一級減速器機械設(shè)計課程設(shè)計說明書(帶式輸送機傳動裝置)

1、重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計用紙機械設(shè)計課程設(shè)計說明書設(shè)計名稱： 機械設(shè)計基礎(chǔ) 題 目： 帶式輸送機傳動裝置 院（部）： 重慶機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)生姓名： XXX 專 業(yè)： XXXXXXXXXXXXXXX 班 級： XX班 學(xué) 號： XXXXXXXX 指導(dǎo)教師： 薛燕 日 期： 2013年 12月 28 日 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 機械設(shè)計與制造 專 業(yè) XX 年級 XX 班一、設(shè)計題目：設(shè)計用于帶式運輸機的一級圓柱齒輪減速器二、傳動方案圖：三、原始數(shù)據(jù)輸送帶壓力F（N）2600N輸送帶速度V(m/s)1.4m/s滾筒直徑D（mm）450mm四、工作條件：1、工作情況：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載

2、荷較平穩(wěn)，運輸帶速度允許誤差為+5%；2、使用折舊期：五年；3、動力來源：電力，三相交流，電壓380/220V；4、滾筒效率：0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）。五、設(shè)計工作量：1. 繪制減速器裝配圖1張（A2圖紙，手工繪圖）；2. 零件工作圖2張（齒輪、軸、箱體等任選2個，A3圖紙，手工繪圖）；3. 設(shè)計計算說明書1份，約3000字左右。六、進度安排次序設(shè)計內(nèi)容時間分配（天）1指導(dǎo)老師介紹課程設(shè)計注意事項12擬定設(shè)計方案13傳動件和軸的設(shè)計計算24畫裝配圖35畫零件圖16編寫設(shè)計說明書2七、成績評定指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日系主任 審核 日期 年 月 日目錄一、傳動方案擬定11.1

3、工作條件11.2 原始數(shù)據(jù)11.3方案擬定11.4該方案的優(yōu)缺點1二、電動機的選擇12.1 選擇電動機類型12.2 選擇電動機功率22.3 確定電動機的轉(zhuǎn)速2三、確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比3四、傳動裝置的運動和動力設(shè)計34.1 各軸轉(zhuǎn)速34.2 各軸輸入功率34.3 各軸轉(zhuǎn)矩4五、齒輪傳動的設(shè)計45.1齒輪的初步確定45.2小齒輪的分度圓直徑設(shè)計5 5.3 確定兩齒輪的模數(shù)55.4 確定兩齒輪的幾何尺寸55.5兩齒輪的齒根彎曲疲勞強度的校核65.6驗算齒輪的圓周速度6六、傳動軸的設(shè)計76.1輸入軸的設(shè)計76.2從動軸設(shè)計86.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計86.4軸的強度校核9七、減速器箱體、箱蓋

4、及附件的設(shè)計計算137.1減速器附件的選擇137.2箱體的主要尺寸13八、設(shè)計小結(jié)1616一、傳動方案擬定1.1 工作條件：使用年限五年，兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。1.2 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=2600N；帶速V=1.4m/s；滾筒直徑D=450mm；1.3 方案擬定： 采用帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護方便。 1.4 該方案的優(yōu)缺點該工作機有輕微振動，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機屬于中小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且

5、價格便宜，標準化程度高，大幅降低了成本。減速器為一級圓柱齒輪減速器，原動機部分為Y系列三相交流異步電動機，減速器低速軸與工作機軸連接用的聯(lián)軸器選用凸緣聯(lián)軸器，滾動軸承選用深溝球軸承等。總體來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。二、電動機的選擇2.1 選擇電動機類型因為輸送機連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，因此選用Y型全封閉籠型三相異步電動機。2.2 選擇電動機功率工作所需的電動機輸出功率為Pd 根據(jù)表2-3帶傳動 軸承 齒輪軸承 聯(lián)軸器鼓輪傳動總效率根據(jù)主要參數(shù)F=2.6k N V=1.4m/s D=450mm得出電動機輸出功率2.

6、3 確定電動機的轉(zhuǎn)速卷筒的工作轉(zhuǎn)速按推薦的傳動比合理范圍，取V帶傳動常用的傳動比范圍，單級圓柱齒輪傳動比范圍，則總傳動比的合理范圍為，故電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min，根據(jù)計算出的容量，查出兩種型號適合的電動機如下： 電動機相關(guān)數(shù)據(jù)及其傳動比方案電機型號額定功率/kW電動機轉(zhuǎn)速r/min電動機質(zhì)量m/kg總傳動比i同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132M2-65.51000r/min960r/min84kg16 3Y160M2-85.5750r/min720r/min119kg12綜合考慮，電動機和傳動裝置尺寸、重量以及帶傳動和減速器的傳動比，可見選用Y

