課程設(shè)計減速器說明書

1、<p><b>　　任 務(wù) 書</b></p><p><b>　　、任務(wù)書的內(nèi)容：</b></p><p><b>　　1、目的：</b></p><p>　?。?）通過課程設(shè)計培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，掌握機械設(shè)計的基本方法，鞏固、提高及綜合運用本課程及先修課程的理論知識，結(jié)合生產(chǎn)實際知識，訓(xùn)

2、練分析和解決一般工程實際問題的能力。</p><p>　?。?）進行工程設(shè)計的基本技能訓(xùn)練，培養(yǎng)和提高計算、繪圖、運用設(shè)計資料、手冊、圖表、國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。</p><p><b>　　2、任務(wù)：</b></p><p>　　根據(jù)以下所給數(shù)據(jù)， 設(shè)計帶式運輸機上的單級圓柱齒輪減速器。 </p&

3、gt;<p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　1—電動機 2—V帶傳動 3—單級圓柱齒輪減速器 4—聯(lián)軸器 5—卷筒 6—運輸帶</p><p>　　設(shè)計數(shù)據(jù)：（數(shù)據(jù)編號 A3 .）</p><p><b>　　工作條件：</b>&l

4、t;/p><p>　　1、連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷有輕微振動，室外工作，有粉塵；</p><p>　　2、運輸帶速度允許誤差 ±5 %；</p><p>　　3、兩班制工作，3年大修，使用期10年。</p><p><b>　　批量及加工條件：</b></p><p>　　生產(chǎn)15臺，中等規(guī)模機械

5、廠，可加工7～8級精度齒輪。</p><p>　　要求：完成以下設(shè)計工作量：</p><p>　　1、減速器裝配圖1張；</p><p>　　2、零件工作圖1～3張；</p><p>　　3、設(shè)計計算說明書1份。</p><p><b>　　五、設(shè)計進程</b></p><p&

6、gt;　　帶式運輸機上的單級圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　設(shè)計計算說明書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、傳動方案分析</b></p><p>　　二、選擇電動機和計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p>

7、;<p>　　三、設(shè)計計算齒輪的主要工作參數(shù)和尺寸</p><p>　　四、低速軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　五、高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　六、滾動軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇計算</p><p><b>　　七、潤滑與密封</b></p><p><b&g

8、t;　　八、設(shè)計小結(jié)</b></p><p><b>　　參考資料</b></p><p><b>　　傳動方案分析</b></p><p>　　首先，根據(jù)工作環(huán)境條件，該帶式傳動機的帶傳動平穩(wěn)性要好，能緩沖吸振，但承載能力小，宜布置在高速級。另外，由于機器需要再室外工作，有一定的粉塵，又因為單級圓柱齒輪減

9、速器有水平布置與上下布置或鉛垂布置，而水平布置可以有效的防止粉塵粘黏在V帶上。</p><p>　　其次，根據(jù)帶傳動機的性能及適用范圍方面分析，V帶的外廓尺寸大，傳動精度低，有一定的過載保護作用，使用壽命短，制造及安裝精度低，不需要潤滑。</p><p>　　第三，從機械傳動和摩擦副的效率分析，要加工7～8級精度齒輪，圓柱齒輪傳動的效率能達(dá)到0.97～0.99，而V帶傳動的效率能達(dá)到0.9

10、6。</p><p>　　第四，根據(jù)設(shè)計要求，由于連接軸轉(zhuǎn)速較低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，減速器與工作機常不在同一底座上而要求有較大的軸線偏移補償，因此要選用無彈性元件的撓性聯(lián)軸器。</p><p>　　二、選擇電動機和計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　各軸運動和動力參數(shù)</b></p><p>　　三、設(shè)

11、計計算帶輪的主要工作參數(shù)和尺寸</p><p>　　由于本次是設(shè)計帶式運輸機上的V帶，而V帶主要由抗拉體、底膠、包布、頂膠四部分組成。</p><p>　　普通的V帶已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)化，見《機械結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計》第10章帶傳動與鏈傳動表10-2（普通V帶截面尺寸）、表10-3（普通V帶基準(zhǔn)長度LD及長度系數(shù)KL。</p><p>　　帶是標(biāo)準(zhǔn)件，所以普通V帶傳動設(shè)計計算的

