機械設(shè)計課程設(shè)計單級圓柱齒輪減速器任務(wù)書

1 機械設(shè)計課程設(shè)計單級圓柱齒輪減速器任務(wù)書 第一章 本論文主要內(nèi)容是進行一級圓柱直齒輪的設(shè)計計算，在設(shè)計計算中運用到了機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制圖、工程力學、公差與互換性等多門課程知識，并運用 件進行繪圖，因此是一個非常重要的綜合實踐環(huán)節(jié) ,也是一次全面的、 規(guī)范的實踐訓練。通過這次訓練，使我們在眾多方面得到了鍛煉和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個方面： （ 1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓練了綜合運用機械設(shè)計課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程 實際問題的能力，鞏固、深化和擴展了相關(guān)機械設(shè)計方面的知識。 （ 2）通過對通用機械零件、常用機械傳動或簡單機械的設(shè)計，使我們掌握了一般機械設(shè)計的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立、全面、科學的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。 （ 3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計算機輔助設(shè)計方面的能力。 （ 4）加強了我們對 2 第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 帶式輸送機傳動系統(tǒng)中的減速器。要求傳動系統(tǒng)中含有單級圓柱齒輪減速器及 要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力 F=3000N， 輸送帶的工作速度 V=s， 輸送機滾筒直徑 D=400 動系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機在常溫下連續(xù)工作、單向運轉(zhuǎn)；空載起動，工作載荷較 平穩(wěn)；使用年限年，每日工作 24小時，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔 動系統(tǒng)方案的選擇 采用帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動轉(zhuǎn) 矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用維護方便。 結(jié)構(gòu)設(shè)計簡圖： 圖 1 帶式輸送機傳動系統(tǒng) 3 第三章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算 速器結(jié)構(gòu) 本減速器設(shè)計為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 動機選擇 （一）工作機的功率 Pw V/1000=3000 000=二）總效率總總=帶 齒輪 聯(lián)軸器 滾筒 2軸承= 三）所需電動機功率 000 總 =(3000 (1000 =(四 )確定電動機轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： 60 1000 V/（ D） =(60 1000 （ 400） =71.7 r/選定電動機型號為 電動機主要外形和安裝尺寸： 中心高 H 外形尺寸C/2+ 角安裝尺寸 AB 地腳螺栓孔直徑 K 軸 伸 尺 寸 D E 裝鍵部位尺 F 動機 選用： 4 132 520 345315 216 178 12 28 8 10 41 計算及說明 動比分配 由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 工作機主動軸轉(zhuǎn)速 n ia=nm/n=960/ 通 V 帶 i=2 4） 則 i=力運動參數(shù)計算 （一） 轉(zhuǎn)速 n 0n=滿n=960（ r/ 0n / 帶i = 滿n /帶i =960/r/ 齒i =r/ r/ 5 （二） 功率 P P = 01 = 1= P = P 12= P 2 3 =P = P 23= P 2 4 = （三） 轉(zhuǎn)矩 T 550 Pd/550 60= m T = 1 = m T = T 2 4 = m T = T 2 4 =N m 由指導(dǎo)書的表 1 得到： 1= 2= 3= 4=6 將上述數(shù)據(jù)列表如下： 軸號 功率 P/ N /( T / (N m) i 0 60 7 第四章 V 帶傳動設(shè)計 定計算功率 查表得 定 V 帶型號 按照任務(wù)書得要求，選擇普通 根據(jù) 圖確定選用 B 型普通 定帶輪直徑 （ 1）確定小帶輪基準直徑 根據(jù)圖推薦，小帶輪選用直徑范圍為 112 140擇 40 （ 2）驗算帶速 v =V= /（ 1000 60） =960 140 /（ 1000 60） =m/s 介于 525m/合適 （ 3）計算大帶輪直徑 i 1=140（ =據(jù) 定，選取 84定帶長及中心距 8 （ 1）初取中心距 ) ( )21021 27.0 + 得 1048， 根據(jù)總體布局，取 00 2) 確定帶長 根據(jù)幾何關(guān)系計算帶長得 ( ) ( )0221210 422+= =2 700+（ 140+384） /2+（ 3842/(4700)=據(jù)標準手冊，取 2244 (3)計算實際中心距 2 00+(2=算包角 1=180-( 57.3/a =180-(384 20 合適 帶根數(shù) Z 根據(jù) 40 05r/查表得 心距 a=9 Z= ( =（ = 0 00 2)c 查表得 q = /m,查得 得 0=500 c+q 500 （ 3 +N Q=22 3 ) = 帶輪示意圖如下： d0 d H L 10 第五章 齒輪的設(shè)計計 輪材料和熱處理的選擇 小齒輪選用 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理， 236 大齒輪選用 45號鋼，正火處理， 190 輪幾何尺寸的設(shè)計計算 照接觸強度初步設(shè)計齒輪主要尺寸 由機械零件設(shè)計手冊查得 30,580 2l i i m =, 1 1,200,215l i i i m = 械零件設(shè)計手冊查得 1 8 01 15 8 0l i i = 3 01 15 3 0l i i = 4 41 5l i i = 11 041 i i = （一）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 550 P/106 105 N 二） 選載荷系數(shù) K 由原動機為電動機，工作機為帶式輸送機，載荷平穩(wěn)，齒輪在軸 承間對稱布置。