一級(jí)減速器機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置)

1、<p><b>　　機(jī)械設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) </p><p>　　題 目： 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 </p&g

2、t;<p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 專(zhuān) 業(yè) XX 年級(jí) XX 班</p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　二、傳動(dòng)方案圖：</b></p><p><b>　　三、原始數(shù)據(jù)

3、</b></p><p><b>　　四、工作條件：</b></p><p>　　1、工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，運(yùn)輸帶速度允許誤差為+5%；</p><p>　　2、使用折舊期：五年；</p><p>　　3、動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓380/220V；</p><p

4、>　　4、滾筒效率：0.96（包括滾筒與軸承的效率損失）。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)工作量：</b></p><p>　　繪制減速器裝配圖1張（A2圖紙，手工繪圖）；</p><p>　　零件工作圖2張（齒輪、軸、箱體等任選2個(gè)，A3圖紙，手工繪圖）；</p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份，約3000

5、字左右。</p><p><b>　　六、進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　七、成績(jī)?cè)u(píng)定</b></p><p>　　指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日</p><p>　　系主任 審核 日期 年 月 日</

6、p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、傳動(dòng)方案擬定……………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 工作條件……………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 原始數(shù)據(jù)……………………………………………………………………1</p&

7、gt;<p>　　1.3方案擬定……………………………………………………………………1</p><p>　　1.4該方案的優(yōu)缺點(diǎn)……………………………………………………………1</p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………1</p><p>　　2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型………………………………………………………

8、……1</p><p>　　2.2 選擇電動(dòng)機(jī)功率……………………………………………………………2</p><p>　　2.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速…………………………………………………………2</p><p>　　三、確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比………………………………3</p><p>　　四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)…………………

9、………………………………3</p><p>　　4.1 各軸轉(zhuǎn)速……………………………………………………………………3</p><p>　　4.2 各軸輸入功率………………………………………………………………3</p><p>　　4.3 各軸轉(zhuǎn)矩……………………………………………………………………4</p><p>　　五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…

10、………………………………………………………………4</p><p>　　5.1齒輪的初步確定……………………………………………………………4</p><p>　　5.2小齒輪的分度圓直徑設(shè)計(jì)…………………………………………………5</p><p>　　5.3 確定兩齒輪的模數(shù)…………………………………………………………5</p><p>　　

11、5.4 確定兩齒輪的幾何尺寸……………………………………………………5</p><p>　　5.5兩齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核………………………………………6</p><p>　　5.6驗(yàn)算齒輪的圓周速度……………………………………………………6</p><p>　　六、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………7</p><

12、;p>　　6.1輸入軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………7</p><p>　　6.2從動(dòng)軸設(shè)計(jì)…………………………………………………………………8</p><p>　　6.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………8</p><p>　　6.4軸的強(qiáng)度校核………………………………………………………………9</p&

13、gt;<p>　　七、減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………13</p><p>　　7.1減速器附件的選擇………………………………………………………13</p><p>　　7.2箱體的主要尺寸…………………………………………………………13</p><p>　　八、設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………………………

14、…16</p><p><b>　　一、傳動(dòng)方案擬定</b></p><p>　　1.1 工作條件：使用年限五年，兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。</p><p>　　1.2 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=2600N；</p><p>　　帶速V=1.4m/s；</p><p>　　滾筒直徑D=450

15、mm；</p><p><b>　　1.3 方案擬定：</b></p><p>　　采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿(mǎn)足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。</p><p>　　1.4 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V

16、帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī)屬于中小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器為一級(jí)圓柱齒輪減速器，原動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，減速器低速軸與工作機(jī)軸連接用的聯(lián)軸器選用凸緣聯(lián)軸器，滾動(dòng)軸承選用深溝球軸承等。</p><p>　　總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸

17、緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。</p><p><b>　　二、電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型</p><p>　　因?yàn)檩斔蜋C(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，因此選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2.2 選擇電動(dòng)機(jī)功率</p><p>　　工作所需的電動(dòng)

18、機(jī)輸出功率為Pd</p><p><b>　　根據(jù)表2-3</b></p><p>　　帶傳動(dòng) 　軸承　　 齒輪</p><p>　　軸承　 聯(lián)軸器　　鼓輪</p><p><b>　　傳動(dòng)總效率</b></p><p><b>　　根據(jù)主要參數(shù)</

