機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--減速器

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　說 明 書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 減速器 </p><p>　　學(xué) 院： 環(huán)境與土木工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： 勘查四班 </p>

2、;<p>　　學(xué) 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　日 期： 2012年6月 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目：</b>

3、</p><p>　　設(shè)計(jì)皮帶運(yùn)輸機(jī)械傳動裝置，雙班制工作，有輕度振動，小批量生產(chǎn)，單向傳動，軸承壽命2年，減速器使用年限為6年，運(yùn)輸帶允許誤差5%。</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　運(yùn)輸帶有效應(yīng)力（F/N）：1650</p><p>　　運(yùn)輸帶速度V（m/s）：1.5</p&g

4、t;<p>　　卷筒直徑D (mm)：280</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一級圓柱齒輪減速器，計(jì)算三角帶傳動。</p><p>　　繪制齒輪減速器裝配圖一張。（A3紙打印）；</p><p>　　繪制從動軸上的齒輪零件工作圖；（A4紙打?。?lt;/p>

5、<p>　　繪制從動軸零件工作圖；（A4紙打?。?lt;/p><p>　　寫出設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。（打印裝訂）</p><p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)傳動方案的論證</p><p>　　傳動方案的分析與研究</p><p>　　總體設(shè)計(jì)包括機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案選擇，原動機(jī)類型選擇，執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳動方案設(shè)計(jì)。根據(jù)題目所給工作條件：雙班制，有輕微振動

6、，小批量生產(chǎn)，單向傳動，軸承壽命2年，減速器使用年限為6年，運(yùn)輸誤差允許誤差5%，可知會出現(xiàn)載荷變動，過載和發(fā)熱，所以采用V帶傳動連接過載保護(hù)，減速裝置采用閉式圓柱齒輪傳動類型，減速器與工作機(jī)的連接采用聯(lián)軸器，由于有輕微振動，可能發(fā)生過載，所以選用彈性聯(lián)軸器。</p><p>　　二.合理性評估與改進(jìn)</p><p>　　給出的傳動方案，采用V帶傳動和圓柱齒輪機(jī)構(gòu)，工作可靠，傳動效率高，方

7、便制造，環(huán)境適應(yīng)性好，寬度較大。</p><p>　　第二章 電動機(jī)的選擇</p><p>　　1.電動機(jī)類型選擇：采用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)。</p><p>　　2.電動機(jī)容量計(jì)算：電動機(jī)容量的額定功率——</p><p>　　工作機(jī)所需電動機(jī)輸出功率——</p><p>　　卷筒軸的輸出功率——&

8、lt;/p><p><b>　　=</b></p><p>　　3.電動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍的確定</p><p>　　=102.32 r/min</p><p>　　4.選擇電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速</p><p>　　容量相同的電動機(jī)有4中同步轉(zhuǎn)速可供選用 750 1000 1500 3000 r/min

9、 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有3中可供選擇</p><p>　　綜合考慮總傳動比及尺寸大小，選取Y100L2-4型</p><p>　　第三章 計(jì)算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比</p><p><b>　　1.傳動比</b></p><p><b>　　普通v帶 ，</b><

10、/p><p><b>　　2. 轉(zhuǎn)速n </b></p><p>　　=n/ =1430/3.5=408.6（r/min）</p><p>　　=/=408.6/3.994=102.3（r/min）</p><p><b>　　相對誤差 </b></p><p>　　Δ=（1

11、02.3-102.32）/102.32≈-0.0002<5%</p><p><b>　　實(shí)際總傳動比 i=</b></p><p><b>　　3.功率Ｐ</b></p><p>　　第四章 計(jì)算各軸的功率和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩T</b></p&

12、gt;<p>　　第四章 普通V帶傳動設(shè)計(jì)</p><p>　　1.計(jì)算功率 PC</p><p>　　由工作條件查表得工作情況系數(shù) KA ＝1.4</p><p>　　PC ＝Pd KA ＝1.4×3＝4.2 (kW)</p><p>　　2.選V帶型號，使用普通V帶 由PC＝4.2KW,n=1430/min

