機(jī)械設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、目錄一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明1、電動(dòng)機(jī)的選擇2、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)4、各軸轉(zhuǎn)矩5、傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)6、減速器齒輪的設(shè)計(jì)7、軸的設(shè)計(jì)8、聯(lián)軸器和軸承的選擇9、鍵的選擇10、減速器箱體的設(shè)計(jì)二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明1、電動(dòng)機(jī)的選擇：（1）、動(dòng)機(jī)的型選杼電號(hào)本減速器在常溫下工作，載荷輕微沖擊，對(duì)起動(dòng)機(jī)無(wú)特殊要求，故選用y系列籠 型三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓為380v。（2）、確定電動(dòng)機(jī)的功率： 工作機(jī)所需功率： 故電動(dòng)機(jī)至工作間的總效率（包括工作機(jī)效率）為： 由書(shū)得 =0.96(帶傳動(dòng)），=0.99 (軸承）， =0.95

2、(齒輪精度為9級(jí)），=0.99 (軸承），=0.99 (聯(lián)軸器），=0.96 (卷筒）代入，得=0.96x0.99x 0.97x0.97 x 0.98x 0.96 =0.83電動(dòng)機(jī)的工作功率：故選取電動(dòng)機(jī)的額定功率5. 5kw （3）、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速取v帶傳動(dòng)比，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比合理范圍為，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可選范圍： 所以：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000/min兩種，可查兩種方案，見(jiàn)下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功 率(kw)同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比1y132m2-65.5100096013. 393.24. 182y160m2-85.

3、575072010. 042.73.71綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比選用1方案：中機(jī)型 y132m2-6。2、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比: (1)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：(2)分配各級(jí)傳動(dòng)比：為了使三角帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過(guò)大，取傳動(dòng)比，則齒輪傳動(dòng)比: 3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)： a) 各軸的轉(zhuǎn)速為：i軸 ii軸 滾筒軸 = 69.388 r/min b) 各 軸 功 率：i軸 ii軸 卷筒軸輸入功率4、各軸轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸 i軸 ii軸 卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩將計(jì)算數(shù)值列表如下：軸號(hào)功率(kw)轉(zhuǎn)矩t (n m)轉(zhuǎn)速 n (r/min)電機(jī)軸5. 2452. 1

4、39601軸5. 03162. 56309. 68ii軸4. 83622. 6769. 388卷筒軸4. 64597. 9569. 3885、傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)： 1、選擇v帶型號(hào)：查表，得工作情況系數(shù)ka= 1.3所需傳遞的功率pc:又因 故選擇v帶的型號(hào)為b型 2、確定帶輪直徑： 由書(shū)得 小帶輪直徑：大帶輪直徑：按表8. 3選取標(biāo)準(zhǔn)值 3、核算帶速： 因?yàn)樗詐符合要求 4、初步確定中心距：而358.4mm1024mm 取= 1000mm 5 、 確 定 帶 長(zhǎng) = =2869mm查書(shū)，取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 6、修正中心距： 7、校核v帶帶輪包角：小帶輪 所以，均符合要求 8、確定v帶根數(shù)z 由式 根

5、據(jù) 查表10. 6得 查表10. 7得 查表10.2得長(zhǎng)度修正系數(shù) 查表10.8得包角系數(shù) v帶根數(shù)z 故取z = 4根。 9、確定帶的初拉力f0:查表10. 1得不償失q=0. 19kg/m10.確定帶對(duì)軸的壓力q6、減速器齒輪的設(shè)計(jì) 1.選擇齒輪減速器材料及精度等級(jí)： (1) 選擇齒輪材料，熱處理方式該齒輪無(wú)特殊要求，可選用一般材料，查表并考慮的要求，小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度取hbs230，大齒輪選用45鋼，正火處理，齒面硬度取hbs190. (2) 確定精度等級(jí)：減速器為一般齒輪傳動(dòng)估計(jì)圓周速度不大于5m/s，根據(jù)表可知， 精度等級(jí)初選8級(jí)精度。 (3) 確定許用應(yīng)力，有圖1

6、2.11c、圖12.14c分別查得， 由表12.5查得 和,故 7因齒面硬度小于hbs350，屬軟齒面，所以按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 有 式（1 2 .7),計(jì)算中心距（1）?。?）小齒輪轉(zhuǎn)矩（3）取齒寬系數(shù) （4）由于原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，載荷平穩(wěn)支承為対稱布置，杳表12.4選k=1 將上述數(shù)據(jù)代入，得中心距3、確定基本參數(shù)計(jì)算齒輪的主要尺寸 (1)選擇參數(shù):取，則(2)確定模數(shù)： 由表 5. 1 ?。?）確定中心距：（4）確定齒寬：為了補(bǔ)償兩齒輪軸向尺寸的誤差，使小輪寬度略大于大輪，故取 (5)分度圓直徑： 4、驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由式(12.9)校驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度

7、 取 由圖 12.13 査得 帶入上式得 (2)驗(yàn)算圓周速度： 由表12.3知選9級(jí)精度合適。7、軸的設(shè)計(jì) 1、選杼軸的材料和熱處理方法 選用45號(hào)鋼，并經(jīng)正火處理，已知從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 傳遞功率 查表強(qiáng)度極限 許用彎曲應(yīng)力 查表 2、估算從動(dòng)齒輪的最小直徑（對(duì)減速器來(lái)說(shuō)，就是伸出端的直徑）杳得 因軸的伸出端幵一個(gè)鍵槽，故要將軸徑增大5%,即 考慮到伸出端要與聯(lián)軸器連接，故選 3、繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖，如圖所示 17（1）軸上需要安裝的零件的位置及軸上零件的定位方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝配順序和同定方法，如圖確定齒輪從軸的右端裝入齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒定位。這樣齒輪在軸上的

