一級減速器課程設(shè)計說明書0.doc

設(shè)計題目：設(shè)計一用于膠帶輸送卷筒的傳動裝置班 級： 學(xué) 生： 指 導(dǎo) 老 師： 目 錄1.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書12.電動機(jī)選擇33.計算總傳動比及分配各級的偉動比54.運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計算55.傳動零件的設(shè)計計算66.軸的設(shè)計計算137.滾動軸承的選擇及校核計算188.鍵聯(lián)接的選擇及校核計算199.減速器的潤滑19心得與體會20參考文獻(xiàn)20一設(shè)計的條件和數(shù)據(jù)1、膠帶輸送機(jī)兩班制連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，室內(nèi)工作，有粉塵；使用期限10年，一年小修大3年修。該機(jī)動力來源為三相交流電，在中等規(guī)模機(jī)械廠小批生產(chǎn)。輸送帶速度允許誤差為5。2、原始數(shù)據(jù)（1） 輸送帶的工作拉力F（N）：7000（2） 輸送帶的速度：v（m/s）：1.1（3） 卷筒直徑D（mm）：220二、設(shè)計內(nèi)容1、傳動方案的分析與擬定；2、電動機(jī)的選擇與傳裝置運(yùn)動和動力參數(shù)的計算；3、傳動件(如齒輪或蝸桿傳動、帶傳動等)的設(shè)計；4、軸的設(shè)計；5、軸承及其組合部件設(shè)計；6、鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇與校核；7、潤滑設(shè)計；8、箱體、機(jī)架及附件的設(shè)計；9、裝配圖和零件圖的設(shè)計與繪制；1 0、編寫設(shè)計計算說明書。三、本課程設(shè)計要求每個學(xué)生完成以下工作：1、總裝配圖(A 1方格紙)1張，要求手工繪圖；2、計算機(jī)繪制總裝圖1張和零件工作圖3張 (箱體、傳動軸和齒輪等)；3、設(shè)計計算說明書一份(6000-8000字)；4、課程設(shè)計完成后應(yīng)進(jìn)行總結(jié)。1.選擇電動機(jī)(1)擇電動機(jī)類型： 按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠型三相異步電動機(jī)。（2） 確定電動機(jī)功率： 工作裝置所需功率： KW式中，=7000N,=1.1m/s,工作裝置的效率取=0.94。代入上式得：= KW電動機(jī)的輸出功率: KW式中，為電動機(jī)軸至卷筒軸的傳動裝置總效率。式中，V帶傳動效率=0.96，率=0.995，傳動（稀油潤滑）效率=0.97，滑塊聯(lián)軸器效率=0.98，則= KW因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率只需略大于即可，按表8-184中Y系列電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機(jī)的額定功率為11KW。(3) 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速為： r/min經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍:V帶傳動的傳動比 24，單級圓柱齒輪傳動比35，則總傳動比合理范圍為620，可見電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：=（620）95.54=573.241910.8 r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有500r/min，1000r/min和1500r/min，為減少電動機(jī)的重量和價格，由表8-184選常用的同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y系列電動機(jī)Y160L-6，其滿載轉(zhuǎn)速=970r/min。2.計算傳動裝置的總傳動比及分配各級的偉動比（1）傳動裝置總傳動（2）分配傳動裝置各級的偉動比，為使V帶傳動的外廓尺寸不致過大，取傳動比=3，則齒輪傳動比3. 計算傳動裝置的運(yùn)動及動力參數(shù)（1） 軸計算各軸轉(zhuǎn)速軸 r/min軸 r/min工作軸 r/min（2） 計算各軸的功率軸 KW軸 KW工作軸 KW（3） 計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩軸 N.m軸 N.m工作軸 N.m電動機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩 N.m將以上算得的運(yùn)動和動力參數(shù)列表如下：軸名功率P(KW)轉(zhuǎn)矩T( N.m)轉(zhuǎn)速n(r/min)電動機(jī)軸9.1089.6970軸8.736258323.33軸8.43841.695.66工作軸8.22820.695.664.傳動零件的設(shè)計計算1.皮帶輪傳動的設(shè)計計算選擇普通V帶截型確定計算功率查課本表8-7得：,故 KW式中系數(shù),為傳遞的額定功率,既電動機(jī)的額定功率。選擇帶型號根據(jù)，,查課本圖8-11選用帶型為B型帶。確定帶輪基準(zhǔn)直徑查課本表8-6和表8-8得小帶輪基準(zhǔn)直徑.則大帶輪基準(zhǔn)直徑,查課本表8-8后取。驗算帶速 在5m/s30m/s范圍內(nèi)，帶帶速合適。確定帶的中心距a和基準(zhǔn)長度初定中心距，所以帶所需的基準(zhǔn)長度： 查課本表8-2選取基準(zhǔn)長度。得實際中心距：中心距的變化范圍為479.4580.2mm驗算小帶輪包角，包角合適。確定v帶根數(shù)z因， ，傳動比,查課本表8-4a得kw.查課本表8-4b得kw.