塑料包裝機構(gòu)主傳動機構(gòu)設計-二級展開式圓柱圓錐齒輪減速器【說明書+CAD】,說明書+CAD,塑料包裝機構(gòu)主傳動機構(gòu)設計-二級展開式圓柱圓錐齒輪減速器【說明書+CAD】,塑料包裝,機構(gòu),傳動,設計,二級,展開式,圓柱,圓錐,齒輪,減速器,說明書,仿單,cad 1 塑料包裝機構(gòu)主傳動機構(gòu)設計 二級展開式圓柱圓錐齒輪減速器 任務說明書 系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 荊偉澤 學 號： 2005090221 指導教師： 賈毅超 2 目 錄 一 設計題目 .3 1塑料包裝機的傳動示意如圖所示。 .3 2已知條件 .3 3設計內(nèi)容 .3 二 傳動裝置總體設計 .4 三 電動機的選擇 .4 四 運動和運動參數(shù)計算： .4 1分配傳動比 .4 2計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) .4 五 傳動零件的設計計算 .6 1普通 V帶的設計計算 .6 2閉式直齒輪圓錐齒輪傳動的設計計算 .8 3閉式直齒圓柱齒輪設計計算 .13 4.軸的設計 .17 1）高速軸的設計 .17 2） .中間軸的設計 .20 3）低速軸的設計 .24 六 軸承的校核 .27 1高速軸軸承的校核 .27 2.中速軸軸承校核 .28 3.高速軸軸承的校核 .30 七.減速器機體結(jié)構(gòu) .31 八鍵的設計 .33 1.高速軸鍵的設計與校核 .33 2.中間軸鍵的設計與校核 .33 3.低速軸鍵的設計與校核 .34 九減速器的各部位附屬零件的設計. .34 十防滑方式的確定 .35 1滾動軸承的潤滑 .35 2齒輪的潤滑 .35 3 一 設計題目 1塑料包裝機的傳動示意如圖所示。 2已知條件 1）凸輪的轉(zhuǎn)速 n/（r/min） 35 電動機的功率/KW 0.25 2)工作情況：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷有輕微沖擊，室內(nèi)工作。 3）使用期限：10 年； 4）生產(chǎn)條件：一般機械廠，單件生產(chǎn)； 5）動力來源：電力，三項交流，電壓 380220V； 6）檢修間隔：三年一大修，二年一中修，半年一小修 3設計內(nèi)容 1）擬定工作機構(gòu)和傳動方案 2) 工作機構(gòu)和運動學動力學分析 3）設計繪制減速器裝配圖一張 4）設計繪制零件圖三張 5）編寫設計計算說明書一份 4 二 傳動裝置總體設計 1) 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。 2）特點：齒輪相對于軸承不對稱布置，因而沿齒向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛 度 3）傳動系統(tǒng)的作用：介于機械中原動機與工作機之間，主要將原動機的運動和動力傳給 工作機，在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 三 電動機的選擇 查手冊 選電動機型號 YS7114 功率 0.25kw 380V 轉(zhuǎn)速 1400r/min 四 運動和運動參數(shù)計算： 1分配傳動比 分配傳動比：查手冊第十三章，表 132知 V帶 i7,開式圓柱齒輪 i8，圓錐齒 輪 i5；總傳動比：i =40；取 （帶輪） 04i帶 ， （減速器）0/4/1i減 取 （錐齒輪） 12.5 （柱齒輪）2/i 2計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) （1）0 軸電動機的轉(zhuǎn)速 =350r/min140 nIinI =140r/min 352.Ii I =35r/min140 nIinI 5 （2）各軸的功率 傳動總效率 帶的傳動效率： 0.961 軸圓錐滾子軸承的效率： 82 圓錐齒輪嚙合的效率： .53 軸圓錐滾子軸承的效率： 094 齒輪嚙合的效率： .75 軸圓錐滾子軸承的效率： 6 聯(lián)軸器的傳動效率： 0.97 總的傳動效率 1234567總 .8326總 各軸的功率： 012.5096.8IPKW0.5PKWI 34I219 2567.7II .8I 各軸的轉(zhuǎn)矩： 60.3539.109.51PITIn6417.mTNI 6.296.5.4II 938.I 0.189.109.53PITIn542.TNI 6 五 傳動零件的設計計算 1普通 V帶的設計計算 （1）確定 V帶的型號和帶輪的直徑 工況系數(shù) 由（設計說明書）11.5 K1.2A 計算功率 選取帶型由0K1.25ACP03PWC （設計說明書）11.15 Y 型 小帶輪的直徑 同理由表 11.6 取 125mD 大帶輪的直徑 取210i54D0 （2）計算帶長 求 m2 62.5m 求 1052 37. 