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機(jī)械工程實(shí)踐報(bào)告書 系 別： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 2013年7月2日目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù) 12 電動(dòng)機(jī)的選擇 22.1 電動(dòng)機(jī)的類型選擇 22.2 電動(dòng)機(jī)的容量選擇 22.3 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇 33 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i 及傳動(dòng)比的分配 33.1 裝置總傳動(dòng)比 33.2 傳動(dòng)比的分配 34 傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 34.1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 34.2 各軸輸入功率的計(jì)算 34.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 35 齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 35.1 高速齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 35.1.1 材料選擇及處理方法 45.1.2 齒輪參數(shù)的計(jì)算 45.1.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 45.1.4 高速齒輪幾何尺寸 56 減速器各軸及軸承裝置的設(shè)計(jì)與校核 56.1 1軸（輸入軸）及軸承裝置的設(shè)計(jì)與校核56.2 2軸（中間軸）及其軸承裝置的設(shè)計(jì)與校核76.3 3軸（輸出軸）及其軸承裝置的設(shè)計(jì)與校核 97 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算117.1 1軸的軸承選擇及校核計(jì)算 117.2 2軸的軸承選擇及校核計(jì)算 127.3 3軸的軸承選擇及校核計(jì)算 128 鍵連接的選擇及校核計(jì)算 138.1 電動(dòng)機(jī)軸和1軸配合處鍵的選擇及校核計(jì)算138.2 1軸上小齒輪處的鍵選擇及校核計(jì)算 138.3 2軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計(jì)算 138.4 2軸上小齒輪鍵的選擇及校核計(jì)算 148.5 3軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計(jì)算 148.6 3軸上鍵連接處鍵的選擇及校核計(jì)算 149 潤(rùn)滑與密封 1410 結(jié)論 1511 謝辭1612 參考文獻(xiàn)161 設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)踐題目：二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)與加工工藝分析一、帶式運(yùn)輸機(jī)的工作原理帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)示意圖如圖1、電動(dòng)機(jī)2、帶傳動(dòng)3、齒輪減速4、軸承5、聯(lián)軸器、6、鼓輪7、運(yùn)輸帶二、已知工作情況1、工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有灰塵，環(huán)境最高溫度35；2、使用折舊期；8年；3、檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4、動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流電，電壓380/220V；5、運(yùn)輸帶速度容許誤差：5%；6、制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。三、設(shè)計(jì)要求參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=2300N 運(yùn)輸帶工作速度v=1.2m/s 卷筒直徑D=400mm（注：運(yùn)輸帶與卷筒之間卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在F中考慮）四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算；2、斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3、軸的設(shè)計(jì)4、滾動(dòng)軸承的選擇5、鍵和連軸器的選擇與校核；6、裝配圖、零件圖的繪制7、編寫主要零件的加工工藝（填寫零件加工工藝過(guò)程卡片）8、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的編寫五、設(shè)計(jì)任務(wù)1、減速器總裝配圖一張2、齒輪、軸零件圖各一張3、說(shuō)明書一份（包括設(shè)計(jì)過(guò)程和加工工藝分析）六、設(shè)計(jì)進(jìn)度1、第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算2、第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)3、第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制4、第四階段：裝配圖、零件圖的繪制、主要零件加工工藝分析及說(shuō)明書的編寫2 電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 電動(dòng)機(jī)的類型選擇 按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V。2.2 電動(dòng)機(jī)的容量選擇工作機(jī)的有效效率為Pw=Fv/1000=2300N1.2m/s / 1000=2.76Kw.從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為=242式中，、分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪、卷筒的傳動(dòng)效率。由表9.1取=0.99、=0.98、=0.97、=0.96.則=0.990.980.970.96=0.817故電動(dòng)機(jī)所需工作功率為=Pw/=2.76Kw/0.817=3.38Kw2.3 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇按表9.1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i=8-40,而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為=601000v/d=6010001.2/400r/min=57r/min故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：=i=（8-40）57r/min=（4562280）r/min.綜合考慮選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)。