料：选用45号钢调质处理。行课本第230页表14-2取

15、r=35MjxC=1OOo各轴段JX径的确定：依据课本第230页式14-2得：d.C后=100=22.4又因为装小断轮的电动机轴径d=38,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且4=(0.812)x38所以查手册弟9页表1-16取J=36O1.-1.i5d-360o/=40因为大帝轮要靠轴肩定位，且还要协作密封图，所以佥手册85页表7-12取d：=40,I,2=m+e+1.+5=28+9+16+5=58。小段装配轴承且小4,所以查手册62页表6-1取小=45。选用6009轴承。i3=B+.+2=16+10+2=28o北段主要是定位轴承.取，=50。1.1.依据箱体内壁线确定后在确定。小装配由轮段

16、直径：推断是不是作成齿轮轴：5_e=（j-/,2.5，查手册51页表4-1得：6=3.3得:e=5.9d1.=d“=50mmd9所以该袖平安的O3轴承寿命校核：袖永寿命可由式1.h=(i进行校核，由于为由永主要承受径向载荷的作用，60Pfr所以P=E,交课本259页表16-9,10取6=2.取“3按也不利考虑.贝U有：2=JE+用,+Ftr=8(X)2+21972+384.3=2122ANFrz=J.+Rh+r=2732+7512+1517.1=2316.2r4弯矩及牯的受力分析图如下：Itr1x29.5x10,=6.3年因此所该轴承符合要求O6O3I4.81.2x2316.25键的设计与校核

17、：依据4=36.7；=106.9,确定V带轮选铸铁HT200,参考教材表10-9,由于4=36在3()38范围内，故4轴段上采纳键X：10x8,采纳A型一般键：1枚核.为1.1=I.75d,-3=60综合考虑取/=50密=4x1.(X910=37.1M*/T查课本155页表IoToa=50-60所选证Jfp368(50-10)1.jIJ为：bh1.:10850中间轴的设计：材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取r=35MMe=1OOo依据课本第230页式14-2得：之Ce=100点i=36.d段要装配轴承.所以查手册第9页表1-16取力=40,查手册62页表6-1选用6208

18、植承，1.,=B+.+i+23i=18+10+10+2=40o小装配低速级小齿轮，且4让取4=45,1.2=128,因为要比齿轮孔长度少：23)。小段主要是定位而迪级大齿轮.所以取力=60,1.3=At=100乩装配高速级大齿轮，取力=451.1=84-2=82o小段要装配轴承.所以会手册第9页表1T6率小=45,杏手册62页表6-1选用6208轴承.1.1=B+,+j+3+12-3；=18+10+10+2=43o校核该植和轴承：1.1=741.2=I171.3=94作用在2、3齿轮上的圆周力：,=匹=47S3)!:=2707N,d2I392.5三=地吆世=8709Nr,4，27x4径向力：F

19、ri=F1.Jgd=2707x/g200=985NFfi=FKga=8709X恨20=3169N求垂直面的支反力74+117+94-E4+E-J985x(117+94)-3169x94IU三=J1.OAJ=EJ+&-%=3169+316985=25OON计算承皮弯矩：Mttvn=KJ1.=316X74XKT，=23.9N.rnMtvn=f(/,+)-2j=316(74+117)-985X11710=53.5U”求水平面的支承力：上演+(4+外i+,+87()9x94+2707x21174+117+94=4586.-V=3+乙一“=2707+8709-4586=6830N计算、绘制水平面弯矩困：

20、Mi1.1.1.n=F1,1,=458674KFj=323NmM1.MI=-F2”后+9+砧=-6830(74+117)+8709x11710=295Njn求合成弯矩图，按最不利状况考虑：MIW=JM1.+M=J239+32W=3238NwM,w=M=53.52+2952=300Nj求危急钱面当量弯矩：从图可见，11rm,rrn处截面最危急.其当量弯矩为：(取折合系数e=o.6)Mt.=：+(叱A=3002+(0.64703)2=4N.mM；=W(也尸=J323.8+(0.6x470.3)2=413N.m计算危急截面处4由的直径：由于&=乩=45mmd9所以该轴是平安的C钟承寿命校核：轴承寿命

21、可由式/=进行校核，由于轴承主要承受径向放荷的作60Pfp用，所以P=G查课本259页表16-9,10取=1=1.1.取=3Ff1.=f+;,=31.62+4586-=4596NFr2=依+F；H=25(X)2+683O2=7273N.U1.=此(幺)，仁=_1.X(IX29.5x11J=2.12)，,轴承运用寿命在23年宓国60&Pf1.,60x681.1.7273内，因此所该柚水符合要求。弯矩及铀的受力分析图如下：址的设计与校核：已知4=45Z=470.3r.，参考教材表10-11,由于4(4450)所以取bht1.49因为齿轮材料为15钢。杳课本155页表10-10i.=I(X)1201

22、.=128T8=110取键长为110.1.=82T2=70取键长为70依据挤压强度条件，就的校核为：6=%=一吧7WiH11=82.9M/YJdi1.1.45x9x(70-14)47；4470.3x1(/r16=-s-=；=54,WWA:1491IO从动轴的设计：确定各轴段直径计笄堆小轴段立径。因为4由主要承受格矩作用，所以按扭转强及计算，由式14-2得：4=(?患=100X旧=57.1考虑到该轴段上开有键槽.因此取4=57,Ix(1+5%)=59.9，杳手册9页表I-16圆整成标准值，取4=63，”为使联轴器柚向定位，在外伸端设置4*用，则其次段柚径4=70”。查手册85页表7-2,此尺寸符

