《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)---用于帶式運(yùn)輸機(jī)的減速器設(shè)計(jì)

1、<p>　　設(shè)計(jì)題目： 用于帶式運(yùn)輸機(jī)的減速器設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院名稱： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><

2、p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： </p><p><b>　　年 月</b></p><p>

3、;<b>　　摘 要</b></p><p>　　本說(shuō)明書(shū)主要針對(duì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的減速器設(shè)計(jì)過(guò)程作了較為詳細(xì)的闡述。全書(shū)主要分為九大部分,包括設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)方案的確定,電動(dòng)機(jī)的選型,聯(lián)軸器的選擇,傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算,軸的初步設(shè)計(jì),軸承選擇，軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核,減速器附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。在主要傳動(dòng)零件齒輪的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則和齒面接觸疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則；在軸的設(shè)計(jì)中，首先按

4、照扭矩估算了軸的最小直徑，然后進(jìn)行軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后對(duì)軸的抗彎強(qiáng)度作了較為詳細(xì)的校核。</p><p>　　本說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)的是同軸式二級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是：齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，沿齒寬載荷分布較均勻。減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)理

5、論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。其次，通過(guò)制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護(hù)等要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。最后，進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)

6、、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù)的能力。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)介紹………………………………………………………… 4</p><p>　　傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)…………………………………………………………5</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選擇………………

7、…………………………………………………………6</p><p>　　3.1 選擇電機(jī)型號(hào)…………………………………………………………………………… 6</p><p>　　3.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量………………………………………………………………………6</p><p>　　3.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速…………………………………………………………………… 6<

8、/p><p>　　第4章 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)………………………………………… 8</p><p>　　4.1 總傳動(dòng)比………………………………………………………………………………… 8</p><p>　　4.2 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比…………………………………………………………… 8</p><p>　　4.3 計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的運(yùn)

9、動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)…………………………………………………… 8</p><p>　　4.3.1各軸轉(zhuǎn)速……………………………………………………………………………… 8</p><p>　　4.3.2按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率…………………………………… 8</p><p>　　4.3.3各軸轉(zhuǎn)矩…………………………………………………………………………… 9&l

10、t;/p><p>　　第5章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………10</p><p>　　5.1 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 10</p><p>　　5.1.1選擇材料、精度及參數(shù)………………………………………………………… 10</p><p>　　5.1.2按齒面

11、接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 10</p><p>　　5.1.3彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 12</p><p>　　5.1.4幾何尺寸計(jì)算……………………………………………………………………… 13</p><p>　　5.2 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………

12、……… 14</p><p>　　5.3 高、低速級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)列表……………………………………………………14</p><p>　　第6章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………………14</p><p>　　6.1 低速軸（軸IV）的設(shè)計(jì)………………………………………………………………14</p><p>　　

13、6.1.1求作用在軸上的力……………………………………………………………… 14</p><p>　　6.1.2初步確定軸的最小直徑………………………………………………………… 15</p><p>　　6.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………15</p><p>　　6.2 中間軸（III軸）的設(shè)計(jì)…………………………………

14、…………………………17</p><p>　　6.2.1初步確定軸的最小直徑………………………………………………………… 17</p><p>　　6.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………17</p><p>　　6.3 高速級(jí)軸（軸II）的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 19</p><p

15、>　　6.3.1求作用在軸上的力……………………………………………………………… 19</p><p>　　6.3.2初步確定軸的最小直徑………………………………………………………… 19</p><p>　　6.3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………19</p><p>　　第7章 軸的強(qiáng)度校核………………………………………

16、…………………………… 21</p><p>　　7.1 軸上的載荷…………………………………………………………………………… 21</p><p>　　7.2 彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度……………………………………………………… 22</p><p>　　第8章 鍵聯(lián)接的校核計(jì)算…………………………………………………………… 23</p><

17、;p>　　8.1 輸入軸鍵的校核……………………………………………………………………… 23</p><p>　　8.2 中間軸鍵的校核……………………………………………………………………… 23</p><p>　　8.3 輸出軸鍵的校核……………………………………………………………………… 24</p><p>　　第9章軸承的選擇和校核……………

18、……………………………………………………24</p><p>　　9.1 輸入軸上軸承的選擇與計(jì)算………………………………………………………… 24</p><p>　　9.2 中間軸上軸承的選擇與計(jì)算………………………………………………………… 25</p><p>　　9.3 輸出軸上軸承的選擇與計(jì)算………………………………………………………… 25<

19、;/p><p>　　附錄1減速器附件設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 26</p><p>　　附錄2減速器附件尺寸……………………………………………………………………26</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………29</p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………

20、……… 30</p><p>　　第1章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)介紹</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)題目：二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器</p><p>　　要求：擬定傳動(dòng)關(guān)系：由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、工作機(jī)構(gòu)成。</p><p>　　工作條件：一班制連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)環(huán)境有粉塵，運(yùn)輸帶的速度允許誤差為5%。</p><p>

