1.設計主題:兩級直齒輪減速器
1.要求:擬傳動關系:由電機、三角帶、減速器、聯軸器、工作機構組成。
2.工作條件:兩班倒，輕微振動，小批量生產，單向傳動，使用5年，輸送帶允許誤差±5%。
3.了解情況:傳送帶滾筒的轉速，
齒輪箱輸出軸功率馬力，
二、傳動裝置的總體設計:
1.組成:傳動裝置由電機、減速器和工作機組成。
2.特點:齒輪相對於軸承不對稱分布，所以軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。
3.確定傳動方案:考慮到電機轉速高，傳動功率大，將V帶設置在高速階段。傳輸方案如下:
第三，選擇電機
1.計算電機所需的功率；參見手冊第3頁的表1-7；
-皮帶傳動效率:0.96
-每對軸承的傳動效率:0.99
-圓柱齒輪的傳動效率:0.96
——聯軸器的傳動效率:0.993
—滾筒的傳動效率:0.96
描述:
-馬達和工作機械之間的傳動的總效率:
2.確定電機轉速:參考說明書第7頁表1:取V帶傳動比i=2 4。
兩級圓柱齒輪減速器的傳動比i=8 40，所以電機轉速的可選範圍是:
這個範圍內的轉速分別是:750，1000，1500，3000。
根據電機所需的功率和轉速，四種合適的電機型號請參考說明書第155頁的表12-1，因此有如下四種傳動比方案:
方案電機型號額定功率同步速度
R/min額定速度
R/min重量總傳動比
1y 112M-2 4KW 3000 2890 45kg 152.11
2y 112M-4 4KW 1500 1440 43kg 75.79
3y 132m 1-6 4KW 1000 960 73kg 50.53
4y 160m 1-8 4KW 750 720 118kg 37.89
綜合考慮電機和傳動裝置的尺寸和重量，以及帶傳動和減速器的傳動比，可以看出方案二更合適，因此電機型號為Y132M1-6，其主要參數如下:
額定功率kW滿載速度同步速度質量A D E F G H L AB
4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280
4.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比:
總傳動比:
分配傳動比:取
取經計算
註:指滑輪傳動比、高速傳動比、低速傳動比。
5.計算傳動裝置的運動和動態參數:
將傳動裝置的軸從高速到低速依次設置為1軸、2軸、3軸、4軸。
——依次為電機與軸1、軸1與軸2、軸2與軸3、軸3與軸4之間的傳動效率。
1.每個軸的速度:
2每個軸的輸入功率:
3每個軸的輸入扭矩:
運動和動態參數的結果如下:
軸名稱功率P KW扭矩T Nm速度r/min
輸入輸出輸入輸出
電機軸3.67 36.5 960
1軸3.52 3.48 106.9 105.8 314.86
2軸3.21 3.18 470.3 465.668
3軸3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1。
4軸3 2.97 1575.6 1512.6 19.1
六種設計的V型皮帶和皮帶輪:
1.設計V型皮帶
①確定V帶型號。
查課本表13-6:然後
根據=4.4，=960r/min，從課本圖解13-5中，選擇A型V帶，取。
查課本第206頁的表13-7。
是皮帶傳動的滑移率。
②檢查皮帶速度:皮帶速度在範圍內且合適。
③取V帶參考長度和中心距離a:
最初選擇中心距離a:，並取。
來自教材第195頁(13-2):參考教材第202頁表13-2。從教材第206頁的公式13-6計算實際中心距。
④檢查小滑輪的包角:由教材第195頁公式13-1求得。
⑤求V帶的Z數；從教材第204頁的公式13-15得到；
查課本203頁的表13-3，用內插法得到。
EF=0.1
=1.37+0.1=1.38
EF=0.08
查課本第202頁的表13-2。
查課本204頁的表13-5，用內插法得到。=163.0 EF=0.009
=0.95+0.009=0.959
規則
紮根。
⑥求作用在皮帶輪軸上的壓力:查教材13-1第201頁的表，得到q=0.10kg/m，因此單根V帶的初張力由教材197頁的公式13-7得到:
作用在軸上壓力:
。
七檔設計；
1高速齒輪的設計:
①材料:高速小齒輪為調質鋼，齒面硬度250HBS。高速齒輪用鋼正火，齒面硬度220HBS。
②查教材166頁的表:11-7。
查課本第165頁，表11-4。
因此。
查課本第168頁，表11-10C。
因此。
③按齒面接觸強度設計:9級精度制造。在教材164頁的表11-3中查載荷系數，取齒寬系數計算中心距:按教材11-5頁的公式計算:
