一級減速器設(shè)計(jì)說明書機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、青島濱海學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一級減速器設(shè)計(jì)說明書機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一、 課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置（簡圖如下）二、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1）傳動裝置的總體設(shè)計(jì)。2）傳動件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算。3）減速器裝配圖及零件工作圖。4）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫。每個學(xué)生應(yīng)完成：1） 部件裝配圖一張（a1）。2） 零件工作圖兩張（a3）3） 設(shè)計(jì)說明書一份（60008000字）。本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：第三組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩t/(n.m) 1200 。 運(yùn)輸機(jī)帶速v/(m/s) 1.70 。 卷筒直徑d/mm 270 。 已給方案：外傳動機(jī)構(gòu)為v帶傳動。 減速器為一級級圓柱齒輪減速器。第一部

2、分 傳動裝置總體設(shè)計(jì)減速器的性能與結(jié)構(gòu)介紹1、 結(jié)構(gòu)形式：本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。2、 電動機(jī)的選擇： （1）工作機(jī)的效率pw pw=fv/1000=1200x1.70/1000=2.04(kw) （2）總效率總 （查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-機(jī)械設(shè)計(jì)傳動概略可知） 總=帶齒輪 聯(lián)軸器滾筒軸承2 =0.960.980.990.960.992=0.876 (3) 所需電動機(jī)功率pd pd=pw/總=2.04/0.876=2.329(kw) 查機(jī)械設(shè)計(jì)零件手冊得 ped=3kw 選yl100l2-4 nm=1430r/min3、 傳動比的分配工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=601000/(d) =6010001

3、.7/(3.14270) =120.25(r/min)=nm/n=1430/120.25=11.892為使傳動均勻 可取i帶=3.2 則 i齒輪=11.892/3.2=3.716 4、動力運(yùn)動參數(shù)計(jì)算 （1）轉(zhuǎn)速n no=nm=1430r/min n= no/i帶=1430/3.2=446.875r/min n= n/ i齒輪=446.875/3.716=120.257r/min n= n=120.257r/min (2)功率p p0= pd=2.329(kw) p= p0帶=2.329x0.96=2.23584kw p= p齒輪軸承=2.23584x0.98x0.99=2.169kw p=

4、p聯(lián)軸器軸承=2.169x0.99x0.99=2.126kw (3)轉(zhuǎn)矩 0=9549p0/ no=9549x2.329/1430=15.552(nm) =0帶i帶=15.552x0.96x3.2=47.776(nm) =齒輪軸承i齒輪=47.776x0.98x0.99x3.716 =172.246(nm) =聯(lián)軸器軸承i齒帶=172.246x0.99x0.99x1 =168.818(nm) 將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸承號功率p/kwn/(r/min)/(nm)i02.329143015.5523.20.962.236446.87547.7762.169120.257172.2463.7160.9

5、72.126120.257168.81810.98第二部分 v帶的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 已知條件有： pd=2.329kw no=1430r/min i帶=3.2 兩班制即每天工作16小時2、 確定計(jì)算功率pca由課本表8-7查得工況系數(shù)ka=1.2，故 pca=kapd=1.2x2.239=2.795kw3、 選擇v帶的帶型根據(jù)pcano由課本圖8-11 選用a型4、 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=90mm2） 驗(yàn)算帶速v。 因?yàn)?m/sv(f0)min8、 計(jì)算壓軸力fp壓軸力的最小值為 第三部分 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算

6、及校核齒輪的計(jì)算設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)說明 對于硬度350hbs的齒輪設(shè)計(jì)要求，一般地，大齒輪硬度要略小于小齒輪硬度，多采用正火處理，而小齒輪一般采用調(diào)質(zhì)處理。而且，一對圓柱齒輪，為了提高小齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，通常小齒輪的齒寬要略大于大齒輪的齒寬。 已知，經(jīng)過v帶傳送后的輸入功率 p= 2.236kw，小齒輪轉(zhuǎn)速n=446.875r/min n=120.257r/min，所以齒輪系的齒數(shù)比1、 選定齒輪類型、精度等級、材料 1）由已知減速器結(jié)構(gòu)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)，速度不高，故選用7級 （gb10095-88） 3)材料選擇，由教材表10-1選擇小齒輪材料為45號調(diào)