21、;　　已知條件：運(yùn)輸帶卷筒轉(zhuǎn)速0.9m/s ，</p><p>　　運(yùn)輸帶工作拉力F=2400N，</p><p>　　卷筒直徑D=240mm。</p><p>　　使用期限：10年，大修期3年。</p><p><b>　　生產(chǎn)批量：10臺(tái)。</b></p><p>　　生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機(jī)械廠

22、，可加工7-8級(jí)精度齒輪。</p><p>　　1.2傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)：</p><p>　　1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>　　2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。</p><p>　　3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。<

23、;/p><p>　　1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2. 直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3. 軸的設(shè)計(jì) 4. 滾動(dòng)軸承的選擇 5. 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)任務(wù) 1． 畫(huà)減速器總裝配圖一張 （A0圖紙）2． 齒輪、軸零件圖各一張（A3圖紙） 3． 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 </p&

24、gt;<p>　　4. 一套設(shè)計(jì)零件草圖</p><p><b>　　1.5完成時(shí)間</b></p><p>　　共2周（2008.11.10～2008.11.23）</p><p>　　第2章 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　傳動(dòng)方案應(yīng)首先滿足工作機(jī)的工作要求，如所傳遞的功率及轉(zhuǎn)速。此外，還應(yīng)具有結(jié)

25、構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，以保證工作機(jī)的工作質(zhì)量和可靠性。要同時(shí)達(dá)到這些要求，常常是困難的，設(shè)計(jì)時(shí)要統(tǒng)籌兼顧，保證重點(diǎn)要求。 </p><p>　　圖2.1 減速器傳動(dòng)方案</p><p>　　任務(wù)書(shū)上圖所示為帶式運(yùn)輸機(jī)的四種傳動(dòng)方案。我選擇第二組，如圖2.1所示。本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：齒輪相對(duì)于軸承為對(duì)稱布置，沿齒寬載荷分布較均勻。減速器

26、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。</p><p>　　第3章 選擇電動(dòng)機(jī)類型</p><p>　　3.1選擇電機(jī)型號(hào) </p><p>　　按工作要求和條件，選用三相籠型電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)380V，Y型。</p><p>　　3.2選擇電動(dòng)

27、機(jī)的容量</p><p>　　計(jì)算電機(jī)所需功率： </p><p>　　－每對(duì)軸承傳動(dòng)效率：0.99</p><p>　?。瓐A柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.99</p><p>　?。?lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.97</p><p>　　考慮傳動(dòng)裝置的功率損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為</p><p><b&

28、gt;　　kw</b></p><p>　　確定電動(dòng)機(jī)的額定功率</p><p>　　選定電動(dòng)機(jī)的額定功率=3kw</p><p>　　3.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　r/min</b></p><p>　　該傳動(dòng)系統(tǒng)為同軸式圓柱齒輪傳動(dòng)，=8～40</p>

29、;<p>　　則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　=8=8×75.70=573.28 r/min</p><p>　　=40=40×75.70=2866.4 r/min</p><p>　　可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為750r/min ，1000r/min ，1500r/min ，3000r/min的電動(dòng)機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為10

30、00r/min ，1500r/min ，3000r/min的三種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如表1：</p><p><b>　　表1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)</b></p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)功率和傳動(dòng)裝置的尺寸、傳動(dòng)比，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L-2.</p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)和外型、安裝尺寸如表2：</p><p>

31、;　　第4章 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p><b>　　4.1總傳動(dòng)比</b></p><p>　　=1440/71.66=20.09</p><p>　　4.2分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 </p><p>　　取高速級(jí)的圓柱齒輪傳動(dòng)比=4.48 ，則低速級(jí)的圓柱齒輪的傳動(dòng)比為</p>

32、<p>　　=/=20.09/4.4.48=4.48</p><p>　　4.3計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　4.3.1各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸為軸Ⅰ，減速器高速級(jí)軸為軸Ⅱ，中速軸為軸Ⅲ，低速級(jí)軸為軸Ⅳ，卷筒軸為軸V</p><p>　　4.3.2按電動(dòng)機(jī)額定

33、功率計(jì)算各軸輸入功率</p><p><b>　　=3kw</b></p><p>　　=3×0.99 ×0.99kw=2.94 kw</p><p>　　=2.94×0.99×0.97 =2.82kw</p><p>　　=2.82×0.99×0.97 =2.