13、,查表得選用A型帶。初選小齒輪直徑為d=100mm</p><p><b>　　則打帶輪直徑D=</b></p><p>　　圓整以后D取D=355mm,此時(shí)卷筒轉(zhuǎn)速誤差任然小于</p><p><b>　　3.驗(yàn)算帶速：</b></p><p>　　v=d1×n1/60/1000＝7.5

14、 m/s</p><p>　　∴ v在5－25 m/s之間，可取之。</p><p>　　4.確定中心距a,帶長(基準(zhǔn)長度)Ld，：</p><p>　　初步確定中心距a0:</p><p><b>　　a0=1.5</b></p><p>　　圓整初選a0 =700mm,得初定的V帶基準(zhǔn)長度L

15、0 。</p><p><b>　　＝2138mm</b></p><p>　　查V帶的長度系列表，取Ld＝2240mm。</p><p>　　則實(shí)際中心距a＝ a0+(Ld-L0)/2=751mm。</p><p>　　5.驗(yàn)算小帶輪包角а1</p><p>　　а1 ＝180°－57

16、.3°×（d2-d1）/a </p><p>　?。?60.5°>120°</p><p>　　∴ 上述選擇合適。</p><p><b>　　6.帶的根數(shù)z</b></p><p><b>　　帶數(shù)</b></p><p>　

17、　查教材表13-3得 p=1.32kw</p><p>　　由式13-9得實(shí)際傳動比i=</p><p>　　查表13-5得ΔP0=0.17k</p><p>　　=160.5查表13-7得Ka=0.96 查表13-2得KL=1.06</p><p><b>　　由此得Z=2.77</b></p><

18、;p><b>　　取3根</b></p><p>　　第五章 減速器的齒輪傳動設(shè)計(jì)</p><p>　　1.選擇材料及確定需用應(yīng)力</p><p>　　小齒輪選用ZG 340-640，硬度179-207HBS </p><p>　　大齒輪選用ZG 310-570, 硬度163-197HBS</p>

19、<p>　　由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》查得</p><p><b>　　由 </b></p><p>　　2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　齒輪按 8等級精度制造</p><p>　　由于原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)，載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對成布置，一般按照中等沖擊載荷計(jì)算。</p>

20、<p><b>　　取K=1.1</b></p><p>　　彈性系數(shù) ZE=188.0</p><p><b>　　取齒寬系數(shù) </b></p><p><b>　　u=i=2.5 </b></p><p><b>　　小齒輪上的轉(zhuǎn)矩</b>

21、;</p><p><b>　　=72.4mm</b></p><p>　　齒數(shù)取Z1=29，則Z2=29×3.994=115.8取Z2=111</p><p>　　故實(shí)際傳動比i=3.83</p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p><b&

22、gt;　　齒寬 ，</b></p><p>　　取b2=60mm，b1=65mm</p><p>　　取m=2.5mm，實(shí)際的</p><p>　　d1=zm=292.5mm=72.5mm，d2=1112.5mm=277.5mm</p><p><b>　　中心距 </b></p><

23、p>　　3.驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度</p><p>　　齒形系數(shù)YFa1=2.64，YSa1=1.62</p><p>　　YFa2=2.21，YSa2=1.80</p><p><b>　　由式（11-5）</b></p><p><b>　　，安全。</b></p><p&g

24、t;　　4.計(jì)算齒輪圓周轉(zhuǎn)速V</p><p><b>　　V=</b></p><p>　　選擇8級精度過高，所以選用9級精度是合宜的。</p><p><b>　　傳動比誤差 </b></p><p><b>　　故誤差合理</b></p><p&g