7、質(zhì)鋼，硬度250hbs，大齒輪選用45號鋼（正火）硬度為200hbs，兩硬度值之差為50hbs，符合標(biāo)準(zhǔn)。初設(shè)小齒輪齒數(shù)為24，則大齒輪齒數(shù)為892、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 （1）確定公式中的各計(jì)算數(shù)值 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1）由教材圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極 限 =400mpa 大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限=360mpa 2)由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，得 4)計(jì)算載荷系數(shù)k 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可查得接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算解除疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為s=1，則 其中，按接觸強(qiáng)度計(jì)算時，可定

8、義載荷系數(shù)=1.3， 轉(zhuǎn)矩=4.776，齒寬系數(shù)=1 材料彈性系數(shù)=189.8 綜上所述， 查表的 5)查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得 6）計(jì)算大小齒輪的并加以比較 顯然，大齒輪的數(shù)值大 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 又對于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得： k（即接觸疲勞下的載荷系數(shù)）可等于1.52 得： 經(jīng)對比可知，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)要大于由齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度決定的承載能力，而齒面接觸疲勞所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.62并圓整為2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑為56.1mm，算小齒輪齒數(shù) ，取 如此設(shè)計(jì)，既滿足了齒面接觸

9、疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 3、計(jì)算小齒輪齒根彎曲應(yīng)力及校核為 強(qiáng)度符合 4、幾何尺寸的計(jì)算 （1）分度圓直徑 （2）計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒寬 此時，齒輪齒寬分別為 （4）齒頂圓直徑 （5）齒根圓直徑 （6）其他,齒厚s，齒根高，齒頂高 5、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu) 大齒輪相關(guān)尺寸計(jì)算： 軸孔直徑d=50mm 輪轂直徑 輪轂長度 輪緣厚度取8mm 輪緣內(nèi)徑 取185mm 腹板厚度 腹板中心孔直徑 腹板孔直徑 取25mm 齒輪倒角為0.5m=1mm 6、齒輪簡圖： 見 附錄圖三 第四部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核1、 軸的選材及其許用應(yīng)力 選用45

10、號鋼，調(diào)質(zhì)處理，2、 按扭矩估算最小直徑主動軸若考慮到鍵的影響，則從動軸考慮到鍵槽，則取標(biāo)準(zhǔn)直徑輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需選取聯(lián)軸器的型號查教材表14-1，可確定,則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用lt6型彈性套柱銷聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩為250n.m,取軸孔直徑為32mm，半聯(lián)軸器長度l=60mm，與軸配合轂孔長度為58mm，取a型鍵連接。3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 擬定軸上零件的裝配方案 見 附錄圖四、圖五 (2) 根據(jù)軸向定位的的要求確定軸的各段直徑和長度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，ab段左端

11、需要設(shè)計(jì)一個軸肩，故bc段直徑為38mm，取轂孔端部圓角半徑為1.6mm；取右端軸伸長度為58mm,半聯(lián)軸器孔長度為60mm，符合條件；右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 2）初步選定滾動軸承。因選用直齒輪，近似只受到徑向力的作用，故可初步選用深溝球軸承.根據(jù)以及題目相關(guān)計(jì)算要求，查機(jī)械技術(shù)手冊從動輪選擇6209,2個，尺寸為，故從動軸右端直徑選擇45mm，右端軸肩直徑為55mm，長度設(shè)計(jì)為25mm；主動軸軸承選用6206,2個，尺寸為 3）在安裝齒輪處的軸段ef，其左端應(yīng)略高于軸承內(nèi)鋼圈內(nèi)徑，取安裝直徑55mm,長度確定為25mm；齒輪右端采用軸套定位，為使軸套端面可靠壓緊齒輪，可使d

12、e段長度略短于齒寬，取54mm4、 危險截面的強(qiáng)度校核（1） 從動軸的強(qiáng)度校核 圓周力 徑向力 由于為直齒輪，軸向力為0 作從動輪簡圖 見附錄圖一 圖中： 扭矩t=173.99n.m 校核： 由教材表15-1，得 強(qiáng)度足夠（2） 主動軸的強(qiáng)度校核 做主動軸的受力簡圖 見附錄圖二 l=123mm 扭矩t=47.78nm 校核 由教材表15-1，得 強(qiáng)度足夠第五部分 相關(guān)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核1、 滾動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 由上面設(shè)計(jì)可知，軸向力受力很小，主要受到徑向力的作用，故選用深溝球軸承，查機(jī)械技術(shù)手冊，從動輪選擇6209,2個，尺寸為，故從動軸右端直徑選擇45mm，右端軸肩直徑為55mm，長