8、軸向位置被完全固定，齒輪的同向固定釆用平鏈連接，軸承對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用兩肩固定，同向釆用過(guò)盈配合固定。（2）確定軸的各段直徑為考慮軸向固定聯(lián)軸器并便于裝拆軸承、齒輪及強(qiáng)度要求等，則取通過(guò)軸承蓋的軸勁為，為使左右端的軸承相同，將左端軸徑也取成。為使右軸承裝拆方便，不與軸承配合處的公差按處理，裝齒輪處的直徑取為。取軸環(huán)直徑為。為避免左軸承不便拆卸或碰壞軸承保持架，將軸環(huán)做成階梯形，其左側(cè)階梯直徑應(yīng)小于軸承內(nèi)圈的外徑，軸承可選取滾動(dòng)軸承，代號(hào)為 6012，查表得,， 確定軸的各段長(zhǎng)度按齒輪的輪齒寬度71mm,取軸頭長(zhǎng)為69mm。由滾動(dòng)軸承尺寸查得6012 軸承寬為18mm， 則將左軸徑長(zhǎng)

9、度定為18mm。齒輪的端面與箱體內(nèi)壁的距離定為大于18mm,軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離取1015mm或者取35mm (用機(jī)體內(nèi)的油潤(rùn)滑，故取軸環(huán)寬度為25mm，套筒長(zhǎng)度也取25mm。由結(jié)構(gòu)草圖看出，跨距l(xiāng)=139mm。處(右邊）的長(zhǎng)度根據(jù)減速器箱體以及聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)和要求、類型的選擇，定為103mm。依據(jù)聯(lián)軸器的軸徑作根據(jù)，查標(biāo)準(zhǔn)得yzd11聯(lián)軸器并為便于裝拆右端蓋螺釘，以便打幵機(jī)蓋，將處的長(zhǎng)度定為90mm 驗(yàn)算軸的強(qiáng)度1 畫(huà)出軸的受力圖（圖a)并確定軸上的作用力。 圓周力，徑向力 水平面內(nèi)的彎矩圖（圖b)，支點(diǎn)反力為 ii截面處的彎矩為： iiii截面處的彎矩為： 垂直面內(nèi)的彎矩圖（圖c) ii截

10、面處的彎矩為： iiii截面處的彎矩為 作合成彎矩圖（圖d) 1一1截面 ii一ii截面 做轉(zhuǎn)矩圖（圖) 求當(dāng)量彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，取修正系數(shù)=0.6 i i截面 ii ii截面 確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度由圖可以看出i一i應(yīng)為危險(xiǎn)截面。故對(duì)截面進(jìn)行校核： i i截面 ii一 ii截面 查得,滿足的條件，故軸的強(qiáng)度足夠。 修改軸的結(jié)構(gòu)： 因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度余量不大，此軸不再修改。 繪制從動(dòng)軸（齒輪軸）的結(jié)構(gòu)草圖 4、聯(lián)軸器和軸承的選擇 1. 按計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 查表，得 按計(jì)算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、軸徑、查表，選用聯(lián)軸器的型號(hào)為tl8聯(lián)軸器 2. 軸承的選擇 從動(dòng)軸的

11、軸承選用滾動(dòng)軸承，型號(hào)為，各部分尺寸為： 主動(dòng)軸（齒輪軸）的軸承選用滾動(dòng)軸承，型號(hào)為,各部分尺寸為: 5、鍵的選擇軸徑鍵寬1814鍵高119鍵長(zhǎng)8040 鍵為鍵 鍵 6、減速器箱體的設(shè)計(jì)1.箱體材料選用ht200鑄造而成，結(jié)構(gòu)釆用剖分式。2.箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為使箱體有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)箱體的外壁加上肋板，為了提高軸承座處的聯(lián)接剛度，孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓的距離應(yīng)盡量縮短，但不能與端蓋螺釘孔干涉，同時(shí)軸承座孔附近還應(yīng)做出凸臺(tái)，但其高度要保證安裝時(shí)有足夠的板手空間。為了提高箱體鋼性，箱蓋和箱座的聯(lián)接凸緣應(yīng)取厚些，箱座底凸緣的寬度b應(yīng)超過(guò)箱體內(nèi)壁。減速器的潤(rùn)滑釆用浸油潤(rùn)滑，減速器中滾動(dòng)軸承釆用飛濺潤(rùn)滑，因此，應(yīng)在箱座接合面上制出輸油溝。為了保證良好的密封性，箱蓋與箱座的接合面應(yīng)精加工，表面粗糙度不大于，為了進(jìn)一步提高密封性，在箱座凸緣上面還應(yīng)加工出回油溝。3.減速器附件 為了檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、注油、排油、指示、油面及裝拆吊運(yùn)等，減速器還應(yīng)安 裝以下兒種附件 觀察孔和觀察孔蓋，通氣器，吊環(huán)螺釘、吊耳和吊鉤，圓錐定位銷，啟蓋 螺釘，油標(biāo)，放油螺塞和排油孔，調(diào)整墊片。4.綜合考慮，箱體的尺寸和各部分零件的尺寸如下：箱座壁厚度： 箱