25、t;　　第六章 減速器裝配圖</p><p>　　上表為裝配圖的各項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</p><p>　　畫出減速器的裝配草圖</p><p>　　1.輸入軸（高速軸）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　高速軸軸的材料選擇、熱處理方式，許用應(yīng)力的確定。</p><p>　　選擇45鋼正火。硬度達(dá)到170~217HBS,抗拉強(qiáng)度<

26、;/p><p>　　=600MPa，屈服強(qiáng)度=355MPa。[]=60MPa</p><p>　　（1）計(jì)算d1，按下列公式初步計(jì)算出軸的直徑，輸出軸的功率P和扭矩T </p><p><b>　　取C=107</b></p><p>　　最小直徑計(jì)算（查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材表15—3 取 c=107）</p

27、><p>　　考慮鍵槽，故其直徑要增加0.05到0.07，此處取0.07選擇標(biāo)準(zhǔn)直徑 </p><p><b>　　（2）計(jì)算</b></p><p>　?。╤=0.07+3）</p><p>　　因必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)查表，取=30mm；</p><p><b>　?。?）計(jì)

28、算</b></p><p>　　按 大于的原則，且必須與軸承的內(nèi)徑一致，查手冊P64-65定=35mm 。</p><p>　　軸承采用6207GB/T276-1994號 D=72mm d=35mm</p><p>　　軸承蓋采用凸緣式軸承蓋e=9.6mm =112mm =92mm</p><p><b>　?。?）計(jì)

29、算</b></p><p>　　與小齒輪連接 =72.5mm </p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p>　　==35 mm，同一軸上的軸承選擇同一型號，以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。</p><p><b>　　計(jì)算軸各段長度</b></p&g

30、t;<p><b>　?。?）計(jì)算 </b></p><p><b>　　（2）計(jì)算 </b></p><p>　　=m+e+15~20=40</p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p><b>　　擋油環(huán)寬度=</b&

31、gt;</p><p><b>　　（4）計(jì)算</b></p><p>　　此段為小齒輪的齒寬 </p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p>　　2.輸出軸（低速軸）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　低速軸的材料選擇、熱處理方式，許用應(yīng)力的確定。</p&

32、gt;<p>　　選擇45鋼正火。硬度達(dá)到170~217HBS,抗拉強(qiáng)度</p><p>　　=600MPa，屈服強(qiáng)度=355MPa。[]=60MPa</p><p>　?。?）計(jì)算d1，按下列公式初步計(jì)算出軸的直徑，輸出軸的功率P和扭矩T </p><p><b>　　取C=107</b></p><

33、p>　　最小直徑計(jì)算（查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材表15—3 取 c=110）</p><p>　　考慮鍵槽 ，且低速軸要與彈性聯(lián)軸器連接，故對進(jìn)行圓整</p><p><b>　　選擇標(biāo)準(zhǔn)直徑 </b></p><p><b>　　（2）計(jì)算</b></p><p><b>　　h

34、取2到3</b></p><p>　　因必須符合軸承密封元件的要求，經(jīng)查表，取=40mm；</p><p>　　采用6211軸承B=21mm D=100mm</p><p>　　軸承蓋采用凸緣式軸承蓋 e=1.2 取8 e=9.6mm </p><p><b>　　（3）計(jì)算</b></p>

35、<p>　　，且必須與軸承的內(nèi)徑一致，圓整=55mm </p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p>　　與小齒輪連接 </p><p>　　圓整標(biāo)準(zhǔn)直徑，一般取0,2,5,8尾數(shù) 取</p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p>

36、<p>　　h=0.07*60+3=7.2</p><p>　　取 =75mm；</p><p><b>　　（6）計(jì)算</b></p><p>　　，同一軸上的軸承選擇同一型號，以便減少軸承座孔鏜制和減少軸承類型。</p><p><b>　　確定各軸長度</b&

37、gt;</p><p><b>　　（1）計(jì)算 </b></p><p>　　與聯(lián)軸器相連接 又選取聯(lián)軸器型號 LT2 所以取</p><p><b>　?。?）計(jì)算 </b></p><p>　　≥++ 所以取=65mm</p><p>&l