7、132M2-6較為合適。三、確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速nm作機主動軸轉(zhuǎn)速nw，可得傳動裝置總傳動比為：分配減速器各級傳動比由表2-2取V帶傳動的傳動比 ，則減速器的傳動比 為初定： （帶傳動） （單級減速器）四、傳動裝置的運動和動力設(shè)計電機軸為0軸，減速器高速軸為1軸，低速軸為2軸。4.1 各軸轉(zhuǎn)速電機軸： 輸入軸： 輸出軸： 4.2 各軸輸入功率電機功率： ·輸入軸功率： 輸入軸功率： 4.3 各軸轉(zhuǎn)矩電機轉(zhuǎn)矩： 輸入軸轉(zhuǎn)矩： 輸出軸轉(zhuǎn)矩： 運動和動力參數(shù)計算結(jié)果如下： 參 數(shù)電動機軸輸入軸輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min）96032059.4功率（KW）4.

8、1984.023.96轉(zhuǎn)矩（）41.8120630傳動比35.4效率0.960.97五、齒輪傳動的設(shè)計與校核5.1齒輪的初步確定選定齒輪傳動類型、材料、熱處理方式、精度等級。并確定材料的許用接觸應(yīng)力。根據(jù)工作條件，一般用途的減速機可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?。查?-6得小齒輪45號鋼調(diào)質(zhì)處理HBS1=230大齒輪45號鋼調(diào)質(zhì)處理HBS2=190由表7-7選擇8級精度，要求齒面粗糙度Ra3.26.3um。確定材料許用接觸應(yīng)力：由圖7-25查得,兩試驗齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力分別為由圖7-24查得 （允許有一定的點蝕）由表7-9查得，齒面接觸疲勞強度安全系數(shù)為 則兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力分別為：5.2

9、小齒輪的分度圓直徑設(shè)計 根據(jù)設(shè)計準則，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計公式5-49，初步確定小齒輪的分度圓直徑。小齒輪的轉(zhuǎn)矩為：因原動機為電動機，且工作載荷平穩(wěn)，由表7-10查得載荷系數(shù)k=1.1。由表7-11可得，材料的彈性系數(shù)根據(jù)推薦值，初選，則大齒輪齒。圓柱齒輪減速器屬閉式軟齒面?zhèn)鲃樱覍ΨQ布置，故取。根據(jù)齒面接觸疲勞強度設(shè)計公式（7-20），計算小齒輪的分度圓直徑為5.3 確定兩齒輪的模數(shù)由上式可知 由表7-2取標準模數(shù) 5.4 確定兩齒輪的幾何尺寸兩齒輪的分度圓直徑分別為經(jīng)圓整后取 5.5兩齒輪的齒根彎曲疲勞強度的校核由表7-12查得，兩齒輪的齒形系數(shù) ，由表7-13查得，兩齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)

10、 ，由圖7-26查得，兩試驗齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力分別為由表7-9查得，齒根彎曲疲勞強度安全系數(shù)為 由圖7-23查得，彎曲疲勞壽命系數(shù) 兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力分別為故故兩齒輪的齒根彎曲疲勞強度校核合格。5.6驗算齒輪的圓周速度由表7-7可知，選8級精度是合適的。圓柱齒輪傳動參數(shù)表：名稱小齒輪大齒輪中心距a/mm195mm傳動比i5.4模數(shù)m3齒數(shù)z20110分度圓直徑/mm60330齒頂圓直徑da /mm66336齒根圓直徑df /mm52.5322.5齒寬b/mm6560材料及齒面硬度45鋼 230HBS45鋼 190HBS六、傳動軸的設(shè)計6.1輸入軸的設(shè)計6.1.1因無特殊要求，故選45鋼調(diào)

11、質(zhì)，由機械設(shè)計基礎(chǔ)p195表11-1查得=55MPa，取A=107。6.1.2輸入軸最小直徑的計算最小直徑與聯(lián)軸器配合，故有一鍵槽，可將直徑加大5%，即d=24.8x105%=26.1選凸緣聯(lián)軸器，考慮到齒輪軸的直徑大小，取其標準內(nèi)孔直徑d=40mm6.1.3輸入軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計輸入軸的各段直徑的確定與聯(lián)軸器相連的軸段是最小直徑，取d4=40mm聯(lián)軸器定位軸肩高度取h=5mm，則d3=d1=45mm；選6029型軸承，齒輪兩端的軸承軸肩取d=5mm，故d2=50mm。輸入軸上零件的軸向尺寸及其位置軸承寬度B=19mm（查表附錄6得），小齒輪寬度b=65mm6.2從動軸設(shè)計 選軸的材料為45號鋼，調(diào)