19、b></p><p>　　F=2.6k N V=1.4m/s D=450mm</p><p><b>　　得出電動(dòng)機(jī)輸出功率</b></p><p>　　2.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　卷筒的工作轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　按推薦

20、的傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)常用的傳動(dòng)比范圍，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍，則總傳動(dòng)比的合理范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min，根據(jù)計(jì)算出的容量，查出兩種型號(hào)適合的電動(dòng)機(jī)如下： </p><p>　　電動(dòng)機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)及其傳動(dòng)比</p><p>　　綜合考慮，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和

21、減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)選用Y132M2-6較為合適。</p><p>　　三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速nm作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：</p><p>　　分配減速器各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　由表2-2取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ，則減速器的傳動(dòng)比 為</p>

22、<p>　　初定： （帶傳動(dòng)） （單級(jí)減速器）</p><p>　　四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)</p><p>　　電機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為1軸，低速軸為2軸。</p><p><b>　　4.1 各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　電機(jī)軸： </p&

23、gt;<p>　　輸入軸： </p><p>　　輸出軸： </p><p>　　4.2 各軸輸入功率</p><p>　　電機(jī)功率： ·</p><p>　　輸入軸功率： </p><p>　　輸入軸功率：

24、 </p><p><b>　　4.3 各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)矩： </p><p>　　輸入軸轉(zhuǎn)矩： </p><p>　　輸出軸轉(zhuǎn)矩： </p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下： </p><p&

25、gt;　　五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　5.1齒輪的初步確定</p><p>　　選定齒輪傳動(dòng)類(lèi)型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。并確定材料的許用接觸應(yīng)力。根據(jù)工作條件，一般用途的減速機(jī)可采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)。查表5-6得</p><p>　　小齒輪　　45號(hào)鋼　　調(diào)質(zhì)處理　　HBS1=230</p><p>　　大齒輪　　45號(hào)

26、鋼　　調(diào)質(zhì)處理　　HBS2=190</p><p>　　由表7-7選擇8級(jí)精度，要求齒面粗糙度Ra≤3.2～6.3um。</p><p>　　確定材料許用接觸應(yīng)力：</p><p>　　由圖7-25查得,兩試驗(yàn)齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力分別為</p><p>　　由圖7-24查得 （允許有一定的點(diǎn)蝕）</p><p>

27、;　　由表7-9查得，齒面接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)為 </p><p>　　則兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力分別為：</p><p>　　5.2小齒輪的分度圓直徑設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式5-49，初步確定小齒輪的分度圓直徑。</p><p><b>　　小齒輪的轉(zhuǎn)矩為：</b></p

28、><p>　　因原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，且工作載荷平穩(wěn)，由表7-10查得載荷系數(shù)k=1.1。</p><p>　　由表7-11可得，材料的彈性系數(shù)</p><p>　　根據(jù)推薦值，初選，則大齒輪齒。圓柱齒輪減速器屬閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，且對(duì)稱(chēng)布置，故取。</p><p>　　根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式（7-20），計(jì)算小齒輪的分度圓直徑為</p>

29、<p>　　5.3 確定兩齒輪的模數(shù)</p><p>　　由上式可知 </p><p>　　由表7-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) </p><p>　　5.4 確定兩齒輪的幾何尺寸</p><p>　　兩齒輪的分度圓直徑分別為</p><p>　　經(jīng)圓整后取 </p>

30、;<p>　　5.5兩齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核</p><p>　　由表7-12查得，兩齒輪的齒形系數(shù) ，</p><p>　　由表7-13查得，兩齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) ，</p><p>　　由圖7-26查得，兩試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力分別為</p><p>　　由表7-9查得，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)為 <

31、/p><p>　　由圖7-23查得，彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力分別為</p><p><b>　　故</b></p><p>　　故兩齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。</p><p>　　5.6驗(yàn)算齒輪的圓周速度</p><p>　　由表7

32、-7可知，選8級(jí)精度是合適的。</p><p>　　圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)表：</p><p><b>　　六、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.1輸入軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1.1因無(wú)特殊要求，故選45鋼調(diào)質(zhì)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》p195表11-1查得[]=55MPa