23、合轴承散和密封图标准值，因此取4=70“。设计轴段为使轴承装拆便利，查手舟62页，表6-1,取，采纳挡油环给轴承定位O选植承6215：2)=130,4=25,4=84O为，查手册9页表1T6取4=80。设计植环&及宽度b使齿轮轴向定位，故取4=4,+2=80+2X(0.0780+3)=97.2，?取4=100=1,4=1.4(0.07x80+3)=12nun,确定各轴段长度CI1有联轴器的尺寸确定4=Z.=107(后面将会讲到).1.=w+e+1.+5=50因为，=A:-8-A2=54-25Io=I9，？,所以g=j+e+5=19+9+16+5=50zwn轴头长度4=/,-(23)=125-3

24、=122因为此段要比此轮孔的长度短231=B+,+(23)=38其它各轴段长度由结构确定C(4) .校核该轴和轴承：1.1=97.51,2=204.51.3=I16求作用力、力矩加和力矩、危急截面的当量弯矩。作用在齿轮上的圆周力：”皿5x*“9NH98x4径向力：E=Crga=8119X吆20o=2955.VF=E1=0.25X1?2X1()=2947N270求垂JX面的支及力：口=2O45x2955=2O88N1 1.+j97.5+204.5Fiv=Fr-,=2955-2(W8=867N计算垂直弯矩：M111,=F2J2=867204.510-j=180.8NmM0,=F1.1.It=208

25、8X97.5X1（=203.5,.H1.求水平面的支承力。旦=理任”=H）38Nw1+302F21.1.=Ft-Fut=5714-3755=1959N计算、绘制水平面弯矩图。MUM=U=375584.510-,=317VnMM=wA=959I62IO3=317N.m求F在支点产生的反力一旦=2497x11602=1158VF：f=F1.f+F=1I58+2947=41O5V求F力产生的弯矩图。f2,.=F/,=29471160,=34HVMM=M/=15897.51.OFOOiNF在a处产生的弯矩：M,.=Fuit=H58x97.5x1.O3=100.bV求合成弯矩图。考虑最不利的状况，把A*

26、与JK:+干脆相加。Mm=.Wmf+J.%；+MM=I(K)I+180.82+476.32=628/Vjm求危急截面当找弯矩。从图可见，m-m处截面最危急，其当觅弯矩为：(取折合系数G=o.6)Mf=JMi+(即尸=6282+(0.61591)2=1142Mm计算危急1截面处才由的直径。因为材料选择45.调质，查课本225页表14-1得分=65()”,查课本231页表14-3得许用弯曲应力cTJ=60MG,贝!J：八Im.-J1.42XIO3_ai1.=-t；=J=51.5mm0.1uJV0.160考虑到键槽的影响，取d=1.05*57.5=603？因为4=80”，所以该由是平安的O(5) .

27、4*永寿命校核。轴永寿命可由式O=葛(普广进行校核，由于4由承主要承受径向载荷的作用，所以P=E,查课本259页表16-9,10取=1/=12取33按JR不利考虑，则有：P=F,=+耳毛+r=J2O88,+5738,+1158=7264N=64.8v,IO61,J66.0X1.0v=瓯，=60x19.101.2x7264)该柚永寿命为64.8年，所以轴上的柚承是适合耍求的。(6)弯矩及轴的受力分析图如下(7)址的谀计与校核：因为d1=63装联轴器查课本153页表10-9选址为8i1查课本155页表IoTO港m=100120因为1.1=107初选键长为100,校核“=与史坐=115小所以所d1.

28、h63(100-18)111J选键为：hAU81.1.100义=80装齿轮造课本153页表10-9选键为bx：22x14查课本155页表10-10得M=100120因为1.1=122初选键长为100,校核“=4T4x1665.2x10=1二d1.h80(1()0-22)147().2Mjhi*所以所选址为：ft221.41.十高速轴大齿轮的设计因i=347.55三r采纳腹板式结构代号结构尺寸和计算公式结果轮敕处支径DI1.6J.=1.64572轮敕轴向长度1.1.=B84倒角尺寸”=0.5n1齿根圆处的厚度=(2.54)10膜板最大宜径/),D=df-2o321.25板孔直径“,1=0.25(

29、D1.-J1.)62.5腹板厚度(C=0.4225.2电动机带轮的设计代号结构尺寸和计卯公式结果手册157页38mm&=(1.82)=1.8x3868.1.(m1./,=(1.52)4=1.5x38取60mmC1.r=A-2(/-5)=I25-222=81三81mmdo,dk+dro=274.7mmSs=(0.20.3)8=0.2X50IOmmS1.=1.55=1,5I015nnS2a=0.5s=0.5x105mmd-.联轴器的选择：计算联柚需所好的转矩：K=K1.查课本269表17-1取K,=I5T=Kji=1.51.775.6=2663.4M”查手册94页表8-7选用型号为H1.6的弹性柱销联轴器。十二润滑方式的确定：因为传动装JB1.属于杼型的，且传递较低，所以其速度远远小于（1.52）1.O%Mmin,所以采纳脂涧滑，箱体内选用SHO357-92中的50号润滑，装至规定高度。十三,其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。十四.参考资料：机械设计课程设计手册（其次版）清华高校吴宗泽，北京科技高校罗圣国主编。机械设计课倏设计指导书（其次版）罗圣国，李平林等主编。机械课程设计（堂庆在校出版社）周元康等主编i。机械设计基础（第四版）课本杨可桢程光慈主编C