XXXX大學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書
學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：
學(xué) 院：
專 業(yè)：
題 目： 二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師： 職稱:
職稱:
20**年12月5日
目錄
1 引言 1
2 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 2
2.0設(shè)計(jì)任務(wù)書 2
2.1 確定傳動(dòng)方案 2
2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 4
2.2.1 電動(dòng)機(jī)的容量選擇 4
2.2.2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 5
2.2.3 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 6
2.2.4 傳動(dòng)比的分配 6
2.2.5 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 7
3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 8
3.1 高速級(jí)齒輪的參數(shù)計(jì)算 8
3.1.1 材料選擇及熱處理 8
3.1.2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 8
3. 2 低速級(jí)齒輪的計(jì)算 11
4 軸及軸承裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 14
4. 1 軸的設(shè)計(jì) 14
4.1.1 中間軸的設(shè)計(jì) 15
4.1.2 輸入軸的設(shè)計(jì) 16
4.1.3 輸出軸的設(shè)計(jì) 17
4. 2 軸的校核 19
4.2.1 輸入軸的校核 19
4.2.2 中間軸的校核 24
4.2.3 輸出軸的校核 27
4. 3 軸承的壽命計(jì)算 29
4.3.1 7006C型軸承的校核 29
4.3.2 7013C型軸承的校核 29
4.3.3 7008C型軸承的校核 30
結(jié) 論 32
致 謝 33
參 考 文 獻(xiàn) 34
1 引言
齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：①瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；②適用的功率和速度范圍廣；③傳動(dòng)效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用壽命長；⑤外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器,用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。
國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。
當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。近十幾年來,由于近代計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械加工精度，加工效率大大提高，從而推動(dòng)了機(jī)械傳動(dòng)產(chǎn)品的多樣化，整機(jī)配套的模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，以及造型設(shè)計(jì)藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致，美觀化。
在21世紀(jì)成套機(jī)械裝備中,齒輪仍然是機(jī)械傳動(dòng)的基本部件。CNC機(jī)床和工藝技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電子控制、液壓傳動(dòng)、齒輪、帶鏈的混合傳動(dòng),將成為變速箱設(shè)計(jì)中優(yōu)化傳動(dòng)組合的方向。在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的學(xué)科交叉,將成為新型傳動(dòng)產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。
2 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)
2.0設(shè)計(jì)任務(wù)書
1設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用兩級(jí)圓柱直齒齒輪減速器傳動(dòng)。
2 設(shè)計(jì)要求
（1）外形美觀，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，工藝性好；
（2）多有圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求；
（3）按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求完成相關(guān)資料整理裝訂工作。
3 原始數(shù)據(jù)
（1）運(yùn)輸帶工作拉力 F=4KN
（2）運(yùn)輸帶工作速度V=2.0m/s
(3)輸送帶滾筒直徑 D=450mm
（4）傳動(dòng)效率
4工作條件
兩班制工作，空載起動(dòng)，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)（單向）運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境多塵，中小批量生產(chǎn)，使用期限10年，年工作300天。
2.1 確定傳動(dòng)方案
圖2-1(a)
圖2-1(b)
方案（a）為展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器，其推薦傳動(dòng)比ī=8～40。展開式圓柱齒輪減速器的特點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪的位置不對(duì)稱。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎矩變形部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。
方案（b）為同軸式兩級(jí)圓柱齒輪減速器，其推薦傳動(dòng)比ī=8～40。同軸式圓柱齒輪減速器的特點(diǎn)是減速器橫向尺寸較小，兩對(duì)齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸和重量較大，且中間軸較長、剛度差，使載荷沿齒寬分布不均勻，高速級(jí)齒輪的承載能力難于充分利用。
綜合比較展開式與同軸式圓柱齒輪減速器的優(yōu)缺點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)中，我將采用展開式圓柱齒輪減速器為設(shè)計(jì)模版。
2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇
2.2.1 電動(dòng)機(jī)的容量選擇
根據(jù)已知條件可以計(jì)算出工作機(jī)所需有效功率
.0
設(shè) —— 輸送機(jī)滾筒軸至輸送帶間的傳動(dòng)效率；
—— 聯(lián)軸器效率， =0.99
—— 閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率， =0.97
—— 一對(duì)滾動(dòng)軸承效率， =0.99
—— 帶式輸送機(jī)滾筒效率。 =0.96
估算運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)總傳遞效率：
式中：
得傳動(dòng)系統(tǒng)總效率
工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率
由表2-1所列Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中可以確定，滿足條件的電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)取為11。
表2-1
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
/
滿載轉(zhuǎn)速
/（）
Y100L-4
3
1420
2.2
2.2
Y112M-4
4
1440
2.2
2.2
Y132S-4
5.5
1440
2.2
2.2
Y132M-4
7.5
1440
2.2
2.2
Y160M-4
11
1460
2.2
2.2
Y160L-4
15
1460
2.2
2.2
Y160L-6
11
970
2.0
2.0
2.2.2 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇
根據(jù)已知條件由計(jì)算得知輸送機(jī)滾筒的工作轉(zhuǎn)速