33、，取A=107。</p><p>　　6.1.2輸入軸最小直徑的計(jì)算</p><p>　　最小直徑與聯(lián)軸器配合，故有一鍵槽，可將直徑加大5%，即d=24.8x105%=26.1</p><p>　　選凸緣聯(lián)軸器，考慮到齒輪軸的直徑大小，取其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔直徑d=40mm</p><p>　　6.1.3輸入軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><

34、p>　?、佥斎胼S的各段直徑的確定</p><p>　　與聯(lián)軸器相連的軸段是最小直徑，取d4=40mm聯(lián)軸器定位軸肩高度取h=5mm，則d3=d1=45mm；選6029型軸承，齒輪兩端的軸承軸肩取d=5mm，故d2=50mm。</p><p>　?、谳斎胼S上零件的軸向尺寸及其位置</p><p>　　軸承寬度B=19mm（查表附錄6得），小齒輪寬度b=65mm&

35、lt;/p><p>　　6.2從動(dòng)軸設(shè)計(jì) </p><p>　　選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表11-1知 </p><p>　　按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑</p><p>　　因最小直徑與聯(lián)軸器配合，固有一鍵槽，可將軸徑加大5%，即</p><p>　　考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，</p>

36、<p><b>　　6.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖所示，齒輪由軸環(huán)、套筒固定，左端軸承采用嵌入式軸承蓋和套筒固定，右端軸承采用軸肩和嵌入式軸承蓋固定。齒輪和左端軸承從左側(cè)裝拆，右端軸承從右側(cè)裝拆。（1）從動(dòng)軸各段直徑的確定</p><p>　　與聯(lián)軸器相連的軸段是最小直徑，??；聯(lián)軸器定位軸肩的高度取，則；選6212型號(hào)軸承，則，右端軸承

37、定位軸肩高度取，則；與齒輪配合的軸段直徑，齒輪的定位軸肩高度取，則。</p><p>　?。?）從動(dòng)軸上零件的軸向尺寸及其位置</p><p>　　軸承寬度，齒輪寬度，軸承寬度。箱體內(nèi)側(cè)與軸承端面間隙，齒輪與箱體內(nèi)側(cè)的距離。</p><p>　　與之對(duì)應(yīng)的各軸長(zhǎng)度分別為；；；；；。</p><p><b>　　6.4軸的強(qiáng)度校核&l

38、t;/b></p><p><b>　　按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　大齒輪分度圓直徑d =330mm 此段軸的直徑d=65mm</p><p>　　齒輪所受的轉(zhuǎn)矩T=630N·m</p><p>　?。?）從動(dòng)軸的受力圖如圖所示。</p><p>　　(2)

39、畫(huà)水平平面的彎矩圖</p><p>　　由上面受力分析可得：</p><p><b>　　1） </b></p><p><b>　　2） </b></p><p>　　求解上面1），2）方程組得：</p><p><b>　　則 </b&g

40、t;</p><p>　　如圖所示水平面的彎矩圖</p><p>　?。?）畫(huà)豎直平面的彎矩圖，通過(guò)列豎直水平面方程可得，如圖3-5所示為豎直方向的受力分析。</p><p><b>　　圖3-5</b></p><p><b>　　1）</b></p><p><b&

41、gt;　　2）</b></p><p><b>　　3）</b></p><p>　　解方程組1）、2）、3)、得： </p><p><b>　　則 </b></p><p>　　如圖3-6所示豎直面的彎矩圖</p><p><b>　　圖3-6

42、</b></p><p>　　(4)畫(huà)合成彎矩圖，計(jì)算合成彎矩得：</p><p>　　如圖3-7所示合成彎矩圖</p><p><b>　　圖3-7</b></p><p>　?。?）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖，計(jì)算轉(zhuǎn)矩得,如圖3-8所示</p><p><b>　　圖3-8</b&g

43、t;</p><p>　　（5）畫(huà)當(dāng)量彎矩圖，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)，取則：</p><p>　　如圖所示，當(dāng)量彎矩圖。</p><p>　　由當(dāng)量彎矩圖可知C截面為危險(xiǎn)截面，當(dāng)量彎矩最大值為。</p><p><b>　　（7）驗(yàn)算軸的直徑</b></p><p>　　因?yàn)镃截面有一鍵槽，所以需要將直徑

