機械課程設計-減速器設計說明書 (2)

1、<p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　1．設計任務書1</b></p><p><b>　　1．1設計題目1</b></p><p><b>　　1．2設計數(shù)據(jù)1</b></p><p>　　1. 3設計工作量

2、1</p><p>　　2.電動機的選擇及運動參數(shù)的計算2</p><p>　　2．1選擇電動機容量2</p><p>　　2．2確定電動機的轉(zhuǎn)速3</p><p>　　2．3計算傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比3</p><p>　　2．4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)4</p><p&

3、gt;　　3．齒輪的傳動設計5</p><p>　　3．1選擇材料，確定許用應力5</p><p>　　3．2按齒面接觸強度設計5</p><p>　　3．3確定基本參數(shù)，計算主要尺寸6</p><p>　　3．4計算齒輪幾何尺寸6</p><p>　　3．5校核齒根彎曲疲勞強度7</p>&

4、lt;p>　　3．6選擇齒輪傳動的潤滑油粘度、潤滑方式7</p><p><b>　　4．軸的設計8</b></p><p>　　4．1軸的功率轉(zhuǎn)速扭矩、轉(zhuǎn)速、扭矩8</p><p>　　4．2初步估算軸徑8</p><p>　　4．3軸的結(jié)構(gòu)設計8</p><p>　　4．4按彎

5、扭合成強度校核軸徑9</p><p>　　5．滾動軸承的選擇及驗算13</p><p>　　6．鍵的選擇計算13</p><p>　　7．減速器的結(jié)構(gòu)尺寸計算14</p><p>　　7．1箱體的設計14</p><p>　　8．潤滑油及潤滑方式的選擇17</p><p>　　8．1

6、齒輪的潤滑17</p><p>　　8．2軸承的潤滑17</p><p>　　8．3潤滑油的選擇17</p><p>　　8．4密封方法的選取17</p><p><b>　　9．設計小結(jié)18</b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p&

7、gt;<p>　　電動機的選擇及運動參數(shù)的計算</p><p>　　按已知工作條件要求和條件選用Y系列，一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機。</p><p><b>　　一、選擇電動機容量</b></p><p><b>　　工作機所需功率</b></p><p>　　式中=2

8、500N =1.5m/s 工作機的效率=0.94～0.96 對皮帶輸送機取</p><p>　　=0.94帶入上式，得</p><p>　　P工作=FV/1000η=3。99KN</p><p><b>　　電動機的輸出功率</b></p><p>　　式中電動機至滾筒的傳動裝置總效率</p>

9、<p>　　-----帶傳動效率</p><p>　　-----齒輪傳動效率 -----滾動軸承的效率</p><p>　　-----聯(lián)軸器的效率 -----運輸機平型帶傳動效率</p><p>　　取帶傳動效率0.96</p><p>　　齒輪傳動效率滾動軸承的效率0.98</p><p>

10、　　聯(lián)軸器的效率0.97</p><p>　　運輸機平型帶傳動效率0.98</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>　　=0.8

11、5</b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動機個頂功率只需大于即可。查設計資料中Y系列電動機</p><p>　　術數(shù)據(jù)表選電動機的個頂功率為5.5kw</p><p><b>　　二、確定電動機轉(zhuǎn)速</b></p><

12、p><b>　　滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為</b></p><p>　　式中：-----皮帶輸送機的帶速 D----滾筒的直徑</p><p><b>　　r/min</b></p><p><b>　　電動機的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　V帶傳動比范圍=2～4，單級圓

13、柱齒輪傳動比范圍=3～5，</p><p><b>　　則總傳動比范</b></p><p>　　圍為，可見電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p><b>　　r/min</b></p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min和1000 r/min兩種，為減少電動機的重量和價格，常選用

14、同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的Y系列電動機Y132M2-6，其滿載轉(zhuǎn)速nm=960 r/min。電動機的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可查到。</p><p>　　三、計算傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比</p><p><b>　　傳動裝置總傳動比</b></p><p><b>　　分配各級傳動比</b></

