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1、機械設(shè)計減速器 課程設(shè)計說明書課程名稱:機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計題目:展開式二級圓柱齒輪減速器 院系:機械工程學(xué)院班級:10 2班學(xué)號:102903054036指導(dǎo)教師:迎春目錄1. 題目 12. 傳動方案的分析 23. 電動機選擇,傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算 24. 傳動零件的設(shè)計計算 55. 軸的設(shè)計計算 166. 軸承的選擇和校核 267. 鍵聯(lián)接的選擇和校核 278. 聯(lián)軸器的選擇 289. 減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇 28 10. 減 速 器 箱 體 設(shè) 計 及 附 件 的 選 擇 和 說 明 29 11. 設(shè) 計 總 結(jié) 3112. 參 考 文 獻 31題目:設(shè)計一帶式輸送機使

2、用的 V 帶傳動或鏈傳動及直齒圓柱齒輪減速器。 設(shè)計 參數(shù)如下表所示。 3. 工作壽命 10年,每年 300個工作日,每日工作 16小時4. 制作條件及生產(chǎn)批量 : 一般機械廠制造,可加工 78級齒輪;加工條件:小 批量生產(chǎn)。生產(chǎn) 30臺6. 部件:1. 電動機, 2.V 帶傳動或鏈傳動 ,3. 減速器 ,4. 聯(lián)軸器 ,5. 輸送帶 6. 輸送 帶鼓輪7. 工作條件:連續(xù)單向運轉(zhuǎn),工作時有輕微振動,室內(nèi)工作;運輸帶速度允許誤差5%;兩班制工作, 3年大修,使用期限 10年。(卷筒支承及卷筒與運輸帶間的摩擦影響在運輸帶工作拉力 F 中已考 慮。 8. 設(shè)計工作量:1、減速器裝配圖 1張 (A0

3、或 A1 ;2、零件圖 12張;3、設(shè)計說明書一份。2傳動方案的分析 1電動機, 2聯(lián)軸器, 3兩級圓柱齒輪減速器, 4卷筒, 5軸承方案分析 :由計算 (下頁 可知電機的轉(zhuǎn)速的范圍為 : 6011671r/min由經(jīng)濟上考慮可選擇 常用電機為 960r/min .功率為 5.5kw. 又可知總傳動比為 14.36. 如果用帶傳動 , 剛減速器的傳動比為 5 10, 用二級圓柱齒輪減速器則傳動比太小 , 從而齒輪過 大 , 箱體就隨著大 . 因而不用帶傳動直接用聯(lián)軸器 , 因有輕微振動 , 因而用彈性聯(lián) 軸器與電機相連 .兩級展開式圓柱齒輪減速器的特點及應(yīng)用:結(jié)構(gòu)簡單, 但齒輪相對于軸承的位置

4、 不對稱,因此要求軸有較大的剛度。高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端,這樣, 軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互 相抵消,以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。高速級一般做成斜齒,低速級可做成直齒。兩級同軸式圓柱齒輪減速 : 特點及 應(yīng)用:減速器橫向尺寸較小, 兩對齒輪浸入油中深度大致相同。 但軸向尺寸大和 重量較大,且中間軸較長、剛度差,使載荷沿齒寬分布不均勻,高速級齒輪的承 載能力難于充分利用。從性能和尺寸以及經(jīng)濟性上考慮選擇兩級展開式圓柱齒輪減速 .卷筒同輸出軸直接同聯(lián)軸器相連就可以 , 因為這樣可以減少能量的損耗 .3電動機選擇,傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算一、

5、電動機的選擇 1. 確定電動機類型按工作要求和條件 , 選用 y 系列三相交流異步電動機。 2. 確定電動機的容量(1工作機卷筒上所需功率 P wP w = Fv/1000 =3200 X 1.4/1000 =4.48kw (2電動機所需的輸出功率為了計算電動機的所需的輸出功率 Pd ,先要確定從電動機到工作機之間的 總功率 總 。設(shè) 1、 2、 3、 4、分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動(設(shè)齒輪 精度為 8級、滾動軸承、彈性聯(lián)軸器、工作機的效率,由 2表 2-2 P6查得 1 = 0.99, 2 = 0.97, 3 = 0.985, 4 = 0.99, 5 = 0.96,則傳動裝置的總效 率為

6、總 =1222334 = 0.992 x 0.982 x 0.993 x 0.96=0.824=總wd P P 4.48/0.824=5.43kw3. 選擇電動機轉(zhuǎn)速由 2表 2-3推薦的傳動副傳動比合理范圍 聯(lián)軸器傳動 i聯(lián) =1兩級減速器傳動 i減 =925(i齒 =35 則傳動裝置總傳動比的合理范圍為i總 = i聯(lián) i 齒 1i 齒 2 i 總 =1(925 =(925 電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n w =DV 60=60x1000x1.4/3.14x400=66.84r/minn d =i 總 n w =(925n w =9nw 25n w =6011671r/min 根據(jù)電動機所需功率