34、71kw</p><p><b>　　各軸輸出功率</b></p><p><b>　　4.3.3各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　各軸輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　將計(jì)算結(jié)果匯總列表如下表3</p><p><b>　　傳

35、動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　第6章 軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　第7章 軸的強(qiáng)度校核</p><p>　　第8章 鍵聯(lián)接的校核計(jì)算</p><p>　　第9章 軸承的選擇和校核計(jì)算</p><p>　　附錄1 減速器附件設(shè)計(jì)</

36、p><p>　　附錄2 減速器附件尺寸</p><p>　　表1 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表2 C1、C2值</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》吳宗澤 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 </p><p>

37、　　【2】、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 龔溎義 主編 高等教育出版社 </p><p>　　【3】、《機(jī)械設(shè)計(jì)》濮良貴、紀(jì)名剛 主編 高等教育出版社 </p><p>　　【4】、《機(jī)械制圖》何銘新 錢可強(qiáng) 主編 高等教育出版社</p><p>　　【5】、《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ)》劉品 李哲 主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社</p><p&

38、gt;　　【6】、《理論力學(xué)》 郝桐生 主編 高等教育出版社</p><p>　　【7】、《材料力學(xué)》 劉鴻文 主編 高等教育出版社</p><p>　　【8】、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 黃珊秋 主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　【9】、《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》 呂廣庶 張遠(yuǎn)明 高等教育出版社</p><p><b>　　設(shè)計(jì)

39、小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，我從中感受頗多，首先是課程上這次的課程設(shè)計(jì)讓我懂得了以前所學(xué)知識(shí)的不扎實(shí)，雖說(shuō)我們是從職高班上來(lái)的學(xué)生對(duì)專業(yè)課有一定的基礎(chǔ)，但是由于現(xiàn)在學(xué)的不扎實(shí)（主觀原因）（客觀原因:是課程學(xué)習(xí)時(shí)間經(jīng)壓縮再壓縮以為給學(xué)生更多課后時(shí)間學(xué)習(xí)，熟不知被壓擠的時(shí)間安排了別的課，這也是普遍學(xué)生學(xué)的不扎實(shí)之一），這次從10號(hào)開(kāi)始設(shè)計(jì)計(jì)算、開(kāi)始畫(huà)草圖、大圖、小圖直

40、到現(xiàn)在熬了幾天夜趕了說(shuō)明書(shū)，深深感到自己知識(shí)的不足，不光是在機(jī)械設(shè)計(jì)方面而且在電腦上也是缺少練習(xí)。</p><p>　　那就說(shuō)下我在這次設(shè)計(jì)中的切實(shí)體會(huì)：首先它以機(jī)械的總體設(shè)計(jì)和機(jī)械零部件設(shè)計(jì)為主干，重視工程應(yīng)用，突破單純功能設(shè)計(jì)的觀念，強(qiáng)調(diào)總體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和實(shí)施方法，強(qiáng)調(diào)機(jī)械零部件參數(shù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而且它也改變以往制圖與設(shè)計(jì)脫節(jié)、計(jì)算機(jī)繪圖與設(shè)計(jì)脫節(jié)的狀況，以設(shè)計(jì)計(jì)算和畫(huà)大圖為前提，之后由學(xué)生親自動(dòng)手完成自

41、己所設(shè)計(jì)的減速器的說(shuō)明書(shū)，在這過(guò)程中我們由陳修祥老師教師帶我們課程設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生解決設(shè)計(jì)計(jì)算中的一些模糊的問(wèn)題，在畫(huà)圖過(guò)程中對(duì)錯(cuò)誤的畫(huà)法及表達(dá)方法能及時(shí)糾正。以前我認(rèn)為 只要參考的同類設(shè)計(jì)內(nèi)容資料，便可設(shè)計(jì)完成，只要知其然不知其所以然就行了，但是在過(guò)程中一步步體會(huì)這樣的想法是錯(cuò)誤的，特別是在寫(xiě)說(shuō)明書(shū)中，幸虧發(fā)現(xiàn)的早，早就改正錯(cuò)誤，熬了幾個(gè)通宵總算完成。但是我也發(fā)現(xiàn)了雖說(shuō)這是實(shí)踐課程，但是還是與理論上有些脫節(jié)，從跟我們一起設(shè)計(jì)的另一個(gè)班上

42、看出：我們從剛開(kāi)始設(shè)計(jì)計(jì)算到畫(huà)完大圖，看出我們以前學(xué)的內(nèi)容：機(jī)械制圖、工程力學(xué)等等學(xué)的東西不能充分的運(yùn)用到這次的實(shí)際問(wèn)題中去，因此，我認(rèn)為最好在這次課程設(shè)計(jì)開(kāi)展前，增加對(duì)以前知識(shí)的回顧以及相應(yīng)性的鍛煉，同時(shí)這也是解決脫節(jié)的方法！</p><p>　　最后，由于這次設(shè)計(jì)是我對(duì)以前的學(xué)習(xí)有所感悟，不是單單接受老師上課知識(shí)，同是也使我的計(jì)算機(jī)打字、繪圖與計(jì)算能力明顯提高，最關(guān)鍵的是自己的專業(yè)知識(shí)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)鞏固了一