12、質(zhì)處理。查表11-1知 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑 因最小直徑與聯(lián)軸器配合，固有一鍵槽，可將軸徑加大5%，即考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標準，6.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖所示，齒輪由軸環(huán)、套筒固定，左端軸承采用嵌入式軸承蓋和套筒固定，右端軸承采用軸肩和嵌入式軸承蓋固定。齒輪和左端軸承從左側(cè)裝拆，右端軸承從右側(cè)裝拆。（1）從動軸各段直徑的確定 與聯(lián)軸器相連的軸段是最小直徑，?。宦?lián)軸器定位軸肩的高度取，則；選6212型號軸承，則，右端軸承定位軸肩高度取，則；與齒輪配合的軸段直徑，齒輪的定位軸肩高度取，則。（2）從動軸上零件的軸向尺寸及其位置軸承寬度，齒輪寬度，軸承寬度。箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙，齒輪與

13、箱體內(nèi)側(cè)的距離。與之對應(yīng)的各軸長度分別為；。6.4軸的強度校核按彎矩復(fù)合強度計算大齒輪分度圓直徑d =330mm 此段軸的直徑d=65mm齒輪所受的轉(zhuǎn)矩T=630N·m（1）從動軸的受力圖如圖所示。 (2)畫水平平面的彎矩圖 由上面受力分析可得： 1） 2） 求解上面1），2）方程組得： 則 如圖所示水平面的彎矩圖（3）畫豎直平面的彎矩圖，通過列豎直水平面方程可得，如圖3-5所示為豎直方向的受力分析。圖3-51）2）3） 解方程組1）、2）、3)、得： 則 如圖3-6所示豎直面的彎矩圖圖3-6(4)畫合成彎矩圖，計算合成彎矩得：如圖3-7所示合成彎矩圖圖3-7（5）畫轉(zhuǎn)矩圖，計算轉(zhuǎn)矩

14、得,如圖3-8所示 圖3-8（5）畫當量彎矩圖，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)，取則：如圖所示，當量彎矩圖。 由當量彎矩圖可知C截面為危險截面，當量彎矩最大值為。（7）驗算軸的直徑 因為C截面有一鍵槽，所以需要將直徑加大5%，則，而C截面的設(shè)計直徑為65mm,所以強度足夠。七、減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計計算7.1減速器附件的選擇通氣器：由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M10×1起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞：選用外六角油塞及墊片M18×1.5軸承旁的螺栓：GB5782-2000 M16×150蓋與座連接螺栓：GB5782-2000 M12×45 7

15、.2箱體的主要尺寸(1)箱座壁厚： 取(2)箱蓋壁厚：取(3)箱蓋凸緣厚度：(4)箱座凸緣厚度：(5)箱座底凸緣厚度：(6)地腳螺釘直徑： 取(7)地腳螺釘數(shù)目：n=4 (因為a<250) (8)軸承旁連接螺栓直徑： 取 (9) 蓋與座連接螺栓直徑： 取 (10)連接螺栓d2的間距：(11)軸承端蓋螺釘直徑：取(12)檢查孔蓋螺釘直徑：取(13)定位銷直徑：取 (14) df 、d1 、d2至外箱壁距離 (15) df、d2至外箱壁距離（16）軸承旁凸臺半徑(17)凸臺高度：根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(18)外箱壁至軸承座端面的距離：(19)鑄造過度尺寸 (20)大齒輪

16、頂圓與內(nèi)箱壁間的距離：(21)齒輪端面與內(nèi)箱壁間的距離 (22)箱蓋、箱座肋厚：(23)軸承端蓋外徑為,D-軸承外徑 小軸承端蓋D2=135mm,大軸承端蓋D2=170mm(24) 軸承旁連接螺栓距離S：取S=225mm(25) 箱座深度: ，(26) 箱座高度: (27) 箱座寬度: 八、設(shè)計小結(jié)機械設(shè)計基礎(chǔ)是機械專業(yè)很重要的一門基礎(chǔ)課程。我們平時上課就是按部就搬地學(xué)習(xí)，學(xué)的比較散、知識掌握得不是很牢固、沒有真正地聯(lián)系貫通和通過實踐檢驗過。此次設(shè)計課程將我們所學(xué)的知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來，讓我們用自身所學(xué)的知識去處理實際生活中的問題，真正地做到“學(xué)以致用”。本次課程設(shè)計在老師悉心的帶領(lǐng)下我們順利的完成了此次設(shè)計。在這個過程中我們掌握了減速器其主要零部件的基本設(shè)計及算法，掌握了減速器工作的基本原理，掌握了其工作的適用范圍，掌握了其加工的工藝辦法等等。更重要的是我們學(xué)會了團隊配合。本次課程設(shè)計我們也有些做得不足的地方，這是需要我們今后改進并完善的。在設(shè)計的過程中我們考慮得不夠周全，導(dǎo)致部分尺寸設(shè)計得不合理，這些原因都是由于我們過于粗心導(dǎo)致的。在今后的工作中我們應(yīng)避免像這樣失誤所帶來重復(fù)工作。減速器是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)中經(jīng)常用到的部件，在各個行業(yè)都能用到。它在我們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可替代的作用