由表14.1選Y132M16型電機(jī)，主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（Kw）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）起動(dòng)/額定轉(zhuǎn)矩最大/額定轉(zhuǎn)矩Y132M1649602.02.0電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸：HABCDEFGDGKbb1b2hAABBHAl1132216178893880108331228021013531560238185153 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i 及傳動(dòng)比的分配3.1 裝置總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比i為i=/=960/57=16.843.2 傳動(dòng)比的分配對(duì)同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器取=4.14 傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算4.1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算1軸 =960r/min、2軸 =/=960r/min/4.1=234.1r/min3軸 =/=234.1r/min/4.1=57.10r/min4.2 各軸輸入功率的計(jì)算 1軸 =3.380.99=3.35Kw 2軸 =3.380.980.97=3.21Kw 3軸 =3.210.980.97=3.05Kw4.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 1軸 =9.55106 = 9.55106 =3.33104Nmm 2軸 =9.55106 = 9.55106 =1.31105Nmm3軸 =9.55106 = 9.55106 =5.10105Nmm5 齒輪的設(shè)計(jì)與校核5.1 高速齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算5.1.1 材料選擇及處理方法（1）確定齒輪類型、兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪（2）材料選擇、小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280，大齒輪材料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。（3）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（4）選小齒輪齒數(shù)=20，大齒輪齒數(shù)=4.120=82（5）選取螺旋角。初選螺旋角=5.1.2 齒輪參數(shù)的計(jì)算（1） 試算小齒輪的分度圓直徑=39.02mm（2） 計(jì)算圓周速度v=m/s=1.96m/s（3） 計(jì)算齒寬b及模數(shù)m b=139.02=39.02mm40mm =1.89 取模數(shù)為2（4） 計(jì)算載荷系數(shù)K查表64.=1查圖69.=1.12，=1.17假定=0.0196（5）=20.09 =20，=82（6） 計(jì)算中心距a=（7） =40.3mm =140.3=40.3mm 取=40mm =+（510）mm =45mm（8） =104=1.652103N（9） =41Nmm，且 故故所選軸承滿足壽命要求。7.2 2軸的軸承選擇及校核計(jì)算（1）選用30306型單列圓錐滾子軸承，。（2）兩軸承所受到的徑向力載荷和由2軸的校核得： （3）軸承上的動(dòng)載荷和查機(jī)械設(shè)計(jì)表9-6，載荷系數(shù)，故（4）驗(yàn)算軸承壽命因，且 故 故所選軸承滿足壽命要求。7.3 3軸的軸承選擇及校核計(jì)算（1）選用30308型單列圓錐滾子軸承，。（2）兩軸承所受到的徑向力載荷和由3軸的校核得： （3）軸承上的動(dòng)載荷和查機(jī)械設(shè)計(jì)表9-6，載荷系數(shù)，故（4）驗(yàn)算軸承壽命因，且 故故所選軸承滿足壽命要求。8 鍵連接的選擇及校核計(jì)算8.1 電動(dòng)機(jī)軸和軸配合處鍵的選擇及校核計(jì)算普通平鍵鏈接的強(qiáng)度條件為：鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表得，。電動(dòng)機(jī)軸上鍵聯(lián)鏈接和軸上鍵聯(lián)鏈接的選擇查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強(qiáng)度要求。8.2 1軸上小齒輪處的鍵選擇及校核計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強(qiáng)度要求。8.3 2軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強(qiáng)度要求。8.4 2軸上小齒輪鍵的選擇及校核計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強(qiáng)度要求。8.5 3軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強(qiáng)度要求。8.6 3軸上鍵連接處鍵的選擇及校核計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強(qiáng)度要求。9 潤(rùn)滑與密封一、齒輪采用浸油潤(rùn)滑，選用N220中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）。當(dāng)齒輪圓周速度時(shí)，可以利用齒輪飛濺的油潤(rùn)滑軸承，并通過(guò)油槽潤(rùn)滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦?。二、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。三、潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤(rùn)滑油。四、密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。10 結(jié)論這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過(guò)三個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí)。為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從第一條線的畫出，到每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的查取，讓我們體會(huì)到了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、互換性與技術(shù)測(cè)量、工程材料等于一體。這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想、訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反應(yīng)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助。設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。同時(shí)我們還需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)