機械原理課程設(shè)計---一級減速器設(shè)計說明書

1、<p>　　一級減速器設(shè)計說明書</p><p><b>　　1 設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　一、工作簡圖</b></p><p><b>　　二、原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　減速器傳遞功率（P/kW）：3.5KW</p>

2、<p>　　主動軸轉(zhuǎn)速n1(r/min)：600r/min</p><p><b>　　減速器傳動比i:3</b></p><p><b>　　箱體材料：鑄鐵</b></p><p><b>　　三、工作條件：</b></p><p>　　每日工作時速24h，連續(xù)單向

3、運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作；工作年限5年；最高工作溫度60℃。</p><p><b>　　四、設(shè)計工作量：</b></p><p>　?、?減速器總裝圖1張（A1）；</p><p>　?、?從動軸、從動齒輪、主動齒輪（含軸）零件圖3張（A2）；</p><p>　?、?設(shè)計說明書1份。</p><p

4、><b>　　2 設(shè)計說明書</b></p><p>　　減速機是一種動力傳達(dá)機構(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)矩的機構(gòu)。在目前用于傳遞動力與運動的機構(gòu)中，減速機的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機車，建筑用的重型機具，機械工業(yè)所用的加工機具及自動化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見的家電，鐘表等等

5、.其應(yīng)用從大動力的傳輸工作，到小負(fù)荷，精確的角度傳輸都可以見到減速機的應(yīng)用，且在工業(yè)應(yīng)用上，減速機具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。減速機的作用主要有： </p><p>　　1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。 </p><p>　　2）速同時降低了負(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

6、都有一個慣量數(shù)值。 </p><p><b>　　計算過程及計算說明</b></p><p>　　在減速機家族中，行星減速機以其體積小，傳動效率高，減速范圍廣，精度高等諸多優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于伺服、步進、直流等傳動系統(tǒng)中。其作用就是在保證精密傳動的前提下，主要被用來降低轉(zhuǎn)速增大扭矩和降低負(fù)載/電機的轉(zhuǎn)動慣量比。為了更好地幫助廣大用戶用好行星減速機，本文針對減速機和驅(qū)動

7、電機斷軸的原因進行了分析，并詳細(xì)地介紹了如何正確安裝行星減速機。</p><p><b>　　一、傳動方案擬定</b></p><p>　　第三組：設(shè)計單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動</p><p>　　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。</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1000N

8、；帶速V=2.0m/s；</p><p>　　滾筒直徑D=500mm；滾筒長度L=500mm。</p><p><b>　　二、電動機選擇</b></p><p>　　1、電動機類型的選擇： Y系列三相異步電動機</p><p>　　2、電動機功率選擇：</p><p>　?。?）傳動裝置的總功率

9、：</p><p>　　η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯(lián)軸器×η滾筒</p><p>　　=0.96×0.982×0.97×0.99×0.96</p><p><b>　　=0.85</b></p><p>　　(2)電機所需的工作功率：&

10、lt;/p><p>　　P工作=FV/1000η總</p><p>　　=1000×2/1000×0.8412</p><p><b>　　=2.4KW</b></p><p>　　3、確定電動機轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：</b>&

11、lt;/p><p>　　n筒=60×1000V/πD</p><p>　　=60×1000×2.0/π×50</p><p>　　=76.43r/min</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手

12、冊查出有三種適用的電動機型號：因此有三種傳動比方案：如指導(dǎo)書P15頁第一表。綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則選n=1000r/min 。</p><p><b>　　4、確定電動機型號</b></p><p>　　根據(jù)以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機型號為Y132S-6。&l

13、t;/p><p>　　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。</p><p>　　三、計算總傳動比及分配各級的偉動比</p><p>　　1、總傳動比：i總=n電動/n筒=960/76.4=12.57</p><p><b>　　2、分配各級偉動比</b></p>

14、<p>　　取齒輪i齒輪=6（單級減速器i=3~6合理）</p><p>　　∵i總=i齒輪×I帶</p><p>　　∴i帶=i總/i齒輪=12.57/6=2.095</p><p>　　四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算</p><p>　　1、計算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　nI=n

15、電機=960r/min</p><p>　　nII=nI/i帶=960/2.095=458.2(r/min)</p><p>　　nIII=nII/i齒輪=458.2/6=76.4(r/min)</p><p>　　計算各軸的功率（KW）</p><p>　　PI=P工作=2.4KW</p><p>　　PII=PI&

16、#215;η帶=2.4×0.96=2.304KW</p><p>　　PIII=PII×η軸承×η齒輪=2.168KW</p><p><b>　　五、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　?。?）軸上零件的定位，固定和裝配</p><p>　　單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸

17、承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定</p><p>　?。?）確定軸各段直徑和長度</p><p>　　工段：d1=22mm 長度取L1=50mm∵h(yuǎn)=2c c=1.5mm</p><p>　　II段:d2=d1+2h=22+2×2×1.5=28m

