機械設(shè)計單級圓柱齒輪減速器基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書

1、<p>　　機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計計算說明書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、設(shè)計任務(wù)書…………….………………………..……….…3</p><p>　　2、傳動方案擬定………….………………………..…….……3

2、</p><p>　　3、電動機的選擇……………………………………...……….4</p><p>　　4、各軸運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算…………………...…….7</p><p>　　5、齒輪傳動的設(shè)計……………………………………..……..8</p><p>　　6、傳動軸的設(shè)計………………………….…………….…….12</p&g

3、t;<p>　　7、滾動軸承設(shè)計…………………………………………...19</p><p>　　8、鍵連接的設(shè)計…………………………………………...…21</p><p>　　9、聯(lián)軸器的設(shè)計…………………………………………...…23</p><p>　　10、減速器箱體設(shè)計………..…………………….…….…….24</p><

4、;p>　　11、減速器的潤滑、密封……………………………….……26</p><p>　　12、參考資料目錄………………………………….…………27</p><p><b>　　一、設(shè)計課題：</b></p><p>　　設(shè)計一用于帶式運輸上的單級直齒圓柱齒輪減速器。運輸機連續(xù)工作（每日24小時），傳動不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，啟動載荷為名義載荷

5、的1.25倍。使用期限5年，運輸帶允許速度誤差為5%。</p><p><b>　　設(shè)計要求：</b></p><p>　　1.零件工作圖1~3張</p><p>　　2.繪制減速器部件裝配圖一張（A1號圖紙）。</p><p>　　3.編寫設(shè)計計算說明書一分。</p><p><b>

6、　　二、傳動方案擬定：</b></p><p><b>　　方案擬定：</b></p><p>　　采用Ｖ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。</p><p>　　1——V帶傳動 2——電動機 3—-圓柱齒輪減

7、速器 </p><p>　　4——聯(lián)軸器 5——輸送帶 6——滾筒</p><p><b>　　三、電動機選擇：</b></p><p>　　1、電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步電動機，此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性

8、氣體和無特殊要求的機械。 </p><p>　　2、電動機容量選擇：</p><p>　　電動機所需工作功率為：</p><p>　　式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa　 (kw) </p><p>　　由式(2)：ＰＷ＝ＦV/1000 (KW)</p><p>　　因此　　 Pd=FV/100

9、0ηa (KW)</p><p>　　由電動機至運輸帶的傳動總效率為：</p><p>　　η總=η１×η２2×η３×η４×η5×η6</p><p>　　式中：η1、η2、η3、η4、η5、η6分別為帶傳動、齒輪軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器、聯(lián)軸器軸承和卷筒的傳動效率。</p><p>　　

10、取η１=0.96，η２＝0.99，η３＝0.97，η４＝0.97，η5=0.98，η6=0.96</p><p>　　則：　η總=0.96×0.992×0.97×0.97×0.98×0.96</p><p><b>　　=0.82</b></p><p>　　所以：電機所需的工作功率：</

11、p><p>　　Pd　= FV/1000η總</p><p>　　=(2000×1.8)/(1000×0.816)</p><p>　　=4.39 (kw)</p><p><b>　　3、確定電動機轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　卷筒工作轉(zhuǎn)速為：</b&

12、gt;</p><p>　　n卷筒＝60×1000·V/（π·D）</p><p>　　=(60×1000×1.8)/（４5０·π）</p><p>　　=76.4 r/min</p><p>　　根據(jù)手冊Ｐ6表2.2推薦的傳動比合理范圍，?。謳鲃颖?lt;/p><

13、p>　　I1’=２～４ ，取圓柱齒輪傳動比范圍I’=3～5。則總傳動比理論范圍為：Ｉa’＝６～２0。</p><p>　　故電動機轉(zhuǎn)速的可選范為</p><p>　　N’d =I’a×n卷筒</p><p>　　=(16～20)×76.4</p><p>　　=458.4～1528 r/min</p>

14、<p>　　則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，由相關(guān)手冊查出三種適用的電動機型號：（如下表）</p><p>　　綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器傳動比，可見第2方案比較適合。</p><p>　　此選定電動機型號為Y132M2-6，其主要性能：</p&g