12、主要內(nèi)容是：選擇V帶的型號；確定V帶的長度LD；確定帶的根數(shù)Z，確定間軸間距a；計算初拉力F0；計算帶帶對軸的壓力FQ；設(shè)計帶輪結(jié)構(gòu)。</p><p>　　所有數(shù)據(jù)均見《機械結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計》第10章帶傳動與鏈傳動表10-1、圖10-3、表10-4、表10-5、表10-6、表10-7。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，此帶式運輸機傳送系統(tǒng)為普通V帶傳動。傳動水平布置，Y型全封閉籠型三相異步

13、電動機驅(qū)動，額定功率P=5.5kW，電動機轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，從動帶輪轉(zhuǎn)速n2=458.6r/min，每天工作24小時。</p><p>　　四、設(shè)計計算齒輪的主要工作參數(shù)和尺寸</p><p>　　1、選擇齒輪材料及精度等級</p><p>　　小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度169~217HBS；因是普通減速機

14、，由①表11-2選用8級精度。</p><p><b>　　2、計算步驟如下</b></p><p>　　五、低速軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1、根據(jù)軸的工作條件，選擇材料及熱處理方法，確定許用應(yīng)力，由（二）（三）已算得從動齒輪轉(zhuǎn)速n2=114.65r/min。齒輪分度圓直徑d2=300mm。選用45號鋼調(diào)質(zhì)。查①表12-4得抗拉強度，

15、查①表11－4得許用彎曲應(yīng)力。</p><p>　　2、按扭轉(zhuǎn)強度估算最小直徑</p><p>　　由（二）知，P2=3.37kw，T2＝281.02N.m</p><p>　　查①表12-2取C=115，由公式計算得：</p><p>　　考慮軸和聯(lián)軸器用一個鍵聯(lián)接，故將軸放大5％并取標(biāo)準(zhǔn)值，即取d=40mm。</p><

16、;p><b>　　3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　?。?）將軸設(shè)計成階梯軸，按T=281.02N.m，從②表9.4查用TL3型彈性聯(lián)軸器，孔徑為40mm，長L=112mm，與軸頭配合長度為84mm。取軸頭直徑為40mm，故靠近軸頭的軸身直徑為46mm，軸頸直徑取49mm。軸兩端選用6010型軸承，軸承寬度B=16mm，外徑D=80mm。軸承由套筒和軸肩實現(xiàn)軸向定位，圓角r=

17、1mm。取齒輪軸頭直徑為53mm，定位環(huán)高度h=5mm，其余圓角r=1mm，擋油盤外徑取D=89mm。</p><p>　?。?）在（三）已經(jīng)求得輪轂長為75mm，因此軸頭長度為73mm，軸頸長度與軸承寬度相等為20mm，齒輪兩端與箱體內(nèi)壁間距離各取20mm，由于轉(zhuǎn)速較低，故軸承用潤滑脂，所以軸承端面與箱體內(nèi)壁距離取10mm。這樣可定出跨距為151mm。伸出箱體的軸段長度取45mm。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器

18、上，應(yīng)將頭長度取短一些，故取軸頭長度為75mm。</p><p>　　3、由于是單級齒輪減速器，因此齒輪布置在中央，軸承對稱布置，齒輪與軸環(huán)、套筒實現(xiàn)軸向定位，以平鍵聯(lián)接及選用過渡配合H7/n6實現(xiàn)周向固定。齒輪軸頭有裝配錐度，兩端軸承分別以軸肩和套筒實現(xiàn)軸向定位，采用過盈配合k6實現(xiàn)周向固定。整個軸系以兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器以軸肩、平鍵和選用過渡配合H7/k6實現(xiàn)軸向定位和周向固定。</p>

19、<p><b>　　4、草圖如下：</b></p><p><b>　　5、軸的強度校核：</b></p><p>　　軸的受力圖及彎矩圖如下</p><p><b>　　六、高速軸的設(shè)計</b></p><p>　　由前面已求得：n1=458.6r/min

20、d1=75mm，輪轂長80mm，P1=3.51KW</p><p>　　選 用45鋼，調(diào)質(zhì)。按扭轉(zhuǎn)強度估算最小直徑，查①表12.2取C=115</p><p>　　按①式（11-3）計算得：</p><p>　　因軸頭直徑最小且有鍵、與帶輪聯(lián)接，故將軸放大5%，即d=23.85mm，按①12-3取整d=24mm。</p><p>　　以低速軸