44、加大5%，則，而C截面的設(shè)計(jì)直徑為65mm,所以強(qiáng)度足夠。</p><p>　　七、減速器箱體、箱蓋及附件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　7.1減速器附件的選擇</p><p>　　通氣器：由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過(guò)濾），采用M10×1</p><p>　　起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳</p><p&g

45、t;　　放油螺塞：選用外六角油塞及墊片M18×1.5</p><p>　　軸承旁的螺栓：GB5782-2000 M16×150</p><p>　　蓋與座連接螺栓：GB5782-2000 M12×45 </p><p>　　7.2箱體的主要尺寸</p><p>　　(1)箱座壁厚：

46、 取</p><p><b>　　(2)箱蓋壁厚：</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　(3)箱蓋凸緣厚度：</p><p>　　(4)箱座凸緣厚度：</p><p>　　(5)箱座底凸

47、緣厚度：</p><p>　　(6)地腳螺釘直徑：</p><p><b>　　取</b></p><p>　　(7)地腳螺釘數(shù)目：n=4 (因?yàn)閍<250) </p><p>　　(8)軸承旁連接螺栓直徑：</p><p><b>　　取 </b></p>

48、;<p>　　蓋與座連接螺栓直徑： </p><p><b>　　取 </b></p><p>　　(10)連接螺栓d2的間距：</p><p>　　(11)軸承端蓋螺釘直徑：取</p><p>　　(12)檢查孔蓋螺釘直徑：取</p><p>　　(13)定位銷(xiāo)直徑：取 </

49、p><p>　　(14) df 、d1 、d2至外箱壁距離 </p><p>　　(15) df、d2至外箱壁距離</p><p>　　（16）軸承旁凸臺(tái)半徑</p><p>　　(17)凸臺(tái)高度：根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)</p><p>　　(18)外箱壁至軸承座端面的距離：</p>&

50、lt;p>　　(19)鑄造過(guò)度尺寸 </p><p>　　(20)大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離：</p><p>　　(21)齒輪端面與內(nèi)箱壁間的距離 </p><p>　　(22)箱蓋、箱座肋厚：</p><p>　　(23)軸承端蓋外徑為︰,,D-軸承外徑</p><p>　　小軸承端蓋D2=135mm,大軸

51、承端蓋D2=170mm</p><p>　　軸承旁連接螺栓距離S：取S=225mm</p><p><b>　　箱座深度: ，</b></p><p><b>　　箱座高度: </b></p><p><b>　　箱座寬度: </b></p><p>&

52、lt;b>　　八、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械專(zhuān)業(yè)很重要的一門(mén)基礎(chǔ)課程。我們平時(shí)上課就是按部就搬地學(xué)習(xí)，學(xué)的比較散、知識(shí)掌握得不是很牢固、沒(méi)有真正地聯(lián)系貫通和通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)過(guò)。此次設(shè)計(jì)課程將我們所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，讓我們用自身所學(xué)的知識(shí)去處理實(shí)際生活中的問(wèn)題，真正地做到“學(xué)以致用”。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)在老師悉心的帶領(lǐng)下我們順

53、利的完成了此次設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中我們掌握了減速器其主要零部件的基本設(shè)計(jì)及算法，掌握了減速器工作的基本原理，掌握了其工作的適用范圍，掌握了其加工的工藝辦法等等。更重要的是我們學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)配合。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)我們也有些做得不足的地方，這是需要我們今后改進(jìn)并完善的。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們考慮得不夠周全，導(dǎo)致部分尺寸設(shè)計(jì)得不合理，這些原因都是由于我們過(guò)于粗心導(dǎo)致的。在今后的工作中我們應(yīng)避免像這樣失誤所帶來(lái)重

54、復(fù)工作。</p><p>　　減速器是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)中經(jīng)常用到的部件，在各個(gè)行業(yè)都能用到。它在我們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可替代的作用，為我們帶來(lái)了很多的便捷，使得我們的設(shè)備能夠按需求運(yùn)轉(zhuǎn)從而提高生產(chǎn)效率，其重要性不言而喻。</p><p>　　本減速器說(shuō)明書(shū)是本人按照課本題目要求，根據(jù)自身所學(xué)和一些參考資料設(shè)計(jì)編制而成。其中各個(gè)參數(shù)全部嚴(yán)格按照手冊(cè)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選擇，真實(shí)而有效。本說(shuō)明書(shū)系統(tǒng)地闡