考慮到高速檔和低速檔差別不大。
那就拿著
實際傳動比:
傳動比錯誤:。
齒寬:取
高速齒輪:高速小齒輪；
(4)檢查輪齒的彎曲強度:
查課本第167頁，表11-9:
根據最小齒寬:
所以是安全的。
⑤齒輪的圓周速度:
查教材+01-2第65438頁表162就知道9級精度合適。
2低速齒輪的設計；
①材料:低速小齒輪采用鋼回火，齒面硬度250HBS。
低速齒輪鋼正火，齒面硬度220HBS。
②查教材166頁的表:11-7。
查課本第165頁，表11-4。
因此。
查課本第168頁，表11-10C。
因此。
③根據齒面接觸強度設計:9級精度制造；載荷系數參考教材第65438頁表16438+0-3，取齒寬系數。
計算中心距:由教材第65438頁公式165得到+01-5:
拿妳拿的。
傳動比誤差的計算:適當
齒寬:然後取
低速齒輪:
低速小齒輪:
④檢查輪齒的彎曲強度:參見教科書中的表167:
根據最小齒寬:
安全。
⑤齒輪的圓周速度:
查教材+01-2第65438頁表162就知道9級精度合適。
第八個減速器體的結構尺寸如下:
名稱符號計算公式結果
盒底厚度
10
盒蓋厚度
九
箱蓋法蘭厚度
12
盒座法蘭厚度
15
箱底底部法蘭的厚度
25
錨固螺釘直徑
M24
錨固螺釘的數量
查閱手冊6
軸承旁連接螺栓直徑
M12
蓋和座之間連接螺栓的直徑
=(0.5 0.6)
M10
軸承端蓋螺釘直徑
=(0.4 0.5)
10
人孔蓋螺釘直徑
=(0.3 0.4)
八
定位銷直徑
=(0.7 0.8)
八
到外箱壁的距離
查閱手冊表11-2 34
22
18
到法蘭邊緣的距離
查閱手冊表格11-2 28
16
外箱壁到軸承端面的距離
= + +(5 10)
50
大齒輪頂圓與內箱壁的距離
& gt1.2
15
齒輪端面與箱體內壁之間的距離
& gt
10
箱蓋、箱座肋厚度
九
8.5
軸承端蓋的外徑
+(5 5.5)
120(軸1)
125(2軸)
150(三軸)
軸承旁連接螺栓的距離
120(軸1)
125(2軸)
150(三軸)
九軸設計:
1高速軸的設計:
①材料:選用45 #鋼進行調質處理。查課本第230頁表14-2，取C=100。
②各軸段直徑的確定:根據教材第230頁公式14-2，由於安裝了帶小滑輪的電機軸直徑，高速軸第壹段軸直徑裝有大滑輪，請參考手冊第9頁表1-16。l 1 = 1.75d 1-3 = 60 .
因為大滑輪要靠臺肩定位，要配密封圈，請參考說明書第85頁表7-12，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。
節裝配軸承和，所以檢查手冊第62頁表6-1。選擇6009軸承。
L3=B+ +2=16+10+2=28 .
截面主要是定位軸承，取。L4根據箱體內壁線確定。
裝配好的扇形齒輪直徑:判斷齒輪軸是否制造；
參見手冊第51頁的表4-1:
得到:e = 5.9 < 6.25。
分段組裝軸承，所以L6= L3=28。
2檢查軸和軸承:l 1 = 73 L2 = 211l 3 = 96。
作用在齒輪上的圓周力為:
徑向力為
作用在1軸皮帶輪上的外力:
找出垂直支撐反作用力:
求垂直彎矩，畫出垂直彎矩圖:
求水平面的支撐力:
允許
普通
普通
找出並畫出水平彎矩圖:
求f在支點產生的反作用力:
求並畫出F力產生的彎矩圖；
f a處的彎矩:
求合成彎矩圖:
考慮最不利的情況，直接加上。
求危險截面的等效彎矩:
從圖中可以看出，m-m處的截面最危險，其等效彎矩為:(取換算系數)。
計算危險截面處的軸直徑:
因為材料是調質的，查課本第225頁的表14-1和課本第231頁的許用彎曲應力，然後:
因為豎井是安全的。
3軸承壽命檢查:
軸承壽命可以通過公式來校核，因為軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，請參考教材第259頁的表16-9和10。
根據最不利的考慮，有:
則軸承符合要求。
4彎矩和軸的受力分析圖如下:
5鍵的設計和檢查；
根據，鑄鐵HT200被選作V形皮帶輪。參考課本表10-9。因為在範圍內，所以鍵:，
使用類型a公共密鑰:
鑰匙檢查。對於l 1 = 1.75d 1-3 = 60，選擇的鍵為:
中間軸的設計:
①材料:選用45 #鋼進行調質處理。查課本第230頁表14-2，取C=100。
②根據教材第230頁的公式14-2:
軸承需要裝配，請參考手冊第9頁的表1-16和手冊第62頁的表6-1，選擇6208軸承，L1 = B++= 18+10。
裝配低速小齒輪，取L2=128，因為它比齒輪孔的長度短。
截面主要是為了定位高速齒輪，所以L3= =10。
裝配高速檔，取L4=84-2=82。