15、p><p>　　由，為使V帶傳動的外部尺寸不致過大，取傳動比=3，則</p><p><b>　　為</b></p><p>　　四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　I軸 r/min</p>&

16、lt;p>　　II軸 r/min</p><p>　　滾筒軸 r/min</p><p><b>　　各軸功率</b></p><p><b>　　I軸 kw</b></p><p><b>　　II軸 kw</b></p><p&

17、gt;<b>　　滾筒軸 kw</b></p><p><b>　　各軸扭距</b></p><p><b>　　電機軸 N·m</b></p><p>　　I軸 N·m</p><p>　　II軸 N·m</p>

18、<p><b>　　滾筒軸 N·m</b></p><p>　　將以上算得的運動和動力參數(shù)列表</p><p><b>　　齒輪的傳動設計</b></p><p>　　一、選擇材料，確定許用應力</p><p>　　因載荷平穩(wěn)，傳動功率較小，可采用軟齒面齒輪。</p&g

19、t;<p>　　小輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度220HBS。</p><p>　　大輪選用45鋼，正火，硬度為190HBS。</p><p>　　由《機械設計基礎》中的13-35c和</p><p>　　圖13-36c分別查得：</p><p><b>　　，</b></p><p>&

20、lt;b>　　，</b></p><p>　　由表13-8查得，，故</p><p>　　二、按齒面接觸強度設計</p><p><b>　　計算中心距</b></p><p>　　取==481.8MPa</p><p><b>　　計算小輪轉(zhuǎn)矩</b>&l

21、t;/p><p>　　一般減速器，取齒寬，。</p><p>　　原動機為電動機，輕微沖擊，支承不對稱布置，故選8級精度。</p><p>　　選K=1。將以上數(shù)據(jù)帶入</p><p>　　得出算中心距ac=142.7mm</p><p>　　三、確定基本參數(shù)，計算主要尺寸</p><p><

22、b>　　選擇齒數(shù)</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p><b>　　確定模數(shù)</b></p><p><b>　　可得：m=3.56</b></p><p>　　查表得標準模數(shù)m=4</p><p><

23、;b>　　確定實際中心距</b></p><p><b>　　計算齒寬</b></p><p>　　為補償兩輪軸向尺寸誤差，取b1=70mm,b2=64mm</p><p>　　四、計算齒輪幾何尺寸</p><p><b>　　齒距</b></p><p>

24、<b>　　齒厚</b></p><p><b>　　槽寬</b></p><p><b>　　齒頂高</b></p><p><b>　　齒根高</b></p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><

25、p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p><b>　　中心距</b></p><p>　　五、校核齒根彎曲疲勞強度</p><p>　　按z1=20,z2=70查表查得，帶入上式</p><p><b>　　（安全）</b></p><p&g

26、t;<b>　　（安全）</b></p><p>　　六、選擇齒輪傳動的潤滑油粘度、潤滑方式</p><p>　　由齒輪的失效分析可知，齒輪傳動如果潤滑不良，會導致齒面損傷，對齒輪傳動進行潤滑，不僅可以減輕齒面磨損，降低傳動噪聲，同時還能散熱、防銹、提高齒輪傳動的使用壽命。</p><p>　　齒輪傳動的潤滑方式主要根據(jù)齒輪圓周速度的大小來選擇

27、。常用的潤滑方式有：</p><p>　　浸油潤滑 也稱油浴潤滑，是將齒輪副中的大齒輪傳動浸入油中達一定的深度，其深度取決于齒輪的圓周速度，當時，對一級齒輪傳動，大齒輪浸入油中約一個齒高。過深會增大運轉(zhuǎn)阻力，降低工作效率，過淺則不利于潤滑；對多級齒輪傳動，因高速級大齒輪無法達到要求的浸油深度，則采用帶油輪輔助潤滑，將油帶入高速級大齒輪表面。</p><p>　　噴油潤滑 是用液壓泵將有一定