38、t;b>　?。?）計(jì)算</b></p><p><b>　　=36mm</b></p><p><b>　　（4）計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p&g

39、t;<p>　　3.輸入軸強(qiáng)度校核計(jì)算 </p><p><b>　　計(jì)算齒輪受力</b></p><p>　　圓周力： Ft=2T2/d2=1276 N</p><p>　　徑向力:Fr=Fttan </p><p>　　作用在帶輪端上的外力F=516(見教材p210) </p>&

40、lt;p><b>　　K=60mm</b></p><p><b>　　L=106mm</b></p><p><b>　　∵是直齒輪，故</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p>　　按許用應(yīng)力校核軸的彎曲強(qiáng)度</

41、p><p>　　1.軸的受力簡圖 （圖A）</p><p><b>　　2.求支持反力</b></p><p>　　垂直面支反力 F1v=F2v=Fr/2=232 N</p><p>　　水平面支反力 F1H=F2H=Ft/2=638 N</p><p><b>　　F在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力&

42、lt;/b></p><p><b>　　==292N</b></p><p><b>　　=F+=808N</b></p><p>　　3.作彎矩圖 </p><p><b>　　垂直彎矩</b></p><p><b>　

43、　水平彎矩</b></p><p>　　F產(chǎn)生的彎矩M2F=F.K=31N</p><p>　　a-a截面F產(chǎn)生的彎矩MaF=F1F.L/2=15N.m</p><p>　　4.求合成彎矩，作出合成彎矩圖（圖E）</p><p>　　`==100N.m </p><p><b>　　傳遞的轉(zhuǎn)矩&

44、lt;/b></p><p><b>　　T=.=46N.m</b></p><p><b>　　最危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩</b></p><p><b>　　104N.m</b></p><p>　　軸的材料選用45好鋼 正火處理[]=60MPa</p><

45、;p><b>　　則d=26mm</b></p><p>　　由前面軸的設(shè)計(jì)可知道，齒輪軸徑為72.5mm所以軸的強(qiáng)度適合。</p><p>　　4.輸出軸強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　L=+2+軸肩-B=125mm</p><p>　　K=++-B/2=133</p><p>　　圓周

46、力： Ft=2T2/d2=1276 N</p><p>　　徑向力:Fr=Fttan </p><p>　　作用在帶輪端上的外力F=0.25*2T輸/D。=166 N</p><p><b>　　∵是直齒輪，故</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p&

47、gt;　　按許用應(yīng)力校核軸的彎曲強(qiáng)度</p><p>　　軸的受力簡圖 （圖A）</p><p><b>　　求支持反力</b></p><p>　　垂直面支反力 F1v=F2v=Fr/2=232 N</p><p>　　水平面支反力 F1H=F2H=Ft/2=638 N</p><p>&l

48、t;b>　　==177N</b></p><p><b>　　=F+=343N</b></p><p><b>　　作彎矩圖</b></p><p><b>　　垂直彎矩</b></p><p><b>　　水平彎矩</b></p&

49、gt;<p>　　F產(chǎn)生的彎矩M2F=F.K=22N</p><p>　　a-a截面F產(chǎn)生的彎矩MaF=F1F.L/2=11N.m</p><p>　　求合成彎矩，作出合成彎矩圖（圖E）</p><p>　　`==54N.m </p><p><b>　　傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><

50、p><b>　　T=.=46N.m</b></p><p><b>　　最危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩</b></p><p><b>　　113N.m</b></p><p>　　軸的材料選用45好鋼 正火處理[]=60MPa</p><p><b>　　則d=13mm&