查機械原理與機械零件教材中表得，取 K 三） 計算尺數(shù)比 =四） 選擇齒寬系數(shù)機械原理與機械 零件教材中表得，取d 1 （五） 計算小齒輪分度圓直徑 1d 12 21 123 + = 25 560 + =六） 確定齒輪模數(shù) m m=1 0=標準模數(shù)值 m=3 （七） 確定齒輪的齒數(shù) 1Z 和 2z 取 20 u=20 0 （八）實際齒數(shù)比 =1= （九） 計算齒輪的主要尺寸 d1=m 20=60mm d2=m 90=270 13 中心距 A=0.5(d1+165 齒輪寬度 4 (5 10) = 59 64(取 60(（十）計算圓周轉(zhuǎn)速 v= 60 1000） =60 60 1000） =m/s 查表應(yīng)取齒輪等級為 8級， 但根據(jù)設(shè)計要求齒輪的精度等級為 7級。 輪彎曲強度校核 （一） 由 4 2 1中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 = =（二） 計算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力 42=60 V=m/s) 定為 14 由機械零件設(shè)計手冊得 1 2較 1F =44=2 2F =04= 計算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 12 0 0 02 0 0 02222 111 F 1)(M = 齒輪的彎曲強度足夠 輪幾何尺寸的確定 齒頂圓直徑械零件設(shè)計手冊得 h*a =1 c* = 0(65(齒距 P = 2 齒根高 )(5.2 齒頂高 )(221 強度足夠 1496mm h=mm 3mm 8715 齒根圓直徑=59(=266(輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒輪的關(guān)尺寸計算如下： 軸孔直徑 d= 50 )(輪轂直徑 1D =50=80 )(輪轂長度 L=4(輪緣厚度 0 = (3 4)m = 6 8( 取 0=8 輪緣內(nèi)徑 2D =22658 = 240(取 240( 腹板厚度 c=B =54= 取 c=17( 計 算 及 說 明 結(jié)果 16 腹板中心孔直徑 0D=1D + 2D )=0+240)=160(腹板孔直徑 0d=2D - 1D ） =240=40( 取0d=20( 齒輪倒角 n=2=1 齒輪工作如圖 2所示： 17 第六章 軸的設(shè)計計算 的材料和熱處理的選擇 由機械零件設(shè)計手冊中的圖表查得 選 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理， 255 50 60 1 =280幾何尺寸的設(shè)計計算 照扭轉(zhuǎn)強度初步設(shè)計軸的最小直徑 從動軸 2d =慮鍵槽 2d =取標準直徑 2d =32 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時考慮到強度的原則，主動軸和從動軸均設(shè)計為階梯軸。 的強度校核 從動軸的強度校核 圓周力 22000d T=22 218 105/270=向力 于為直齒輪，軸向力 作從動軸受力簡圖：（如圖 3所示） 19 從動軸0 L=110 )(N = 110 000= ( .5 ( 110 000=12 )( 轉(zhuǎn)矩 T=( 校核 221221 22 =( 由圖表查得， 5d 10 考慮鍵槽 d= 45強度足夠 從動軸承 2個 21 第七章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 承的選擇及校核 考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動軸承根據(jù)軸頸值查機械零件設(shè)計手冊選擇6207 2個（ 276動軸承 6209 2個 （ 276 壽命計劃： 兩軸承受純徑向載荷 P= X=1 Y=0 從動軸軸承壽命：深溝球軸承 6209，基本額定功負荷 1 =3 266010 =10881201 預(yù)期壽命為： 5年，三班制 L=5 300 24=38400 22 的選擇計算及校核 （一）從動軸外伸端 d=42，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵 10 40 1096 2003， b=16， L=50， h=10，選 45 號鋼，其許用擠壓力 p =100 p則強度足夠，合格 （二）與齒輪聯(lián)接處 d=50慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵 14 52 1096 2003， b=10=45h=8 45號鋼，其許用擠壓應(yīng)力 p=100p=0358 = p則強度足夠，合格 軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器 K=T=9550動軸外伸端鍵 1040 096 2003 與齒輪聯(lián)接處鍵 1452 1096 2003 計 算 及 說 明 結(jié)果 23 選用 彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩000，CT用 Y 型軸孔， A 型鍵軸孔直徑 選 d=60，軸孔長度 L=112 型號 公稱 轉(zhuǎn)矩T/(N m) 許用 轉(zhuǎn)速 n/（ r 1 軸孔 直徑 d/孔 長度 L/徑 D/料 軸孔 類型 鍵槽 類型 000 2850 60 112 250 型 選用 24 第八章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算及裝配圖 滑的選擇確定 滑方式 = 12 m/s 應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑 滑油牌號及用 止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部 器附件的選擇確定 列表說明如下： 名稱 功用 數(shù)量 材料 規(guī)格 螺栓 安裝端蓋 12 6 16 782 1986 螺栓 安裝端蓋 24 8 25 782 1986 銷 定位 2 35 40 17 1986 墊圈 調(diào)整安裝 3 650 3 1987 螺母 安裝 3 3B 6170 1986 油標尺 測量油 面高度 1 組合件 通氣器 透氣 1 3A 25 體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算 箱座壁厚 =10 箱座凸緣厚度 b= =15蓋厚度 1 =8 箱蓋凸緣厚度 1b = 1 =12底座凸緣厚度 2b = =25軸承旁凸臺高度 h=45，凸臺半徑 R=20輪軸端面與內(nèi)機壁距離 1l =18齒輪頂與內(nèi)機壁距離 1 =12齒端面到內(nèi)機壁距離 2 =15下機體筋板厚度 1m = 2m =動軸承端蓋外徑 1D =105動軸承端蓋外徑 2D =130腳螺栓 量 6 根 26 第九章 總結(jié) 通過為期將近兩周的沒日沒夜的課程設(shè)計過程，反復(fù)的修改設(shè)計，終于完成了一級閉式圓柱齒輪減速器的設(shè)計過程，現(xiàn)在寫起心得總結(jié)的時候真的是頗有感慨啊，在陳梟老師剛開始在課堂上和我們說我們要做課程設(shè)計的時候，覺得課程設(shè)計是怎么一