機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)一級(jí)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一級(jí)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書1 設(shè)計(jì)任務(wù)書一、工作簡(jiǎn)圖二、原始數(shù)據(jù)減速器傳遞功率（P/kW）：3.5KW主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1(r/min)：600r/min減速器傳動(dòng)比i:3箱體材料：鑄鐵三、工作條件：每日工作時(shí)速24h，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作；工作年限5年；最高工作溫度60。四、設(shè)計(jì)工作量： 減速器總裝圖1張（A1）； 從動(dòng)軸、從動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪（含軸）零件圖3張（A2）； 設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書減速機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各

2、式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機(jī)車，建筑用的重型機(jī)具，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見的家電，鐘表等等.其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作，到小負(fù)荷，精確的角度傳輸都可以見到減速機(jī)的應(yīng)用，且在工業(yè)應(yīng)用上，減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。減速機(jī)的作用主要有： 1）降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。 2）速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機(jī)都有一個(gè)慣量數(shù)值。 計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明在減速機(jī)家族中，行星減速機(jī)以其體積小，傳動(dòng)效率高，減速范

3、圍廣，精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于伺服、步進(jìn)、直流等傳動(dòng)系統(tǒng)中。其作用就是在保證精密傳動(dòng)的前提下，主要被用來(lái)降低轉(zhuǎn)速增大扭矩和降低負(fù)載/電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比。為了更好地幫助廣大用戶用好行星減速機(jī)，本文針對(duì)減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)斷軸的原因進(jìn)行了分析，并詳細(xì)地介紹了如何正確安裝行星減速機(jī)。一、傳動(dòng)方案擬定第三組：設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)（1） 工作條件：使用年限8年，工作為二班工作制，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。（2） 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1000N；帶速V=2.0m/s；滾筒直徑D=500mm；滾筒長(zhǎng)度L=500mm。二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)機(jī)功率選擇：

4、（1）傳動(dòng)裝置的總功率：總=帶×2軸承×齒輪×聯(lián)軸器×滾筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96=0.85(2)電機(jī)所需的工作功率：P工作=FV/1000總=1000×2/1000×0.8412=2.4KW3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=60×1000V/D=60×1000×2.0/×50=76.43r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因

5、此有三種傳動(dòng)比方案：如指導(dǎo)書P15頁(yè)第一表。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第2方案比較適合，則選n=1000r/min 。4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-6。其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.0。質(zhì)量63kg。三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的偉動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=960/76.4=12.572、分配各級(jí)偉動(dòng)比（1） 取齒輪i齒輪=6（單級(jí)減速器i=36合理）（2） i總=i齒輪×I帶i帶=i總/i齒輪=12.57/6=2.

6、095四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）nI=n電機(jī)=960r/minnII=nI/i帶=960/2.095=458.2(r/min)nIII=nII/i齒輪=458.2/6=76.4(r/min)2、 計(jì)算各軸的功率（KW）PI=P工作=2.4KWPII=PI×帶=2.4×0.96=2.304KWPIII=PII×軸承×齒輪=2.168KW五、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）軸上零件的定位，固定和裝配 單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大

7、筒定位，則采用過(guò)渡配合固定（2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度工段：d1=22mm 長(zhǎng)度取L1=50mmh=2c c=1.5mmII段:d2=d1+2h=22+2×2×1.5=28mmd2=28mm初選用7206c型角接觸球軸承，其內(nèi)徑為30mm,寬度為16mm. 考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為20mm，通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，為此，取該段長(zhǎng)為55mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長(zhǎng)：L2=（2+20+16+55）=93mmIII段直徑d3=35mmL3=L1-L=50-2=48m

8、m段直徑d4=45mm由手冊(cè)得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mmd4=d3+2h=35+2×3=41mm長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L4=20mm但此段左面的滾動(dòng)軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊(cè)得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。海?0+3×2）=36mm因此將段設(shè)計(jì)成階梯形，左段直徑為36mm段直徑d5=30mm. 長(zhǎng)度L5=19mm由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=100mm (1)繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖a） （2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）軸承支反力：FAY=FBY=Fr/2=182.05NFAZ=FBZ=Ft/2=500.2N由兩邊

9、對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為MC1=FAyL/2=182.05×50=9.1N·m (3)繪制水平面彎矩圖（如圖c）截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=500.2×50=25N·m (4)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=(MC12+MC22)1/2=(9.12+252)1/2=26.6N·m (5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9.55×（P2/n2）×106=48N·m (6)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取=1，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=MC2+(T

10、)21/2=26.62+(1×48)21/2=54.88N·m (7)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度由式（6-3）e=Mec/0.1d33=99.6/0.1×413=14.5MPa< -1b=60MPa該軸強(qiáng)度足夠。3 設(shè)計(jì)小結(jié)通過(guò)這次單級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)，我們了解了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和其他先修課程的理論以及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的方法，學(xué)習(xí)和初步掌握了簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法步驟，對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題有了更深的體會(huì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到的最大困難是軸的設(shè)計(jì)及校核。因?yàn)樵O(shè)計(jì)軸的時(shí)候需要對(duì)軸上零件進(jìn)行估算，然后初步選擇一些零件，才能進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)。而材料力學(xué)的計(jì)

11、算很麻煩，而且容易出錯(cuò)。所以選擇零件的時(shí)候總是不能最終確定，所以才會(huì)在這一環(huán)節(jié)耽擱很長(zhǎng)時(shí)間。最后通過(guò)查閱有關(guān)資料和一些經(jīng)驗(yàn)，完成了軸的設(shè)計(jì)和校核。其次還在箱體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)遇到了一些困難。因?yàn)闇p速器的箱體結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，上面還有各種連接件、附件，所以很不好設(shè)計(jì)。最終通過(guò)耐心計(jì)算和查閱資料，經(jīng)過(guò)大家討論，確定了箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們深刻了解到團(tuán)隊(duì)合作和小心謹(jǐn)慎的重要性。在課程設(shè)計(jì)的第一天，由于我的粗心大意搞錯(cuò)了傳動(dòng)比，好在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)，但是我們還是重新從頭計(jì)算了一遍，導(dǎo)致耽誤了很多時(shí)間，做了很多不必要的工作。如果沒(méi)有幾個(gè)人一起討論，我不會(huì)很快發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，那樣就會(huì)造成更大的損失。做設(shè)計(jì)一定要時(shí)時(shí)刻刻小心謹(jǐn)慎，否則一不注意就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。這次的課程設(shè)計(jì)讓我們都學(xué)到了很多知識(shí)，對(duì)我們機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)有