7、和同步轉(zhuǎn)速, 查機械設(shè)計手冊 (軟件版 R2.0-電器設(shè)備 -常用 電動機規(guī)格,符合這一范圍的常用同步加速有 1500、 1000min r 。 選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min,輸出軸直徑為 38mm選定電動機型號為 Y132M-2。二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 1. 傳動裝置總傳動比i總 = nm/ nw=960/66.84=14.36式中 nm-電動機滿載轉(zhuǎn)速, 960r/min;nw-工作機的轉(zhuǎn)速, 66.84 r/min。 2. 分配傳動裝置各級傳動比i總 =i聯(lián)i齒 1i 齒 2分配原則:(1 i齒 =35 i齒 1=(1.31.4 i 齒 2減速器的總傳動比為i

8、 = i總 / i聯(lián)=14.36 雙級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為i齒 1= i 3. = 4.4 低速級的傳動 比i齒 2 = i/i齒 1= 8.30/4.877 =3.2 三、運動參數(shù)和動力參數(shù)計算 1. 各軸轉(zhuǎn)速計算n 0 = nm=960 r/minn = nm/ i聯(lián)=960 r/minn = n/ i齒 1= 960/4.4=218.18 r/minn = n/ i齒 2=218.18/3.2=66.84r/min2. 各軸輸入功率P 0 = Pd=5.5kwP = Pd4= 5.5x0.99=5.37kwP = P 23=5.37x0.98x0.99=5.13kwP = P

9、23=5.13x0.98x0.99=4.78kw3. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T 0 = 9550Pd/n=9550x5.5/960=54.01m N T = 9550P/n=9550x5.37/960=53.42m N T = 9550P/n= 9550x5.13/218.18=163.305m N T = 9550P/n= 9550x4.78/66.84=682.95m N 5 4傳動零件的設(shè)計計算 一、漸開線斜齒圓柱齒輪設(shè)計 67 8 9 5聯(lián)軸器的選擇軸的聯(lián)軸器 :由于電機的輸出軸軸徑為 38mm查表 14-1由于轉(zhuǎn)矩變化很小可取 K A =1.5=3T K T A ca 1.553.42=80.

10、13N.m 又由于電機的輸出軸軸徑為 38mm查表 13-5,選用彈性套柱銷聯(lián)軸器 :TL6,其許用轉(zhuǎn)矩 n=250N.m,許用最大轉(zhuǎn)速 為 3800r/min,軸徑為 3242之間, 由于電機的軸徑固定為 38mm, 而由估算可得 1軸的軸徑為 38mm 。 故聯(lián)軸器合用。的聯(lián)軸器 :查表 14-1轉(zhuǎn)矩變化很小可取 K A =1.5=3T K T A ca 1.3690.1=1035.15 N.m查 2p128表 13-5,選用彈性套柱銷聯(lián)軸器 :TL7,其許用轉(zhuǎn)矩 n=500N.m,許用最大 轉(zhuǎn)速為 3600r/min, 軸徑為 4048之間 , 由估算可選兩邊的軸徑為 40mm. 聯(lián)軸器

11、合 用 .5軸的設(shè)計計算減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖 以上軸的順序為 3, 2, 1,且 1號軸為齒輪軸 一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.選擇軸的材料及熱處理方法查表 15-1選擇軸的材料為 40Cr ;根據(jù)齒輪直徑 mm 100,熱處理方法為正火。 2.確定軸的最小直徑查式 15-2的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式:=22mm再查 表 15-3, A 0=(112 97D =22mm考慮鍵:有一個鍵槽, D 22(1+5% =23.01mm查 “潤滑方式” ,及說明書“ (12計算齒輪圓周速度 v ” v =2.2 s m 2,故選 311062. 01055. 9n PA n P d = 二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.選

12、擇軸的材料及熱處理方法查表 14-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 45;根據(jù)齒輪直徑大于 200,熱處理 方法為調(diào)質(zhì)。2.確定軸的最小直徑1516查的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式:3062. 01055. 9 n P A n Pd =40 再查 表 15-2, 1031260=A考慮鍵:d 40(1+5% =45mm 查 220P (2 “潤滑方式” ,及說明書“ (12計算齒輪圓周速度 v ” v =0.99,故17 1.選擇軸的材料及熱處理方法查 1表 15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 45;根據(jù)齒輪直徑大于 200,熱處 理方法為調(diào)質(zhì)。 周三聯(lián)軸器為 GY7型剛性聯(lián)軸器, 為了配合

13、聯(lián)軸器尺寸, 所以將 最小尺寸定位 55. 2.確定軸的最小直徑查 1246P 的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式:062. 01055. 9 n P A n Pd =45 再查 1表 15-2, 1031260=A考慮鍵: d 45(1+5%=47.25mm 輸入到此處 18 查 225P (二 “ 滾 動 軸 承 的 潤 滑 ” , 及 說 明 書 “ 六 、 計 算 齒 輪 速 度 v ”0.9002v s ,由于第一軸選用了油潤滑 , 故也用油潤滑 , 四、校核軸的強度齒輪的受力分析: 11920 y截面順序為 A,C,D,B; 從左到右軸的跨度和齒輪在軸上的位置的受力如上圖。 AC=48.5 CD=79.5 DB=61在 X0Y 平面上:BY R =376.95N AY R =255.47N C 斷面 CZ M =4.5AY R =12.39X310N mm D斷面 DZ M =61BY R =22.99X310N mm 在 XOZ 平面上:BZ R =376.98N AZ R =255.55N C 斷面 CY M =AZ R X48.5=12.394X310N mm DY M =BZ R X61=22.995X310N mm21合成彎矩 C 斷面 C M 310 合成彎矩 D 斷面 D M =32.516X310