查課本表8-5得=0.92,查課本表8-2得=1.00.于是 故選Z=6根帶。計算單根V帶的初拉力的最小值查課本表8-3可得,故:應(yīng)使帶的實際初拉力計算壓軸力壓軸力的最小值為：2、齒輪傳動的設(shè)計計算（1）選擇齒輪類型，材料，精度等級及齒數(shù)。1）根據(jù)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用7級精度?？紤]減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280HBS。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS；二者材料硬度相差40HBS. 2)采用兩對齒輪同時設(shè)計選小齒輪齒數(shù)=24，=3.38=81.12，取=81(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計由設(shè)計計算公式（109a）進(jìn)行試算即:確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)如下：1）試選載荷系數(shù)=1.32)計算齒輪傳遞的傳矩 3)由表10-7選取齒寬系數(shù)=14）由10-6查得材料的彈性影響系數(shù) =189.85）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa ；小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 =550Mpa6）由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7) 由課本圖10-19查得接觸疲勞的壽命系數(shù)：;8） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)S=1.0，由式10-12得：（3）計算1）計算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值2）計算圓周速度3）計算齒寬b4)計算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 5)計算載荷系數(shù)根據(jù)v1.49m/s ,7級精度,由圖108查得動載系數(shù)=1.05直齒輪,由表10-2查得使用系數(shù)由表104用插值法得7級精度，小齒輪相軸承對稱布置時，由b/h=10.66, 查圖10-13得6) 按實際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑，由式1010a得 7)計算模數(shù)m （4）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計由式105得彎曲強(qiáng)度設(shè)計公式1.確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值由圖10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4由式（10-12）得 =計算載荷系數(shù)K查取齒形系數(shù)由表10-5查得查去應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得計算大小齒輪的，并加以比較 大齒輪的數(shù)值大。2. 設(shè)計計算 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.70并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=90.13,算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù), 取這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。2）幾何尺寸計算 計算分度園直徑：d=zm=303=90 d=zm=1013=303 計算中心距 計算齒寬取 6.軸的設(shè)計計算三個軸總體布置，考慮齒輪與箱體內(nèi)壁沿軸向不發(fā)生干涉，引入尺寸a=16mm。為保證滾動軸承放入軸承座孔內(nèi)，計入尺寸s=8mm，通過中間軸大體確定齒輪箱內(nèi)軸的長度。（一）輸入軸的設(shè)計計算1. 高速軸的設(shè)計1） 求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩P=8.736KW =323.33r/min=258Nm2） 作用在齒輪上的力已知I齒輪的分度圓直徑為 =90 而 F= 3） 初步確定軸的最小直徑先按課本式15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取于是得考慮有鍵槽，取d為35，并將直徑增大5%，則d=35(1+5%)mm=36.75.選d=402、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度a.根據(jù)之前設(shè)計的大帶輪，輪轂長L=265，取，直徑 b.初步選擇滾動軸承.因軸承只受徑向力,故選用深溝球軸承6312 dDB=6013031所以 左端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊查得6312型軸承的定位軸肩高度h=6，因此。3）根據(jù)圓柱齒輪若齒根圓到鍵槽底部距離e2.5m,應(yīng)將齒輪和軸做成一體，故設(shè)計成齒輪軸。4）軸承端蓋的總寬度為20（有減速器及軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝卸方便及對軸承添加潤滑的要求，取。6）其他尺寸的確定,至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。 