軸承需要裝配，請參考手冊第9頁的表1-16和手冊第62頁的表6-1，選擇6208軸承，L1 = B++3+= 18+65438。
③檢查軸和軸承:l 1 = 74 L2 = 117l 3 = 94。
作用在齒輪2和3上的圓周力:
普通
徑向力:
求垂直面的支撐反力
計算垂直彎矩:
求水平面的支撐力:
計算並繪制水平面彎矩圖:
求合成彎矩圖，按最不利情況考慮:
求危險截面的等效彎矩:
從圖中可以看出，M-M和N-N處的截面最危險，其等效彎矩為:(取換算系數)。
計算危險截面處的軸直徑:
N-n截面:
M-m截面:
因為，豎井是安全的。
軸承壽命檢查:
軸承壽命可以通過公式來校核，因為軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，請參考教材第259頁的表16-9和10。
那麽，軸承的使用壽命在年以內，所以軸承符合要求。
(4)彎矩和軸應力分析圖如下:
⑤關鍵設計和檢查:
參考教材表10-11已知，故取之。
因為齒輪材料是45鋼。查課本155頁，表10-10。
l = 128-18 = 110取密鑰長度為110。L = 82-12 = 70取密鑰長度為70。
根據擠壓強度條件，對鍵進行如下檢查:
所以選中的鍵是:
從動軸的設計；
(1)確定每個軸段的直徑。
①計算最小軸截面直徑。
由於軸主要承受扭矩，根據抗扭強度計算，由公式14-2得到:
考慮到軸段設有鍵槽，選擇軸段。
查閱手冊第9頁的表1-16，並將其四舍五入為標準值。拿
(2)為了軸向定位聯軸器，在外伸端設置軸肩，因此第二段軸徑為。查手冊第85頁表7-2，該尺寸符合軸承蓋和密封圈的標準值，故選用。
(3)設計軸截面，為了使軸承便於裝拆，參照說明書第62頁，表6-1，用擋油環定位軸承。選擇軸承6215:。
(4)設計軸截面時，考慮到擋油環的軸向定位，所以取
⑤另壹端設計軸頸。取力器和軸承由擋油環定位，擋油環的另壹端由齒輪齒根定位。
⑥車輪拆裝方便，軸頭設計。請參考手冊第9頁的表1-16。
⑦設計衣領和寬度b
齒輪是軸向定位的，所以取
,
⑵確定各軸段的長度。
耦合的大小是確定的(這將在後面討論)。
因為，所以...
軸頭的長度短於輪孔的長度
其他軸段的長度由結構決定。
(4)檢查軸和軸承:l 1 = 97.5 L2 = 204.5 L3 = 116。
求作用力的等效彎矩、彎矩和彎矩以及危險截面。
作用在齒輪上的圓周力:
徑向力:
找出垂直支撐反作用力:
計算垂直彎矩:
。m
求水平面的支撐力。
計算並繪制水平面彎矩圖。
求F在支點產生的反作用力。
求F力產生的彎矩圖。
f a處的彎矩:
求復合彎矩圖。
考慮最不利的情況，直接加上。
求危險截面的等效彎矩。
從圖中可以看出，m-m處的截面最危險，其等效彎矩為:(取換算系數)。
計算危險部分的軸直徑。
因為材料是調質的，查課本第225頁的表14-1和課本第231頁的許用彎曲應力，然後:
考慮到鍵槽的影響，取
因為豎井是安全的。
(5).軸承壽命檢查。
軸承壽命可以通過公式來校核，因為軸承主要承受徑向載荷的作用，所以，請參考教材第259頁的表16-9和10。
根據最不利的考慮，有:
然後，
軸承的使用壽命為64.8年，因此軸上的軸承適合要求。
(6)彎矩和軸的受力分析圖如下:
(7)關鍵設計和檢查:
因為d1=63，查課本153，表10-9，選鍵查課本155，表10。
因為L1=107的主鍵長度是100，所以選擇的鍵是:
查課本153頁表10-9帶檔。選擇鍵查看課本155頁表10-10。
因為L6=122主鍵長度是100，所以檢查。
所以選擇的鍵是:。
十軸高速大齒輪的設計
由於采用了web結構
代碼結構維度和計算公式結果
輪轂直徑
七十二個
輪轂的軸向長度
84
倒角尺寸
1
根圓厚度
10
腹板最大直徑
321.25
板孔直徑
62.5
腹板厚度
25.2
電機皮帶輪的設計
代碼結構維度和計算公式結果
手冊157第38頁
68.4毫米
取60毫米
81毫米
74.7毫米
10毫米
15毫米
5毫米
XI。聯軸器的選擇:
計算聯軸器所需的扭矩:參考教科書269中的表17-1和手冊第94頁的表8-7選擇型號為HL6的彈性銷聯軸器。
潤滑方式的確定:
由於傳動裝置重量輕，傳動速度低，其速度遠不及，所以采用脂潤滑，箱體選用SH0357-92中的50號潤滑，安裝到規定高度。
十三。其他相關數據請參考手冊中的裝配圖及相關數據壹覽表。
十四。參考資料:
機械設計課程設計手冊(第二版)——清華大學吳，羅主編，北京科技大學。
機械設計課程設計指南(第二版)——羅、李主編。
《機械課程設計》(重慶大學出版社)-周元康等主編。
教材《機械設計基礎》(第4版)——楊克真、程廣雲主編。