初取中心距 120a 帶長 2LDam48L 基準長度 50m （3）求中心距和包角 中心距 12()84LaLDm 5062. 2(4506.)37.5 1am 小輪包角 2118aa 0542.801 7 （4）求帶根數(shù) 帶速 1.83m/s 160nvDv 傳動比 i=4 帶的根數(shù) 由表 11.8 由表 11.7 .4P0.89K 由表 11.20 由表 11.10 1.0LK0.1PW Z= pck = =4.76 取 Z=5 根0.3.619. 張緊力 20 25CKPFqvVZ =500 +（0.04 ） .318.08921.835 （由表 11.4 q=0.04/m） .0FN 軸上載荷 2sin0FZQ 142.85.Si 26.3Q 帶輪的結(jié)構(gòu) 由 YS741電動機 知軸的直徑 14dm 故小帶輪的孔徑 V帶的尺寸 頂寬 6b 節(jié)寬 5.3p 高 4hm 輪緣尺寸 =4.7mm =1.6mmminhfinh e=8mm f=7mm =5mmm 帶輪計算直徑 D 大帶輪 214D102D 8 帶輪的外徑 0D10251.6ha1028.Dm 2 23 帶輪的寬度 B()2(51)827zef46B6.3 2閉式直齒輪圓錐齒輪傳動的設計計算 選材： 直齒錐齒輪的加工多為刨齒，不宜采用硬齒面，小齒輪用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理， 硬度為 取平均硬度為 ，大齒輪選用 45 鋼正火處理，2175HB230HB 硬度為 ，取平均硬度為 。619 齒面接觸強度計算（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設計）： 齒數(shù) Z和精度等級 工業(yè)用齒應大于等于 14 選取小齒輪齒數(shù) 16Z 則大齒輪的齒數(shù)為 初取 ，2.501iZ 16Z240Z 估計 左右 由表 12.9 選 8級精度/Vms 使用系數(shù) 由表 12.9 KA 1.25KA 動載系數(shù) 由圖 12.9 0V 齒間載荷分配系數(shù) kh 估計 10/KFAtNmb = = =0.928cos2i.5 9 = = =0.371cos21i2.51 = = =17.24ZVcs1z60.98 = = =107.822o4.37 =1.661.8cos2z =0.88 4.63Z 由此得 =1.285120.8KHz 齒向載荷分布系數(shù) 查課本表 及注釋 =1.9 2KH 載荷系數(shù) KAV 1.25.3193.42 0.25669.0PTNmn6587TI 彈性系數(shù) 查課本表 ZE1189.ZMPa 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查課本圖 H262.5ZH 接觸最小安全系數(shù) 查課本表 limS1410limS 總工作時間 th83080th 應力循環(huán)次數(shù) NL 96143.3011nt 10 993.01.321052NLi 接觸壽命系數(shù) 查課本圖 12-18 Z 12.NZ 接觸應力 =638.1H 670lim1.5ZSH H =590.521li2.N2 小齒輪大端分度圓的直徑 1d 1d24.73205.3ZKTEHR = 2.61.89.50.3245.8 演算圓周速度及 KFAtb =（1-0.50.3）45.84=39mm10.54ddmR =0.714m/s3.950661 nmvs =329.1N 247.1TFNtdm =221cos dRb0.35421981.6m.539./0/846KFAtNmb 確定傳動主要尺寸 11 大端模數(shù) m = = =2.865 取 m=31dZ45.86 實際大端分度圓的直徑 =48mm2.0mz1d =120mm 5d2 錐距 R = 21Z23640.Rm 齒寬 b 0.39.87b9b 按齒根彎曲疲勞強度計算 齒形系數(shù) 查課本圖 12-30 =2.66 =2.31YFa1YFa2YFa 應力修正系數(shù) 查課本表 12-22 =1.64 =2.02 重合度系數(shù) =0.710.750.75.2.21 齒間載荷分布系數(shù) 查課本表 12-10KF = 1.440.71YKF 載荷系數(shù) KAVF 1.250.493.08 彎曲疲勞極限 查課本表 limF3()c6lim1MpaF =570Mpa2 彎曲最小安全系數(shù) 查課本表 12-14 =1.60liSliS 應力循環(huán)次 NL601350841nth8.061NL 8.62.2Li 83.2 彎曲壽命系數(shù) 查課本圖 12-24 = =1.0Y 1Y 12 尺寸系數(shù) 查課本圖 12.25 =1.0YX XY 許用彎曲應力 Flim1YFNS =420.160.MPa1FMPa li2 YXSF =396.75701.6a2a 驗算 4.123051KTYSFZmiR .73861.607. 