13、度設(shè)計(jì)為25mm；主動軸軸承選用6206,2個，尺寸為 壽命計(jì)劃： 兩軸承承受徑向載荷 1）主動軸軸承壽命：6206，基本額定動負(fù)荷 預(yù)期壽命為10年，兩班制，符合軸承壽命要求 2）從動軸軸承壽命:6209,基本額定動負(fù)荷 預(yù)期壽命為10年，兩班制，符合軸承壽命要求2、 聯(lián)軸器的選擇及校核 參看“第四部分 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核”可知，符合要求。3、 鍵的選擇及校核 （1）主動軸軸伸直徑為22mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可選用a鍵 ，45鋼，許用擠壓應(yīng)力 強(qiáng)度足夠，合格 （2）從動軸軸伸為32mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可選用a鍵，45鋼，許用擠壓應(yīng)力 強(qiáng)度足夠，合格 （3）齒輪配合處，直徑50mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手

14、冊選用a鍵，45鋼，許用擠壓應(yīng)力 強(qiáng)度足夠，合格 4、傳送帶速度校核由題意可知，傳送帶理論要求速度為1.7m/s，經(jīng)計(jì)算可知，v帶的速度為6.74m/s，總效率為0.91（注：因初速度選自帶速，故效率要從軸段算起），經(jīng)計(jì)算可得傳送帶的實(shí)際速度為1.62m/s，故： 合格第六部分 箱體及其附件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 箱坐壁厚 箱蓋壁厚 箱坐筋板厚度 箱蓋筋板厚度 箱坐凸緣厚度 箱蓋凸緣厚度 箱底坐凸緣厚度 地腳螺栓 數(shù)量6根 大齒輪齒頂與內(nèi)壁距離 小齒輪端面與內(nèi)壁距離2、 軸承蓋尺寸 端蓋外徑 螺孔中心距 深入端內(nèi)徑 端蓋厚度 3、 視孔蓋尺寸 長度 孔長度中心 寬度 孔寬度中心 厚度

15、倒角 孔徑 孔數(shù) 第七部分 附錄 圖一 從動軸受力簡圖圖二 主動軸受力簡圖 圖三 齒輪簡圖圖四 從動軸圖五 主動軸第八部分 課程設(shè)計(jì)心得機(jī)械設(shè)計(jì)是我們機(jī)械專業(yè)的必修科目，是我們了解專業(yè)領(lǐng)域，掌握專業(yè)技能的必修課，所以課程的學(xué)習(xí)是我們學(xué)習(xí)職業(yè)技能的重要手段。而要學(xué)好機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程，一個重要的方法就是經(jīng)過課程設(shè)計(jì)。認(rèn)真對待課程設(shè)計(jì)會使我們進(jìn)一步鞏固所學(xué)并靈活運(yùn)用。經(jīng)過本次的課程設(shè)計(jì)（一級減速器的設(shè)計(jì)），讓我了解到了更多的專業(yè)知識，通過對其的掌握運(yùn)用，讓我知道了本專業(yè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的復(fù)雜和樂趣。一周多時間的設(shè)計(jì)計(jì)算，通過查閱相關(guān)資料，書籍以及討論思考，對課程要求逐步思考解決，讓我了解到相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容的解決方法。諸如齒輪，軸承、軸以及鍵，聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核，力學(xué)的分析計(jì)算，材料的強(qiáng)度計(jì)算校核等等。這些都使我加深了對機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的了解。同時，我所收獲的還有對待問題的態(tài)度，這讓我再一次體會到了堅(jiān)持帶給我的樂趣。運(yùn)用如此長的時間終于合格完成了設(shè)計(jì)計(jì)算，的確有著不一樣的成就感，經(jīng)過努力，經(jīng)過付出，當(dāng)?shù)玫绞斋@時，心情的喜悅是難以解說的。每一件事情都有它的兩面性。在這次的課程設(shè)計(jì)中讓我了解一件產(chǎn)品制作的不易。各個零件的尺寸規(guī)格，