机械设计dhnd

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1、陈旺强机械设计基础课程设计说明书机械设设计基础础课程程设计说明明书（第5组组数据）设计题目目：两级级圆柱斜斜齿轮减减速器专业班级级：机自自Y0883班设计者：陈旺强强学生学号号：2000800010040113指导老师师：靳龙龙老师目录一、 设计任务务书.3二、 设计方案案分析 4三、 电动机的的选择.5四、 运动和动动力参数数的计算算.6五、 V带传动动的设计计计算.8六、 齿轮传动动的设计计计算10七、 轴的结构构设计及及强度计计算14八、 滚动轴承承的寿命命校核计计算22九、 键连接的的选择与与校核24十、 箱体及附附件的结结构设计计和计算算25一、 设计任务务书（一）题题目名称称：设计

2、计两级圆圆柱齿轮轮减速器器（二）说说明：此此减速器器用于热热处理车车间零件件清洗传传送带的的减速。此此设备两两班制工工作，工工作期限限十年，用用户使用用。（三）技技术参数数：鼓轮直径径（mmm）传送带运运行速度度（m/s）传送带从从动轮所所需扭矩矩（N.m）3800.810500（四）本本任务规规定的设设计计算算包括下下列各项项：1、传动动装置总总体设计计计算；2、各传传动零件件的设计计计算；3、一根根主要轴轴的设计计计算；4、一对对主要轴轴承的设设计就算算；5、各标标准零件件的选择择。（五）要要求1、主要要部件的的总装配配图一张张（A11）2、典型型零件工工作图22张（A3）3、200页左右

3、右的说明明书一份份二、设计计方案分分析1、组成成：传动动装置由由电机、减减速器、工工作机组组成。2、特点点：齿轮轮相对于于轴承不不对称分分布，故故沿轴向向载荷分分布不均均匀，要要求轴有有较大的的刚度。3、确定定传动方方案：考考虑到电电机转速速高，传传动功率率大，将将V带设设置在高高速级能能吸收震震动且起起过载保保护作用用。传送简图图如下：三、 电动机的的选择1、鼓轮轮的转速速：nw= 601000v d= 6010000.83.14380= 440.22r/mmin2、鼓轮轮工作所所需要的的功率:pw=T.nw9550=105040.29550=4.42kw3、传动动装置的的总效率率：总=承5

4、.v.齿2.联 = 0.9850.9950.9720.99=0.88（v为V带带的效率率, 承轴承承的效率率，齿为每每对齿轮轮啮合传传动的效效率，联为为联轴器器的传动动效率）4、电动动机所需需的功率率：pd= pw总= =4.420.8 =5.55kw5、电动动机的选选择根据动力力源和工工作条件件，电动动机的类类型选用用Y系列三三相异步步电动机机。电动动机的转转速选择择常用的的两种同同步转速速：15500rr/miin 和和10000r/minn，以便便比较。根据电动动机所需需功率和和同步转转速，查查设计手手册表88-533确定电电动机的的型号为为Y1332S-4和Y1332M22-6。传动系

5、统统的总传传动比：i1=nm/nw=14440/40.2=335.88 i2=nm/nw=9660/440.22=233.888根据电动动机型号号查表88-544确定电电动机的的各参数数，将计计算数据据和查表表数据填填入表11，便于于比较。表1 电动机机的数据据及总传传动比方案电动机型型号额的功率率/KWW同步转速速/(rr/miin)满载转速速/(rr/miin)总传动比比外伸轴径径/mmm外伸轴长长度/mmm中心高/mm1Y1322S-445.5150001440035.8842801322Y1322M2-65.51000096023.8883880132根据表11可知，方方案1转速高高，

6、电动动机价格格低，总总传动比比虽然大大些，但但完全可可以通过过带传动动和两级级齿轮传传动实现现，所以以选用方方案1。四、 运动和动动力参数数的计算算1、传动动比分配配i总=14400/400.2=35.82带的传动动比取为为i1=3，则减减速器总总传动比比为ij=35.82/3=111.994 则双级斜斜齿圆柱柱齿轮减减速器高高速级的的传动比比i2为i2=1.3ij=3.994低速级的的传动比比i3i3=ij/i2=3.032、各轴轴的转速速计算nI=14440/33r/mmin=4800r/mminnII=4800/3.94rr/miin=1121.83rr/miinnIII=nw=400.