5 1542Mpa 1F = F2.310546Ys 16.pa2F 傳動無嚴重過載，故不做靜強度校核 錐齒輪結(jié)構(gòu) 148dm210d11(0.5).48.mRm221arcos.9.21068arctn/arctn3/4.2.6hR 13 arctn/arctn3.6/42.ffhRm19.b 3閉式直齒圓柱齒輪設計計算 材料的選?。盒↓X輪用 鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度 ，平均取為 。大452175HB230HB 齒輪用 鋼正火處理，硬度 ，平均取為 。619 齒面接觸疲勞計算： (1)初步計算： 軸的轉(zhuǎn)矩 1T 1438.TNm 查課本表 12-3，取齒寬系數(shù) d0d 接觸疲勞極限應力 由課本圖 limH12.7()c67li1MpaH =620Mpa2 初步計算的許用接觸應力 0.90.9681li1MPaH 6031paH 52m2 2M 由表 取Ad85Ad 初步計算小齒輪直徑 1 14938.12531 20Tid mH = 取.7135dm 齒寬 b1035d6b (2)校核計算： 圓周速度 v1.466nms0.24v 14 精度等級 查課本表 12-6 選 8級精度 齒數(shù) Z 初取 =181Z =722 模數(shù) = 由表 12.3 取1dmZ368m 使用系數(shù) 查課本表 =1.25KA129KA 動載系數(shù) 查課本圖 =1.10VV 齒間載荷分布系數(shù) 查課本表 12-10，先求H 214938.29.46TFNtd829.4FNt 1.2589.4.36KAtNmb 8.m10 =1.65811.cos.83272z 4.3Z0.84Z 由此得 =1.28120.86KHzKH 齒向載荷分布系數(shù) HK 310.61bABCbd =1.33621.70.0KH 載荷系數(shù) K AV .51.836 2.35 15 彈性系數(shù) 查課本表 ZE12189.ZMPaE 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查課本圖 H62.5H 接觸最小安全系數(shù) 查課本表 limS40limS 接觸壽命系數(shù) 查課本圖 ZN1281.8ZN25 許用接觸應力 H6701.25lim1ZSH7.9MpaH.li2N 38.1 驗算 ： 21KTiZHEbd .35498.1189.250.8 a 7.6Mp H2 計算結(jié)果表明，觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整 (3)確定傳動主要尺寸實際分度圓直徑 D 因模數(shù)取標準值時，齒數(shù)已重新確定，但并未圓整。 故分度圓直徑不會改變，即 實際分度圓直徑 218dmz361dm 742 中心距 a12()()za 9090a 齒寬 取b36dm14bm236 16 (4)齒根彎曲疲勞強度驗算： 重合度系數(shù) Y0.750.75.2.2168Y0.72Y 齒間載荷分布系數(shù) 查課本表KF1 =1.4240.72YKF 齒向載荷分布系數(shù) 358(.4)bh 查課本圖 12-14 =1.24 載荷系數(shù) KKAVF 1.250.41.22.57K 齒形系數(shù) 查課本圖 YFa.Ya18Fa 應力修正系數(shù) 查課本表 = 1.82S159s2S 彎曲疲勞極限 查課本表 lim123()c7limMp 50aF 彎曲最小安全系數(shù) 查課本表 liSF41.2liS 彎曲壽命系數(shù) 查課本圖 YN12.1YN 尺寸系數(shù) 由圖 X.5.0YX 許用彎曲應力 Flim1FXS 580.12MPa51.2MpaFliYNSF 90.512a503.42pa 17 驗算： 21KTYFaSbdm .5473.261.5908MPa 8.1Mpa 1F2YFS 1.2110 齒輪端面與內(nèi)機 壁距離 2 210 機蓋，機座肋厚 m,1 85.0,.1m8 軸承端蓋外徑 2D+（55.D2 5） 3d7077 82 八鍵的設計 1.高速軸鍵的設計與校核 根據(jù) 計手冊第四章，選用 圓128,1937.62dmTNm /1096GBT鍵 845 頭普通平 鍵（A 型），課本第七章表 7.1鑄鋼的許用擠壓應力 2MPap149834.6210.07MPadlh 所以鍵的強度滿足。 