28、壓力的潤滑油直接噴到齒輪的嚙合表面進行潤滑。用于的齒輪傳動，此時因圓周速度高，攪油損耗較大，不宜采用浸油潤滑。</p><p><b>　　軸的設計(低速軸)</b></p><p>　　減速器功率不大，又對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查表查得強度極限，許用彎曲應力。</p><p>　　一、軸的功率轉(zhuǎn)速扭矩、轉(zhuǎn)速、扭矩</

29、p><p>　　P2=3.76kw n2=71.74r/min T2=500.52 N·m</p><p>　　計算作用在齒輪上的力。</p><p>　　因小齒輪的分度圓直徑d1=240</p><p><b>　　二、初步估算軸徑</b></p><p>　　安裝帶輪處軸的直徑為

30、最小直徑</p><p>　　軸的材料選用45鋼。</p><p><b>　　根據(jù)表查得，</b></p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p>　　考慮軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器、還有鍵槽存在，故將估算增加0.5%，并圓整。</p><p><b&g

31、t;　　則取d=40mm</b></p><p><b>　　三、軸的結(jié)構(gòu)設計</b></p><p>　　由于設計的是單級減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器。</p><p>　　要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。參考《機械設計基礎》圖20-8結(jié)構(gòu)，確定齒

32、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。齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用軸肩定位，周向采用過盈配合定位。</p><p><b>　　確定各軸段的直徑。</b></p><p>　　如圖所示，軸段①直徑最小，d1=40mm;考慮到要對安裝在軸段①上的聯(lián)軸器進行定位，軸段②上應有軸肩，同時為能很順利地在軸段②上安裝軸承，軸段

33、②必須滿足軸承內(nèi)徑的標準，故取軸段②的直徑d2=45mm；同樣的方法確定軸段③、④的直徑d3=50mm,d4=60mm;為了便于拆卸左軸承，可查出6208型滾動軸承的安裝高速為3.5mm，取d5=52mm.</p><p>　　確定各軸段的長度。齒輪輪轂寬度為60mm，為保證齒輪固定可靠，軸段③的長度應略短于齒輪輪轂的寬度，取為55mm；為保證齒輪斷面與箱體內(nèi)壁不相干涉。齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應留有一定的間距，取該

34、間距為15mm；為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為18mm），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm，所以軸段④的長度取為20mm，軸承跨距；根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋有一定距離的要求，??；查閱有關的聯(lián)軸器手冊取。軸與齒輪、聯(lián)軸器均采用平鍵聯(lián)接。</p><p>　　按設計結(jié)果繪制的結(jié)構(gòu)草圖。</p><p>　　四、按彎扭合成強度校核軸徑</p>&

35、lt;p><b>　　畫出軸的受力圖b</b></p><p>　　作水平面內(nèi)的彎矩圖c</p><p><b>　　支點約束力</b></p><p>　　I-I截面處的彎矩為</p><p>　　II-II截面處的彎矩為</p><p>　　作垂直面內(nèi)的彎矩圖d&l

36、t;/p><p><b>　　支點約束力為</b></p><p>　　I-I截面左側(cè)彎矩為</p><p>　　I-I截面右側(cè)彎矩為</p><p>　　II-II截面處的彎矩為</p><p><b>　　作合成彎矩圖e</b></p><p><

37、;b>　　I-I截面：</b></p><p><b>　　II-II截面：</b></p><p><b>　　作轉(zhuǎn)矩圖f</b></p><p>　　求當量彎矩。因減速器工作時作單向運轉(zhuǎn)，故可認為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)為0.6。</p><p><b>　　I-

38、I截面：</b></p><p><b>　　II-II截面</b></p><p>　　確定危險截面及校核強度。</p><p>　　由圖可以看出，截面I-I、II-II所受轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩，且軸上還有鍵槽，故截面I-I可能為危險截面。但由于軸徑d3>d2,故也應對截面II-II進行校核。</p><p&