7、2rr/miin3、各轴轴输入功功率计算算pI=pd. v=5.5x00.955kw=5.2225kkwpII=pI. 齿. 承=55.2225x00.977x0.98kkw=44.977kwpIII=pII. 齿. 承=4.997x00.977x0.98kkw=44.722kw4、各轴轴输入扭扭矩计算算T1=95550pI/nI=1004N.mT2=95550pII/nII=3990N.mT3=95550pIII/nIII=11121NN.m将上述结结果列入入表2，以供供查用表2轴号转速n/(r/minn)功率p/kw扭矩T/(N.m)I4805.2225104II121.834.97739

8、0III40.334.72211211五、 V带传动动的设计计计算1、求计计算功率率查课本表表13-8得KA=1.2 ，故故Pc=KA. pd=1.2x55.5kkw=66.6kkw2、选VV带型号号可用普通通V带或窄窄V带，现现选普通通V带根据Pc=66.6kkw，nd=14440rr/miin，由由课本图图13-15查查出此坐坐标点位位于A型处，所所以V带选A型普通通V带。3、求大大小带轮轮直径d2、d1由课本表表13-9， d1应取不不小于775mmm,现取取90mmm，则则d2=nd/nI. d1(1-)=14440/4800X900X(11-0.02)=2664.66mm由由课本表表

9、13-9，取取d2=2665mmm4、验算算带速VVV=.d1.nd60x1000=3.14901440601000mm/s=6.778m/s带速在55-255m/ss范围内内，合适适5、求VV带基准准长度ld和和中心距距a初步选中中心距a0=1.55（d1+d2）=1.55x(990+2265)mm=5322.5mmm取a0=5440mmm，符合合0.77（d1+d2）1200,合适适。7、求VV带的根根数Z Z=PcP0+ P0KaKl.令nd=14440rr/miin，d1=90mm，查课课本表113-33，得P0=1.07kw由i=d2/d1(1-)=3查课本表表13-5，得得P0=0

10、.17由a1=163.70，查查表133-7得得Ka=0.95，查查表133-2得得Kl=1.01由此可得得Z=PcP0+ P0KaKl.=4.8 ，取取Z=55根8、求作作用在带带轮轴上上的压力力Fa查课本表表13-1得，qq=0.1 ,得单根根V带的的初拉力力F0=500PcZ.V2.5Ka-1+q.v2=1377N作用在轴轴上的压压力FQ=22ZF0.sina1/2 =13556N六、齿轮轮传动的的设计计计算（一）高高速级齿齿轮传动动的设计计计算1、选择择齿轮材材料、热热处理、计计算接触触应力HP、许许用弯曲曲应力FP，考考虑此减减速器长长期工作作，载荷荷有中等等冲击及及减速器器的功率率

11、和工作作环境，故故大小齿齿轮都用用硬齿面面渐开线线斜齿轮轮。（1）齿齿轮材料料、热处处理及确确定许用用应力小齿轮用用45号钢钢表面淬淬火，齿齿面硬度度为400500HRCC，Hlim1=15500MMpa , FE1=6690MMpa ,大齿轮用用20CCr渗碳碳淬火，齿齿面硬度度为566622HRCC, Hlim2=1500Mpa, FE2=8550Mppa (查课课本表111-11)取SF=1.25，SH=11（查课课本表111-55得）取ZH=2.5，ZE=1188.8(查查课本表表11-4得)则，F1=F2=0.7FE1 SF = 3877 Mppa H1=H2=Hlim1SH = 1

