機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、jiu jiang university課程設(shè)計(jì)題 目 單級(jí)圓柱齒輪減速器 院 系 機(jī)械與材料工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 姓 名 z 先 森 年 級(jí) 2011級(jí) 指導(dǎo)教師 鄧 寧 2013年 6 月27目 錄第一章 緒論4第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明52.1課題題目52.2 傳動(dòng)方案分析及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明5第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算6 3.1 減速器的結(jié)構(gòu)6 3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇6 3.3 傳動(dòng)比的分配7 3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算7第四章 齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算9 4.1 齒輪材料和熱處理的選擇9 4.2 齒輪幾何尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算9 4.2.1 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸9 4.2.

2、2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核114.2.3 齒輪幾何尺寸的確定14 4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15第五章 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算16 5.1 軸的材料和熱處理的選擇16 5.2 軸的幾何尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算16 5.2.1按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑16 5.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16 5.2.3 軸的強(qiáng)度校核16第六章 軸承、鍵及聯(lián)軸器的選擇與校核19 6.1 軸承的選擇與校核19 6.2 鍵的選擇計(jì)算與校核19 6.3 聯(lián)軸器的選擇20第七章 減速器的潤(rùn)滑、密封及拆裝等簡(jiǎn)要說(shuō)明21 7.1 潤(rùn)滑的選擇確定21 7.2 密封方式21第八章 總結(jié).22參考文獻(xiàn).23第一章 緒 論本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行單級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)

3、計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、公差與互換性等多門(mén)課程知識(shí)，運(yùn)用autocad軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)非常重要的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是一次全面的、規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過(guò)這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫娴玫搅隋憻捄团囵B(yǎng)。主要體現(xiàn)如下：（1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了想關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。（2）通過(guò)對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹(shù)立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。（3）另

4、外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。（4）加強(qiáng)了我們對(duì)office軟件中word功能的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用。第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明2.1 課題題目：?jiǎn)渭?jí)圓柱齒輪減速器2.2 傳動(dòng)方案分析及主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明：（1）設(shè)計(jì)要求：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，使用期限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%;（2）主要技術(shù)參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力f（n）運(yùn)輸帶工作速度v(m/s)卷筒直徑d(mm) 6901.4250(3) 設(shè)計(jì)要求1）、每人單獨(dú)一組數(shù)據(jù)，要求獨(dú)立認(rèn)真完成。2）、圖紙要求：減速器裝配圖一張（

5、a1），零件工作圖兩張（a3，傳動(dòng)零件、軸）。3）、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。4) 傳動(dòng)系統(tǒng)方案選擇：圖1：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖第三章 減速器結(jié)構(gòu)及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算3.1 減速器的結(jié)構(gòu)： 本減速器設(shè)計(jì)為封閉臥式結(jié)構(gòu).3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇： （1）工作機(jī)的功率(2)總機(jī)械效率 (3)電動(dòng)機(jī)所需功率 取 （4）確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 取v帶傳動(dòng)比，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比，則合理總傳動(dòng)比范圍為，故 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書(shū)有3種適用電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表。方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速(r/min)1y90s-21.528402.22y90l-69402.03y90l-414002.2綜合考慮傳動(dòng)比和尺寸大小

6、選用y90l-43.3 傳動(dòng)比的分配 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=601000v/（d） 取 ；3.4 動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算（1）各軸轉(zhuǎn)速 （2）各軸功率（3）各軸轉(zhuǎn)矩=10.232(nm)=121.39(nm) = 118.97(nm ) 第四章 齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1 齒輪材料和熱處理的選擇小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，hb=236；大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，hb=190；4.2 齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得,由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得zn1 = zn2 = 1 yn1 = yn2 = 1.1由（1）小齒輪的轉(zhuǎn)矩（2）選載荷系數(shù)k由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)

7、，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對(duì)稱(chēng)布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取k1.1（3）計(jì)算傳動(dòng)比=4.246（4）選擇齒寬系數(shù)根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對(duì)稱(chēng)布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取1（5）計(jì)算小齒輪分度圓直徑766=766 =42.620（6） 確定齒輪模數(shù)mm =(0.0070.02)a = (0.0070.02)取m=2（7） 確定齒輪的齒數(shù)和 取 z1 = 22 取 z2 = 94（8）實(shí)際齒數(shù)比齒數(shù)比相對(duì)誤差 2.5% 允許（9）計(jì)算齒輪的主要尺寸中心距 齒輪寬度 b1 = b2 + (510) =4954(mm)取b1 =52 (mm)（10）計(jì)算

8、圓周轉(zhuǎn)速v并選擇齒輪精度查表應(yīng)取齒輪等級(jí)為9級(jí)，但根據(jù)設(shè)計(jì)要求齒輪的精度等級(jí)為7級(jí)。4.2.2 齒輪彎曲強(qiáng)度校核（1）由4.2.1中的式子知兩齒輪的許用應(yīng)力（2）計(jì)算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力查表得比較計(jì)算大齒輪齒根彎曲許用應(yīng)力；齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠.公式引自：機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)12頁(yè)電動(dòng)機(jī)型號(hào)選用：y90l-4 （3）小齒輪的轉(zhuǎn)矩（4）選載荷系數(shù)k 由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對(duì)稱(chēng)布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取k1.1（5）計(jì)算傳動(dòng)比 =4.246（6）選擇齒寬系數(shù) 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對(duì)稱(chēng)布置。查機(jī)械原理與機(jī)械零件教材中表得，取1 （7）計(jì)算小齒輪分度