39、gt;<b>　　I-I截面：</b></p><p><b>　　II-II截面：</b></p><p>　　查表得，，滿足，故設計的軸有足夠強度，并有一定富裕量。</p><p>　　滾動軸承的選擇及驗算（低速軸）</p><p>　　根據(jù)任務書上表明的條件：載荷有輕微沖擊，以及軸承主要受到軸

40、向力，所以選擇深溝球軸承。</p><p>　　選用6208深溝球軸承</p><p><b>　　軸承壽命計算</b></p><p>　　查機械零件手冊，6308軸承所具有的徑向基本額定動載荷，對于球軸承，。</p><p><b>　　工作壽命</b></p><p>

41、　　鍵的選擇計算(低速軸)</p><p>　　根據(jù)軸徑尺寸，查表得</p><p>　　軸與聯(lián)軸器的鍵為：鍵</p><p><b>　　鍵的強度校核</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　圓周力：</b><

42、/p><p><b>　　擠壓強度</b></p><p><b>　　因此擠壓強度足夠。</b></p><p><b>　　剪切強度</b></p><p><b>　　因此剪切強度足夠。</b></p><p>　　減速器的結(jié)構(gòu)尺

43、寸計算</p><p><b>　　箱體的設計</b></p><p>　　箱體是減速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動零件的正確相對位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤滑油的油箱，具有充分潤滑和很好密封箱內(nèi)零件的作用。</p><p>　　為保證具有足夠的強度和剛度，箱體要有一定的壁厚，并在軸承座孔處設置加

44、強肋。加強肋做在箱體外的稱為外肋，由于其鑄造工藝性較好，故應用較廣泛。加強肋做在箱體內(nèi)的稱為內(nèi)肋，內(nèi)肋剛度大，不影響外形的美觀，但它阻礙潤滑油的流動而增加損耗，且鑄造工藝也比較復雜，所以應用較少。</p><p>　　箱體是減速器中結(jié)構(gòu)和受力最復雜的零件，目前尚無完整的理論設計方法，因此都是在滿足強度、剛度的前提下，同時考慮結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、重量輕及使用等方面而要求作經(jīng)驗設計。</p><p

45、>　　潤滑油及潤滑方式的選擇</p><p><b>　　一、齒輪的潤滑</b></p><p>　　采用浸油潤滑，由于為單級圓柱齒輪減速器，速度ν<12m/s，當m<20 時，浸油深度h約為1個齒高，但不小于10mm，所以浸油高度約為36mm。</p><p><b>　　二、軸承的潤滑</b><

46、/p><p>　　由于軸承周向速度為，所以宜開設油溝、飛濺潤滑。</p><p><b>　　三、潤滑油的選擇</b></p><p>　　齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設備，選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤滑油。</p><p><b>　　四、密封方法的選取</b&g

47、t;</p><p>　　選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。</p><p><b>　　設計小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的課程設計終于完成了。在沒有做課程設計以前覺得設計只是對這幾年來所學

48、知識的單純總結(jié)，但是通過這次做設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。</p><p>　　在這次課程設計中也使我

49、們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。</p><p>　　我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有

50、到真正會用的時候才是真的學會了。</p><p>　　在此要感謝我的指導老師馬樹煥對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分

51、體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，使我終身受益。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　相關課程的教材</b></p><p>　　《機械設計基礎》，機械工業(yè)出版社，李海萍主編。</

52、p><p>　　《機械設計手冊》，哈爾濱工程大學出版社，王世剛，張秀親，苗淑杰主編。</p><p>　　《礦山機械》中國礦業(yè)大學出版社，程居山主編。</p><p>　　《機械傳動設計手冊》，煤炭工業(yè)出版社，江耕華，胡來瑢，陳啟松主編。</p><p>　　《簡明機械設計手冊》，上?？茖W技術出版社，唐金松主編。</p><p