12、1150 Mpaa2、初步步设计齿齿轮传动动的主要要尺寸（1）按按齿轮弯弯曲强度度计算齿轮按88级精度度制造。取取载荷系系数K=1.33 （查查课本表表11-3得）齿轮系数数d=0.5 (课本表表11-6)小齿轮的的转矩T1=9.555106pInI = 1.04105NN.mmm初选螺旋旋角=150（一一般取88200）齿数取Z1=19 , 则则Z2=i2.Z1=75 , 取Z2=75则实际传传动比ii=Z2Z1=33.955齿形系数数Zv1=19cos315=211.088 , Zv2=75cos315= 883.221查课课本表111-88 得YFa1=2.88 , YFa2=2.225

13、由课本表表11-9 得得YSa1=1.57 , YSa2=1.7783、小齿齿轮弯曲曲强度计计算法向模数数mn32kT1d.Z1.YFa1YSa1.F1. cos2 = 22.377mm由课本表表4-11 取mn=2.5mm中心距aa=mn(Z1+Z2)_2cos=1121.65mmm取a=1120mmm确定螺旋旋角=arrcmn(Z1+Z2)_2a=16.460小齿轮分分度圆直直径d1=mn. Z1/cos=488.5mmm小齿轮齿齿顶圆直直径da1=d1+2.5mn=53.5mm齿根圆直直径df1=d1-2x1.25mn=42.3mm齿宽b=d. d1=38.81mm取b1=455mm b

14、2=40mm大齿轮分分度圆直直径d2=mn. Z2/cos=1991.55mm大齿轮齿齿顶圆直直径da2=d2+2.5mn=196.5mm4、验算算齿面接接触强度度、小齿齿轮齿面面弯曲强强度H=ZE.ZH.ZB2kT1b.d1.u+1u=8900.8MMpaH1 = 111500 Mppa ,安全全F=2kTYFa11YSa1bd1mn = 5560MMpa443mmm 合合格（三）输输出轴的的结构设设计1、初步步估算轴轴的直径径根据d=c3p/n，轴轴的材料料为455号钢，通通常取CC=10071118 ，这里里取1112，则则d=c3p3n3 =54.5mmm考虑到键键槽的影影响，dd增大

15、5%，则d=1.005x554.55=588mm2、轴的的结构设设计（1）确确定轴的的结构方方案该轴左端端先后装装入大圆圆柱齿轮轮、档油油板、轴轴承、轴轴承套，右右端先后后装入档档油板、轴轴承。结结构如图图：轴段1-2为支撑撑轴颈，预预选型号号为3002122的圆锥锥滚子轴轴承。其其内圆直直径d=65mmm，宽宽度B=23mmm，为为保证轴轴承的轴轴向定位位用档油油板定位位，档油油板宽度度为288mm，所所以确定定轴段11-2的直径径d1-2=65mm长度为为L1-2=50mmm;轴段2-3用于安安装大圆圆柱斜齿齿轮，其其分度圆圆直径d4=2188mm，齿齿宽b=40mmm,所以以确定轴轴段2

16、-3的直径径d2-3=70mmm，长长度L2-3=40mmm;轴段3-4为连接接轴身，综综合考虑虑轴承的的支撑跨跨距和轴轴身力学学性能，确确定其直直径d3-4=800mm，长度L3-4=50mmm;轴段4-5，用于于安装轴轴承，型型号同样样选择号号为3002122的圆锥锥滚子轴轴承，其其内圆直直径d=65mmm，宽宽度B=23mmm，为为保证轴轴承的轴轴向定位位用档油油板定位位，档油油板宽度度为244mm，所所以确定定轴段44-5的直径径d4-5=65mm长度为为L4-5=50mmm;轴段5-6主要要用于安安装；联联轴器，其其直径应应与联轴轴器的孔孔径相配配合，根根据工作作要求选选用弹性性柱销

17、联联轴器，型型号为LL4 (课程程设计书书表8-36)，公称称转矩为为25000N.m。与与输入轴轴连接的的半联轴轴器孔径径d=660mmm，因此此选取轴轴5-66的直径径为600mm，与与轴配合合的轮毂毂孔长为为L1=1007mmm，轴套套长度LL=455mm,因此，确确定轴55-6的的直径d5-6=60mm长长度为L5-6=1555mm;八、滚动动轴承的的寿命校校核计算算（一）输输入轴承承302206的的寿命校校核计算算1、当量量动载荷荷的计算算公式为为P=XXFr+YFa查表GBB/T2297-19994 得得 X=0.44 Y=11.6 ，则P=(00.4115944.7+1.6689