所選鍵為 強度合格；bl 2.中間軸鍵的設計與校核 根據(jù) 查手冊第四章，選用 圓275,867.10dmTNm /1096GBT63鍵 2 頭普通平鍵（A 型），本表 7.1鑄鋼料的許用擠壓應力 ；p 34 48657.106.532pTMPadlh 所選鍵的度滿足。 3.低速軸鍵的設計與校核 根據(jù) 查設手冊第四章，選用 鍵275,483.9dmTNm /1096GBT 圓頭普通平90214 鍵（A 型），查課本表 7.1鑄鋼料的許用擠壓應力 2p53.210.9874MPadlh 所選鍵的強度滿足。 九減速器的各部位附屬零件的設計. 1窺視孔蓋與窺視孔： 在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進操作可。 以便檢查齒面接觸斑點和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況.潤滑油也由此注入機體內(nèi). 2放油螺塞 放油孔的位置設在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側(cè)，以便于放 油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強密封。 3油標 油標用來檢查油面高度，以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油面穩(wěn)定之 處即低速級傳動件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應按傳動件浸入深 度確定。 4通氣器 減速器運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱,機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導致潤滑油從縫隙向外 滲漏,所以在機蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機體內(nèi)熱空氣自由逸處，保證機體內(nèi)外壓 力均衡，提高機體有縫隙處的密封性，通氣器用帶空螺釘制成. 5啟蓋螺釘 為了便于啟蓋，在機蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個啟蓋螺釘。在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂 起機蓋；螺釘上的長度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱形伙半圓形，以免頂壞螺紋； 螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。 在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋.對于需作軸向調(diào)整的套環(huán),裝上二個螺 釘,便于調(diào)整. 6定位銷 為了保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)接凸緣的長度方向兩端各安 35 置一個圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠些，以提高定位精度。如機體是對稱的,銷孔位置不 應對稱布置. 7環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤 為了拆卸及搬運，應在機蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機座上鑄出吊鉤。 8調(diào)整墊片 用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動零件軸向位置的作用. 9密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙,必須安裝密封件,以防止漏油和污物進入機體內(nèi). 十防滑方式的確定 1滾動軸承的潤滑 滾動軸承的潤滑采用脂潤滑，它不易流失密封性好加脂周期長。 該滾動軸承的工作溫度不太高的可選鈣基潤滑脂，滾動軸承摩擦力大?？蛇x 1號潤滑 脂 GB491-87 2齒輪的潤滑 由于展開式齒輪的傳動速度比低，載荷大，油脂容易流失，所以采用粘度很高，防銹 性好的開式齒輪油。采用油池潤滑，自然冷卻，侵入油中的齒輪深度為 1-2個齒高， 采用液壓油 GB1118.1-1994. 附注： 參考數(shù)據(jù) 吳宗澤，羅圣國主編機械設計課程設計手冊。 邱宣懷主編機械設計。