51、lt;/b></p><p>　　由前面軸的設(shè)計(jì)可知道，齒輪軸徑為60mm所以軸的強(qiáng)度適合。</p><p><b>　　5.軸承的壽命計(jì)算</b></p><p><b>　　高速軸</b></p><p>　　查手冊P65知，=25.5KN =15.2KN 向心軸承只承受徑向載荷時(shí)，當(dāng)

52、量載荷P=</p><p>　　由教材式16-2可知 軸承壽命7.003</p><p><b>　　低速軸</b></p><p>　　查手冊P65知，=43.2KN =29.2KN 向心軸承只承受徑向載荷時(shí)，當(dāng)量載荷P=</p><p>　　由教材式16-2可知 軸承壽命1.3</p><p&

53、gt;　　6．普通平鍵及其校核</p><p>　　1）根據(jù)工作條件，有輕微振動，輸入軸與大齒輪連接采用平鍵連接。</p><p>　　此段=20mm =33 因?yàn)檠b在軸端 所以采用c型平鍵</p><p>　　查手冊表10-9 b=6mm h=6mm L=30mm</p><p>　　選用 鍵c615 GB/T1096-

54、2003</p><p>　　強(qiáng)度校核==57[]</p><p><b>　　合格</b></p><p>　　2） 輸出軸與大齒輪的連接</p><p>　　此段d =60mm L=68mm 選用A型鍵</p><p>　　b=18mm h=11mm L=50mm

55、</p><p>　　選 標(biāo)準(zhǔn)鍵 1850 GB/T1096-2003</p><p>　　強(qiáng)度校核 ==31[]</p><p><b>　　合格</b></p><p>　　輸出軸與聯(lián)軸器的連接</p><p>　　此段d=30mm L=85mm 選用A型鍵</p

56、><p>　　b=8mm L=50mm h=7mm</p><p><b>　　選標(biāo)準(zhǔn)鍵 8 </b></p><p><b>　　強(qiáng)度校核=[]</b></p><p><b>　　合格</b></p><p>　　第八章

57、 減速器箱體及其附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　減速器機(jī)體是用以支持和固定軸系零件并保證傳動件的嚙合精度和良好的潤滑及軸系可靠密封的重要零件，其重量占減速器總重的30％－50％，因此必須考慮傳動質(zhì)量，加工工藝及成本等。</p><p><b>　　切削且承壓性能好。</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)形式—減速器機(jī)體采用剖分式，剖分面與傳動件

58、的軸線平面重合，設(shè)置一個(gè)剖分面。</p><p>　　3. 設(shè)計(jì)機(jī)體注意的問題：</p><p>　　(1)機(jī)體要具有足夠的剛度，并且應(yīng)首先保證軸承 座的剛度，使其有足夠的壁厚，并在軸承座附近設(shè)置加強(qiáng)肋；在軸承座孔附近應(yīng)做處凸臺，使座孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓距離盡量靠近，以提高軸承座處的聯(lián)接剛度。</p><p&

59、gt;　　1）確定減速器中心高度尺寸H</p><p>　　H=/2+30.75+20=192mm</p><p>　　2)確定軸承座旁凸臺尺寸h和箱蓋大端面圓弧半徑及小端面圓弧半徑。</p><p>　　H的高度應(yīng)大于軸/2小于軸承外徑D/2 取h=30mm</p><p>　　大圓弧半徑：=++=141.25+9.6+8=158.85

60、 取 159mm</p><p>　　小圓弧半徑=++=56.35 取57mm</p><p>　　3)減速器附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1窺視孔和視孔蓋</b></p><p>　　減速器中心距a=175mm 所以視孔蓋尺寸</p><p>　　2通氣孔用D=22mm

61、 =19.6mm</p><p>　　3油面指示器采用桿式油標(biāo) </p><p>　　4放油孔和螺栓 外六角螺塞 </p><p><b>　　5吊環(huán)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　吊環(huán)和吊鉤—為了拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在機(jī)蓋上有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)和吊鉤，并在機(jī)座上鑄出吊鉤。圖示和數(shù)據(jù)如下：</p>