21、和大小齒輪的分度圓直徑，齒寬為基準(zhǔn)，求出高速軸的尺寸已知d1=75，取齒輪兩端軸身直徑為63mm，軸頸直徑為49mm，套筒直徑為53mm，伸出箱體軸的直徑為46mm，軸頭直徑 為40mm，大于dmin=25mm，所以合適已知輪轂長80mm，取齒輪兩端軸身各長5mm，依題意由①10.1選用6010型深溝球軸承d=50mm,D=80mm,B=16mm，所以軸頸長度與軸承寬度相等為16，齒輪端面距箱體內(nèi)壁12.5mm，軸承端面距箱體內(nèi)壁15m

22、m，這樣可定出跨距為151mm，伸出箱體的軸身長44mm，軸頭的配合長度由①P306查得 L=2d0=2×35=70mm，則選用A型鍵10×60 GB/T1096-2003軸承由軸承蓋、套筒實現(xiàn)軸向定位，采用過盈配合K6實現(xiàn)周向固定，帶輪用軸肩實現(xiàn)軸向定位用鍵以 配合H7/h6實現(xiàn)周向固定，草圖見下圖。</p><p>　　七、滾動軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇計算</p><

23、p><b>　　低速軸軸承</b></p><p>　　在（四）已選取6010型軸承。查②附表10.2得基本額定動載荷Cr=22KN。如下圖所示，在（四）已經(jīng)求得RHA= RHB=936.5N</p><p>　　RVA= RVB=337.14N</p><p>　　軸承壽命校核計算如下：</p><p><

24、b>　　低速軸鍵的選擇</b></p><p>　?。?）依題意齒輪與軸選用A型普通平鍵聯(lián)接。已知軸的直徑d=53mm，查①表12-6得b=16mm,h=10mm。由于軸身長73mm，∴L=57mm，鍵的工作長度l=L－b=57－16=41mm。</p><p>　　查①表12-7,取[бP]=120Mpa，已知T2=281.02N.m</p><p&

25、gt;　　鍵的強度計算由①式12-7得</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　∴бP﹤[б]p，故選用A型10 ×60 GB/T1096-2003 合適。</p><p>　?。?）軸頭與聯(lián)軸器選用A型普通平鍵。</p><p>　　根據(jù)軸頭直徑d=40mm, 查①表12-6得 b=

26、12mm,h=8mm</p><p>　　由于軸頭長75mm，故取L=50mm</p><p>　　則l=L－b=50－12=38mm</p><p>　　查①表12-7得取[бP]=120Mpa，已知T3=269.86N.m</p><p><b>　　由①式12-7得</b></p><p>

27、　　бP=4T×103/（dhl）=4×269.86×103/（40×8×38）=88.77Mpa</p><p>　　∴бP﹤[бP]，故選用10×60 GB/T1096-2003 合適。</p><p><b>　　低速軸聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　由前面已選用T

28、L3型彈性套柱銷聯(lián)軸器</p><p>　　已知Td=24.27N.m, kA=1.5</p><p>　　TCA= kA.Td=1.5×24.27=33.41N.m</p><p>　　TCA﹥Td,故選用TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器合適。</p><p><b>　　八、潤滑與密封</b></p>

29、<p><b>　　1、潤滑選擇</b></p><p>　　齒輪傳動用油潤滑，可選用全損耗系統(tǒng)用油L-AN32，滾動軸承用脂潤滑，選用鈣基潤滑脂。</p><p><b>　　2、密封選擇</b></p><p>　　為了避免油池中稀油濺入軸承，應(yīng)在齒輪與軸承之間放置擋油盤，輸入軸與輸出軸的軸承端蓋采用溝槽

30、式密封槽和油溝式密封槽來密封，其中，伸出軸端的軸承端蓋用油溝式密封槽來密封，箱體及附件用氈圈式密封件密封。</p><p><b>　　九、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　通過本次對帶式運輸機上的單級圓柱齒輪減速器設(shè)計，使我深刻的了解到要設(shè)計并制作出一套完整的機器是很不容易的。我從學(xué)到了如何查找我要在設(shè)計上需要的數(shù)據(jù)；如何整理我得到的數(shù)據(jù)；如何將數(shù)據(jù)應(yīng)用到我所要