機(jī)械設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)書…………….………………………..……….…3</p><p>　　2、傳動(dòng)方案擬定………….………………………..…….……3

2、</p><p>　　3、電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………...……….4</p><p>　　4、各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算…………………...…….7</p><p>　　5、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)……………………………………..……..8</p><p>　　6、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)………………………….…………….…….12</p&g

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

4、;p>　　11、減速器的潤(rùn)滑、密封……………………………….……26</p><p>　　12、參考資料目錄………………………………….…………27</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)課題：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作（每日24小時(shí)），傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，啟動(dòng)載荷為名義載荷

5、的1.25倍。使用期限5年，運(yùn)輸帶允許速度誤差為5%。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)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(hào)圖紙）。</p><p>　　3.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一分。</p><p><b>

6、　　二、傳動(dòng)方案擬定：</b></p><p><b>　　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——V帶傳動(dòng) 2——電動(dòng)機(jī) 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(dòng)機(jī)選擇：</b></p><p>　　1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無(wú)腐蝕性

8、氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。 </p><p>　　2、電動(dòng)機(jī)容量選擇：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)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(dòng)、齒輪軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器、聯(lián)軸器軸承和卷筒的傳動(dòng)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(jī)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(dòng)機(jī)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(cè)Ｐ6表2.2推薦的傳動(dòng)比合理范圍，?。謳鲃?dòng)比</p><

13、p>　　I1’=２～４ ，取圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍I’=3～5。則總傳動(dòng)比理論范圍為：Ｉa’＝６～２0。</p><p>　　故電動(dòng)機(jī)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(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表）</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合。</p><p>　　此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6，其主要性能：</p&g

15、t;<p>　　電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸：</p><p>　　四、各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算</p><p><b>　　五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器中齒輪傳動(dòng)，已知：傳遞功P0=4.85KW電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，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(yùn)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(diǎn)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(diǎn)反力為</p><p>　　FVB=FVA=Fr2/2=1458.29/2=729.145</p><p>　　Ⅰ—Ⅰ截面處的彎矩為 </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(dāng)量彎矩</b></p><p>　　6)因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)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>　?、颉蚪孛妫篗eII=( 490332

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

22、gt;<p>　?、颉蚪孛妫害襡II=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(jì)的軸有足夠強(qiáng)度，并有一定余量。</p><p><b>　　其受力圖如下</b></p><p><b>　　七、滾動(dòng)

23、軸承設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命</p><p>　　Lh5×365×24=43800小時(shí)</p><p>　　1.輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　（1）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)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>　　（2）求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值</p><p><b>　?。?）選擇軸承型號(hào)</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(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)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>　?。?）選擇軸承型號(hào)</b></p><

27、p>　　查設(shè)計(jì)手冊(cè)，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(jì)&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(jì)</b></p><p>　　十一、減速器的潤(rùn)滑、密封</p><p><b>　　十二、參考資料</b></p><p>　　陳立德.