9、圓直徑 766=76 =42.620計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié)果（8）確定齒輪模數(shù)m m =(0.0070.02)a = (0.0070.02)111.792取m=2（9）確定齒輪的齒數(shù)和 取 z1 = 22 取 z2 = 94（10）實(shí)際齒數(shù)比 齒數(shù)比相對(duì)誤差 ,/=2.19/204=0.0107計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定齒頂圓直徑由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得 h*a =1 c* = 0.25齒距 p = 23.14=6.28(mm)齒根高 強(qiáng)度足夠=48mm=192mmh=4.5mm計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié)果齒頂高 齒根圓直徑4.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用

10、齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑 d=50輪轂直徑 =1.6d=1.650=80輪轂長(zhǎng)度 輪緣厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8輪緣內(nèi)徑 =-2h-2=192-24.5-28= 167（mm)取d2 = 170(mm)腹板厚度 c=0.3=0.344=13.2取c=14(mm)腹板中心孔直徑：=0.5(+)=0.5(170+80)=125(mm)腹板孔直徑=0.25（-）=0.25（170-80）=22.5(mm) 取=20(mm)齒輪倒角n=0.5m=0.52=1ha=2mmdf1=39mmdf2=183mm第五章 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算5

11、.1 軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，hb217255，=650mpa =360mpa =280mpa5.2 軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑從動(dòng)軸=c=14=21.436考慮鍵槽=21.4361.05=22.518選取標(biāo)準(zhǔn)直徑=255.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。5.2.3 軸的強(qiáng)度校核從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核圓周力 =2000146.653/188=1291.383徑向力 =tan20=1291.383tan20=432.182由于為直齒輪，軸

12、向力=0作從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖：（如下圖所示）d2=22.518mm從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié)果l=110mm =0.5=0.51291.383=645.691=0.5l=0.5645.69110/1000=35.513=0.5=0.5432.182=231.091=0.5l=231.0911100.5/1000=12.710轉(zhuǎn)矩t=121.39( 校核=37.719 =82.021由圖表查得，=55mpa d10=10=20.032(mm)考慮鍵槽d=20.032mm 45mm則強(qiáng)度足夠.則可以取值。第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核6.1 軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，

13、故選用單列深溝球軸承主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)從動(dòng)軸承62092個(gè)（gb/t276-1993）壽命計(jì)劃：兩軸承受純徑向載荷p=567.842 x=1 y=0從動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承6209，基本額定功負(fù)荷=25.6kn =1 =3=13699377.647預(yù)期壽命為：8年，兩班制l=830016=38400軸承壽命合格。6.2 鍵的選擇計(jì)算及校核（1）從動(dòng)軸外伸端d=42，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵1040 gb/t10962003，b=16，l=50，h=10，選45號(hào)鋼，其許用擠壓力=100mpa=27.934則強(qiáng)度足夠，合格.（2）與齒輪聯(lián)接處d=50mm，考慮鍵槽在軸中部安裝

14、，故同一方位母線上，選鍵1452 gb/t10962003，b=10mm，l=45mm，h=8mm，選45號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力=100mpa=32.590則強(qiáng)度足夠，合格6.3 聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無(wú)特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用彈性套柱聯(lián)軸器k=1.3=9550=9550=164.489選用tl8型彈性套住聯(lián)軸器，公稱(chēng)尺寸轉(zhuǎn)矩=250，。采用y型軸孔，a型鍵軸孔直徑d=3240，選d=35，軸孔長(zhǎng)度l=82。tl8型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩t/(nm)許用轉(zhuǎn)速n/（r軸孔直徑d/mm軸孔長(zhǎng)度l/mm外徑d/mm材料軸孔類(lèi)型鍵槽類(lèi)型tl62503300

15、3582160ht200y型a型從動(dòng)軸承2個(gè)從動(dòng)軸外伸端鍵1040 gb/10962003與齒輪聯(lián)接處鍵1452 gb/t10962003選用tl8型彈性套住聯(lián)軸器計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié)果第七章 減速器潤(rùn)滑、密封及拆裝等簡(jiǎn)要說(shuō)明7.1 潤(rùn)滑的選擇確定 1.齒輪v=1.4遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于12 m/s 應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤(rùn)滑。2.軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑7.2密封形式1. 箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法。2. 觀察孔和油孔等處接合面的密封，在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封。3. 軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部，軸的外伸端與透蓋

16、的間隙，由于v3（m/s），故選用半粗羊毛氈加以密封。4. 軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部。齒輪浸油潤(rùn)滑軸承脂潤(rùn)滑齒輪用150號(hào)機(jī)械油軸承用2l3型潤(rùn)滑脂第八章 總結(jié)在本次課程設(shè)計(jì)中，老師給出了一定的數(shù)據(jù)，每個(gè)人都必須獨(dú)立完成，自己用時(shí)間和汗水做完了這份課程設(shè)計(jì)，使自己對(duì)所學(xué)的各門(mén)課程進(jìn)一步加深了理解，特別是對(duì)于一些小細(xì)節(jié)，更加可以得到很好地認(rèn)識(shí)，對(duì)于各方面知識(shí)之間的聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有很大的距離，在以后的學(xué)習(xí)道路上還需要付出更多的汗水。自己是第一次做課程設(shè)計(jì)，但作為一次練習(xí)，確實(shí)給我們帶來(lái)了很大的收獲，設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械制圖，互換性測(cè)量和工程力學(xué)等多方面的內(nèi)容，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、認(rèn)證、畫(huà)圖，提高了我對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用等方面的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。希望自己以后可以做出更好的課程設(shè)計(jì)