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、<p>　　一級(jí)減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　一、工作簡(jiǎn)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(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1(r/min)：600r/min</p><p><b>　　減速器傳動(dòng)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(shí)速24h，連續(xù)單向

3、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℃。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)工作量：</b></p><p>　?、?減速器總裝圖1張（A1）；</p><p>　?、?從動(dòng)軸、從動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪（含軸）零件圖3張（A2）；</p><p>　?、?設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。</p><p

4、><b>　　2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　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

5、.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： </p><p>　　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。 </p><p>　　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)

6、都有一個(gè)慣量數(shù)值。 </p><p><b>　　計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明</b></p><p>　　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)

7、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)。</p><p><b>　　一、傳動(dòng)方案擬定</b></p><p>　　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)</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(zhǎng)度L=500mm。</p><p><b>　　二、電動(dòng)機(jī)選擇</b></p><p>　　1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)</p><p>　　2、電動(dòng)機(jī)功率選擇：</p><p>　?。?）傳動(dòng)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(jī)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　計(jì)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(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有三種傳動(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 。</p><p><b>　　4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)</b></p><p>　　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。&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(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的偉動(dòng)比</p><p>　　1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=960/76.4=12.57</p><p><b>　　2、分配各級(jí)偉動(dòng)比</b></p>

14、<p>　　取齒輪i齒輪=6（單級(jí)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(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p>　　1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　nI=n

15、電機(jī)=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(jì)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(jì)</b></p><p>　?。?）軸上零件的定位，固定和裝配</p><p>　　單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸

17、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筒定位，則采用過(guò)渡配合固定</p><p>　　（2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　工段：d1=22mm 長(zhǎng)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(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

19、裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長(zhǎng)：</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(cè)得：c=1.5 h=2c=2&#

20、215;1.5=3mm</p><p>　　d4=d3+2h=35+2×3=41mm</p><p>　　長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L4=20mm</p><p>　　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</p><p>　　因此將

21、Ⅳ段設(shè)計(jì)成階梯形，左段直徑為36mm</p><p>　?、醵沃睆絛5=30mm. 長(zhǎng)度L5=19mm</p><p>　　由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=100mm</p><p>　　(1)繪制軸受力簡(jiǎn)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(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)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(dòng)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(xiǎn)截面C的強(qiáng)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(qiáng)度足夠。</b></p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　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)

27、單機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法步驟，對(duì)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題有了更深的體會(huì)。</p><p>　　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)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。</p><p>

28、　　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)。</p><p>　　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。如果沒有幾個(gè)人一起討論

29、，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。</p><p>　　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(jì)中做的更好。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 陳立德

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