15、t;<p>　　電動機主要外形和安裝尺寸：</p><p>　　四、各軸運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算</p><p><b>　　五、齒輪傳動設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計一單級直齒圓柱齒輪減速器中齒輪傳動，已知：傳遞功P0=4.85KW電動機驅(qū)動，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=320r/min，大齒輪轉(zhuǎn)速n2=76. 4r/min，傳遞比

16、i=4.188，單向運轉(zhuǎn)，載荷變化不大，使用期限五年，兩周工作。</p><p>　　大齒輪輪廓外形如下圖所示：</p><p>　　畫出軸的受力圖（圖b）</p><p>　　作水平面內(nèi)的彎矩圖（圖c支點反力為）</p><p>　?、瘛窠孛嫣幍膹澗貫镸HI=2003.3×97/2=97160N·mm</p>

17、;<p>　?、颉蚪孛嫣幍膹澗貫镸HII=2003.3×23=46076N·mm</p><p>　　作垂直面內(nèi)的彎矩圖（圖d）支點反力為</p><p>　　FVB=FVA=Fr2/2=1458.29/2=729.145</p><p>　?、瘛窠孛嫣幍膹澗貫?</p>

18、<p>　　MrI左=FVA·L/2=729.145×97/2=35363.5N·mm</p><p>　?、颉蚪孛嫣幍膹澗貫?lt;/p><p>　　MrII =FVB·23=729.145×23=16770.3N·mm</p><p>　　4)合成彎矩圖（圖e）</p><p

19、>　　MI=（35363.52+971602）1/2=103396 N·mm</p><p>　　MII=（16770.32+460762）1/2=49033 N·mm</p><p>　　求轉(zhuǎn)矩圖（圖f） T=9.55×106×P/n=9.55×106×4.207/76.19= 536340N·mm</p&

20、gt;<p><b>　　求當量彎矩</b></p><p>　　6)因減速器單向運轉(zhuǎn)，故可認為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，修正系數(shù)α為0.6</p><p>　?、瘛窠孛? MeI=( 609252+(0.6×5363402）1/2=315280 N·mm</p><p>　　Ⅱ—Ⅱ截面：MeII=( 490332

21、+(0.6×5363402）1/2=313478 N·mm</p><p>　　7)確定危險截面及校核強度</p><p>　　由圖可以看出，截面Ⅰ—Ⅰ可能是危險截面。但軸徑d3> d2，故也應(yīng)對截面Ⅱ—Ⅱ進行校核。</p><p>　　Ⅰ—Ⅰ截面：σeI=MeI/W=315280/(0.1×603)=14.5Mpa</p&

22、gt;<p>　　Ⅱ—Ⅱ截面：σeII=MeII/W=313478/(0.1×553)=18.84Mpa</p><p>　　查表得［σ-1b］=60Mpa,滿足σe≤［σ-1b］的條件，故設(shè)計的軸有足夠強度，并有一定余量。</p><p><b>　　其受力圖如下</b></p><p><b>　　七、滾動

23、軸承設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命</p><p>　　Lh5×365×24=43800小時</p><p>　　1.輸入軸的軸承設(shè)計計算</p><p>　?。?）初步計算當量動載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=F

24、r=1495.53N</p><p>　　P=fp Fr=1.1×</p><p>　　1495.53=1645.08</p><p>　?。?）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p><b>　　（3）選擇軸承型號</b></p><p>　　查課本得，選擇6208 軸承

25、Cr=29.5KN</p><p><b>　　由課本式有</b></p><p><b>　　∴預(yù)期壽命足夠</b></p><p><b>　　∴此軸承合格</b></p><p><b>　　其草圖如下：</b></p><p&g

26、t;　　2.輸出軸的軸承設(shè)計計算</p><p>　?。?）初步計算當量動載荷P</p><p>　　因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用，所以P=Fr=1458.29N</p><p>　?。?）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p><b>　　（3）選擇軸承型號</b></p><

27、p>　　查設(shè)計手冊，選擇6011軸承 Cr=30.2KN</p><p><b>　　由課本式11-3有</b></p><p><b>　　∴預(yù)期壽命足夠</b></p><p><b>　　∴此軸承合格</b></p><p><b>　　八、鍵的設(shè)計&l

28、t;/b></p><p><b>　　九、聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b>　　十、減速器箱體設(shè)計</b></p><p>　　十一、減速器的潤滑、密封</p><p><b>　　十二、參考資料</b></p><p>　　陳立德.