3軸上零件的周向定位帶輪與軸的連接采用普通楔鍵連接，由由表6-1楔鍵截面尺寸bh=128 ,長度為L=40。4.求軸上載荷。(1)繪制軸受力簡圖彎矩圖及扭矩圖載荷水平面H垂直面V支反力=1346M =477N=490N =174N彎矩M=88836N=32340Nmm總彎矩扭矩TT=54680Nmm5.按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)= MP前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=60MP 此軸合理安全（二）.輸出軸的設(shè)計1. 求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩P=8.43KW =95.66r/min=841.6Nm2. 作用在齒輪上的力已知大齒輪的分度圓直徑為 =303而 F= 3. 初步確定軸的最小直徑先按課本式15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取于是得輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，,故需同時選取聯(lián)軸器的型號查課本,選取因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以選取HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為2500N.m,半聯(lián)軸器的孔徑為554.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-II軸段右端需制出一軸肩故取,右端用軸承擋圈定位，按軸端直徑取D=67，為保證軸承擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故I-II軸段的長度應(yīng)比L1略小，取82mm初步選擇滾動軸承.因軸承只受徑向力,故選用深溝球軸承6313 dDB=6514033,所以 左端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。3）取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為90mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取. 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高3mm,取.軸環(huán)寬度,取b=12mm. 4)軸承端蓋的總寬度為20（有減速器及軸承端蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝卸方便及對軸承添加潤滑的要求，取。5）其他尺寸的確定 至此，已初步確定了軸的各直徑和長度。 3軸上零件的周向定位帶輪與軸的連接采用普通平鍵連接，由和由表6-1普通平鍵截面尺寸bh=128 長度為分別為L=80 L=80 4.軸上載荷。繪制軸受力簡圖和彎矩圖及扭矩圖載荷水平面H垂直面V支反力=805M=372N=2213N =1029N彎矩M=64400N=188389Nmm總彎矩扭矩TT=5348490Nmm6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)= MP =60MP 故軸合理安全。各軸段上的倒角和圓角軸段軸C=2R=0.5R=0.5R=1.5R=5R=5R=1.5C=2軸C=2R=2R=1.5R=1.5R=2R=1.5R=1.5C=27.滾動軸承的選擇及校核計算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命1636510=58400h對于只承受純徑向力P=Fr1、計算輸入軸承（1）初先兩軸承為深溝球軸承6312型兩軸承徑向反力：Fr =P=Fr 查得C=20.8KN =3Lh=107981h58400h預(yù)期壽命足夠，軸承合適。3、輸出軸軸承校核（1）初先兩軸承為深溝球軸承6313型兩軸承徑向反力Fr =P=Fr 查得C=59.5KN =3Lh=4107311h58400h預(yù)期壽命足夠，軸承合適。8.鍵聯(lián)接的選擇及校核計算取=120Mpa（1）高速軸上鍵的校核選用A型平鍵，bh= 128 L=-b=40-12=28mm =258Nm Mpa (2)輸出軸上鍵的校核選用A型平鍵軸與聯(lián)軸器連接的鍵 bh=128 L=-b=80-12=68 Mpa 軸與齒輪連接的鍵 bh=128 L=-b=80-12=68 Mpa 9.減速器的潤滑。（1）齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇齒輪采用浸油潤滑。即將齒輪浸于減速器油池內(nèi)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，將潤滑油帶到嚙合處，同時也將油甩直箱壁上用以散熱。（2）滾動軸承潤滑劑的選擇 滾動軸承采用油潤滑，齒輪轉(zhuǎn)動將潤滑油濺成油星以潤滑軸承。四心得與體會 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的一級展開式圓柱直齒輪減速器的課程設(shè)計使我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個星期的設(shè)計實踐，使我對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).1、機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、公差與配合、CAD實用軟件、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計手冊等于一體。2、 這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。3、 在這次的課程