18、m∴d2=28mm</p><p>　　初選用7206c型角接觸球軸承，其內(nèi)徑為30mm,</p><p><b>　　寬度為16mm.</b></p><p>　　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。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應(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，取該段長為55mm，安

19、裝齒輪段長度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長：</p><p>　　L2=（2+20+16+55）=93mm</p><p>　　III段直徑d3=35mm</p><p>　　L3=L1-L=50-2=48mm</p><p>　?、舳沃睆絛4=45mm</p><p>　　由手冊得：c=1.5 h=2c=2&#

20、215;1.5=3mm</p><p>　　d4=d3+2h=35+2×3=41mm</p><p>　　長度與右面的套筒相同，即L4=20mm</p><p>　　但此段左面的滾動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)查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。海?0+3×2）=36mm</p><p>　　因此將

21、Ⅳ段設(shè)計成階梯形，左段直徑為36mm</p><p>　?、醵沃睆絛5=30mm. 長度L5=19mm</p><p>　　由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=100mm</p><p>　　(1)繪制軸受力簡圖（如圖a）</p><p>　?。?）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）</p><p><b>　　軸

22、承支反力：</b></p><p>　　FAY=FBY=Fr/2=182.05N</p><p>　　FAZ=FBZ=Ft/2=500.2N</p><p>　　由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為</p><p>　　MC1=FAyL/2=182.05×50=9.1N·m</p>

23、<p>　　(3)繪制水平面彎矩圖（如圖c）</p><p>　　截面C在水平面上彎矩為：</p><p>　　MC2=FAZL/2=500.2×50=25N·m</p><p>　　(4)繪制合彎矩圖（如圖d）</p><p>　　MC=(MC12+MC22)1/2=(9.12+252)1/2=26.6N&

24、#183;m</p><p>　　(5)繪制扭矩圖（如圖e）</p><p>　　轉(zhuǎn)矩：T=9.55×（P2/n2）×106=48N·m</p><p>　　(6)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）</p><p>　　轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動循環(huán)變化，取α=1，截面C處的當(dāng)量彎矩：</p><p

25、>　　Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[26.62+(1×48)2]1/2=54.88N·m</p><p>　　(7)校核危險截面C的強度</p><p><b>　　由式（6-3）</b></p><p>　　σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×413</p><p&g

26、t;　　=14.5MPa< [σ-1]b=60MPa</p><p><b>　　∴該軸強度足夠。</b></p><p><b>　　3 設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　通過這次單級圓柱齒輪減速器的設(shè)計，我們了解了綜合運用機械設(shè)計和其他先修課程的理論以及生產(chǎn)實踐經(jīng)驗相結(jié)合進行機械設(shè)計的方法，學(xué)習(xí)和初步掌握了簡

27、單機械設(shè)計的基本方法步驟，對發(fā)現(xiàn)問題和解決問題有了更深的體會。</p><p>　　在設(shè)計過程中，我們遇到的最大困難是軸的設(shè)計及校核。因為設(shè)計軸的時候需要對軸上零件進行估算，然后初步選擇一些零件，才能進行軸的設(shè)計。而材料力學(xué)的計算很麻煩，而且容易出錯。所以選擇零件的時候總是不能最終確定，所以才會在這一環(huán)節(jié)耽擱很長時間。最后通過查閱有關(guān)資料和一些經(jīng)驗，完成了軸的設(shè)計和校核。</p><p>

28、　　其次還在箱體設(shè)計環(huán)節(jié)遇到了一些困難。因為減速器的箱體結(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。最終通過耐心計算和查閱資料，經(jīng)過大家討論，確定了箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　　在設(shè)計的過程中我們深刻了解到團隊合作和小心謹(jǐn)慎的重要性。在課程設(shè)計的第一天，由于我的粗心大意搞錯了傳動比，好在發(fā)現(xiàn)錯誤及時，但是我們還是重新從頭計算了一遍，導(dǎo)致耽誤了很多時間，做了很多不必要的工作。如果沒有幾個人一起討論

29、，我不會很快發(fā)現(xiàn)錯誤，那樣就會造成更大的損失。做設(shè)計一定要時時刻刻小心謹(jǐn)慎，否則一不注意就會出現(xiàn)嚴(yán)重的錯誤。</p><p>　　這次的課程設(shè)計讓我們都學(xué)到了很多知識，對我們機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)有很大的幫助，相信我們可以在今后的學(xué)習(xí)和明年的畢業(yè)設(shè)計中做的更好。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 陳立德

30、主編.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，2007.3</p><p>　　[2]機械設(shè)計基礎(chǔ)，郭紅星等，西安電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　[3]機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書，宋敏，西安電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　[4]袖珍機械設(shè)計師手冊，毛謙德等，機械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]機械設(shè)計課程設(shè)計，