18、0)N=220611.888N2、查表表GB/T2997-119944 得基基本额定定动载荷荷C=4432000N3、基本本额定寿寿命Lh=10660xn(ftcfpp)查课本表表16-7、16-8 取ft=0.8fp=1.6，滚子子轴承取取=10/3所以Lh=10660x480(.0.8432001.62061.88)103.h =873347hh满足设备备中的要要求，寿寿命足够够。（二）中中间轴承承302208的的寿命校校核计算算1、当量量动载荷荷的计算算公式为为P=XXFr+YFa查表GBB/T2297-19994 得得 X=0.44 Y=11.6 ，则P=(00.4116400+1.6

19、1200N=25776N2、查表表GB/T2997-119944 得基基本额定定动载荷荷C=6630000N3、基本本额定寿寿命Lh=10660xn(ftcfpp)查课本表表16-7、16-8 取ft=0.8fp=1.4，滚子子轴承取取=10/3所以Lh=10660x121.83(.0.8630001.42576)103.h =899939hh满足设备备中的要要求，寿寿命足够够。（三）输输出轴承承302212的的寿命校校核计算算1、当量量动载荷荷的计算算公式为为P=XXFr+YFa查表GBB/T2297-19994 得得 X=0.44 Y=11.5 ，则P=(00.4447300+1.5350

20、0）N=71442N2、查表表GB/T2997-119944 得基基本额定定动载荷荷C=10020000N3、基本本额定寿寿命Lh=10660xn(ftcfpp)查课本表表16-7、16-8 取ft=0.8fp=1.4，滚子子轴承取取=10/3所以Lh=10660x40.2(.0.81020001.471432)103.h =45552000h满足设备备中的要要求，寿寿命足够够。九、键连连接的选选择与校校核（一）输输入轴d1-2=28mmL1-2=42mmm查表GBB/T110966-20003 ，选8730的普通通平键（二）中中间轴d4-5=45mmL4-5=40mmm 查表GBB/T110

21、966-20003 ，选144930的普通通平键（三）输输出轴轴段1-2d1-2=60mm查表GBB/T110966-20003 ，选1881150的普普通平键键轴段3-4d3-4=70mmm L3-4=32 查表GBB/T110966-20003 ，选2001225的普普通平键键十、箱体体及附件件的结构构设计和和计算（一）确确定减速速器铸造造箱体的的结构尺尺寸低速轴中中心距aa=1445mmm 箱座壁厚厚=0.03120+3=7.358 ,应取=8mmm箱盖壁厚厚1=0.85=6.88应取1=8mmm箱座凸缘缘的厚度度b=11.5=12mm箱盖凸缘缘的厚度度b1=1.51=12mm箱底座缘缘

22、的厚度度b2=2.5=20mm地脚螺钉钉的直径径及数目目df=16mm nn=6 (a1+a2240350)轴承旁连连接螺栓栓直径d1=0.75df=12mmm箱座、箱箱盖连接接螺栓直直径d2=0.5df=8mm螺栓栓的间距距L=1180mmm定位销直直径d=0.88d2=6.4mm轴承盖螺螺钉直径径d3=0.5df=8mm视孔盖螺螺钉直径径d4=0.4df=6.4mm大齿轮齿齿顶圆与与箱体的的距离1=1.21=9.6 取取1=10mm齿轮端面面与箱体体内壁的的距离2取10mm箱座、箱箱盖上的的肋厚mm0.85=6.8mmm10.851=6.8mm ,取m=m1=8df、d、d1到外座壁壁的距离离c1=25mmdf、d2到凸缘边边缘的距距离c2=23mm外壁到轴轴承座端端面距离离l1=c1+c2+8=54mm箱座高度度 Hda2 2+3050+35mm 26 / 26