課程畢業(yè)設(shè)計減速器說明書.pdf

目錄目錄 第 1 章任務(wù)書說明3 第 2 章帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計4 2.1 傳動方案的確定.4 2.2 電動機(jī)型號的確定. 5 2.3 傳動裝置運(yùn)動以及動力計算.6 2.3.1 計算總傳動比7 2.3.2 計算分配傳動比8 2.3.3 計算動力參數(shù)8 2.4 傳動零件的設(shè)計計算9 2.4.1 帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計9 2.4.2 齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計.12 2.4.3 聯(lián)軸器型號的確定15 2.4.4 滾動軸承的選擇與計算 .17 2.4.5 軸的計算設(shè)計與校核.24 2.4.6 平鍵型號的確定與位置設(shè)計26 2.5 減速器箱體的計算與設(shè)計 29 2.6 潤滑方式的確定與潤滑油牌號的選擇 30 2.7 密封方式的選擇31 2.8 生成總裝圖、零件圖 第 3 章 結(jié) 論31 參考文獻(xiàn)32 附 件32 2 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 任 務(wù) 書 機(jī)電工程系 （部）模具設(shè)計與制造專業(yè)2班 學(xué)生農(nóng)*生學(xué)號20090101* 一、課程設(shè)計題目：帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級圓柱齒輪減速器設(shè)計 二、 課程設(shè)計進(jìn)行的日期：年月日起至年月日 止 三、課程設(shè)計指導(dǎo)教師：陳新 四、任務(wù)書的內(nèi)容： 1、目的 （1） 通過課程設(shè)計培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，掌握機(jī)械設(shè)計的基本方法，鞏固、 提高及綜合運(yùn)用本課程及先修課程的理論知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識，訓(xùn)練分 析和解決一般工程實(shí)際問題的能力。 （2） 進(jìn)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(yùn)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(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù) 的能力。 2、任務(wù)：根據(jù)以下所給數(shù)據(jù)， 設(shè)計帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級圓柱齒輪減速器。 原始數(shù)據(jù)： 1電動機(jī)2V 帶傳動3單級圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器5卷筒6運(yùn) 3 輸帶 設(shè)計數(shù)據(jù)：（數(shù)據(jù)編號A2A2.） 表 1 設(shè)計任務(wù)參數(shù) 數(shù)據(jù)編號A1A2A3A4A5A6A7A8A9 運(yùn)輸帶工作拉力 F/N 1 20015001 8002 0002 2002 500300035004000 運(yùn)輸帶工作速度 v/ms -1 1.21.21.21.51.51.51.11.11.1 卷筒直經(jīng) D/ mm200220240250280300240280300 工作條件： 1、連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微振動，室外工作，有粉塵； 2、運(yùn)輸帶速度允許誤差 5 %； 3、兩班制工作，3 年大修，使用期 10 年。 批量及加工條件：生產(chǎn) 15 臺，中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工 78 級精度齒輪。 3、設(shè)計內(nèi)容 1、分析傳動方案； 2、選擇電動機(jī)和計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)； 3、設(shè)計計算齒輪的主要工作參數(shù)和尺寸； 4、軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 5、軸系及該軸上的齒輪、滾動軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇設(shè)計計算； 6、設(shè)計減速器箱體結(jié)構(gòu)、附件結(jié)構(gòu)、潤滑及密封。 4、設(shè)計工作量 1、減速器裝配圖 1 張； 2、零件工作圖 2 張； 3、設(shè)計計算說明書 1 份。 4 第第 2 2 章章帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計 2.12.1 傳動方案的確定傳動方案的確定 傳動方案分析 機(jī)械傳動方式的特點(diǎn)及布局上的要求： 1、帶傳動平穩(wěn)性好，碗沖吸振，但承載能力小，宜布置在高速級； 2、鏈傳動平穩(wěn)性差，且有沖擊、振動，宜布置在低速級； 3、蝸桿傳動放在高速級時蝸桿材料應(yīng)選錫青銅，否則可選用鋁青銅； 4、開式齒輪傳動的潤滑條件差，磨損嚴(yán)重，應(yīng)布置在低級級； 5、錐齒輪、斜齒輪宜放在高速級。 減速器的主要類型及特點(diǎn)分析： 1、一級圓柱齒輪減速器：傳動比一般小于 5，使用直齒、斜齒或人字齒 齒輪，傳動功率可達(dá)數(shù)萬千瓦，效率較高。工藝簡單，精度易于保證，一般 工廠均能制造，應(yīng)用廣泛。軸線可作水平布置、上下布置或鉛垂布置。 2、一級錐齒輪減速器：傳動比一般小于 3，使用直齒、斜齒或曲齒齒輪 3、一級蝸桿減速器：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，但效率較低，使用于載荷較 小、間歇工作的場合。蝸桿圓周速度時smv/54用蝸桿下布置， smv/54時蝸桿上置式。采用立軸布置時密封要求高。 工作條件分析：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微振動，室外工作，有粉塵， 兩班制工作，3 年大修，使用期 10 年。 綜上所述：選擇一級圓柱直齒輪閉式減速器，采用帶傳動，齒輪輪傳動 形式。結(jié)構(gòu)分布圖如下： 5 1電動機(jī)2V 帶傳動3單級圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器5卷 筒 6運(yùn)輸帶 圖 1傳動結(jié)構(gòu)示意圖 2.2.12.2.1 電動機(jī)型號的確定電動機(jī)型號的確定 1.選擇電動機(jī)類型 按已知的工作要求和條件選用 Y 型全封閉籠型三相異步電動機(jī)。 2.選擇電動機(jī)功率 工作機(jī)所需的電動機(jī)輸出功率 w d P P 式 （1） W w FV P 1000 式 （2） 則：Pd=2.09 式中， d P電動機(jī)功率(KW)， w P為運(yùn)輸帶主動端所需功率(KW)，為電動機(jī)至 工作機(jī)主動端之間的總效率。F為運(yùn)輸帶的工作拉力(N)，V 為運(yùn)輸帶的工作 速度(N),根據(jù)表 1 得 F=1500N, V=1.2m/s， w 為工作機(jī)的效率。 由電動機(jī)至工作機(jī)之間的總功率為 86. 0 6543 2 21 w 式 （3） 6 式中, 1 為帶傳動的效率，取96. 0 1 1， 2 為齒輪傳動的軸承的效率，取99. 0 2 1, 3 為齒輪傳動的效率，取98. 0 3 1, 4 為聯(lián)軸器的效率，取99. 0 4 1, 5 為卷筒軸軸承的效率，取98. 0 5 1, 6 為卷筒的效率。取取96. 0 6 1。則 3、確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速 nw =60*1000v/3.14D=104.23r/min式（4） 式中 w n為工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速（m/s)，D 為卷筒直徑（mm）,3.14 為圓周率的 近似取值.根據(jù)表 1 得 D=220mm,v=1.2m/s。 按推薦的合理傳動比范圍，取 V 帶傳動的傳動比42 1 i，單級齒輪傳動比 53 2 i,則合理總傳動比的范圍為206i，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是 dn= i*nw=(620)*104.23 式（5） dn=625.382084.6m/s 式中，dn是電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。 符合這一范圍的異步轉(zhuǎn)速有 750m/s、1000m/s、1500m/s。再根據(jù)計算出的容 量，查得有三種適用的電動機(jī)型號 表 2電動機(jī)技術(shù)參數(shù)及傳動比的比較情況 方案電動機(jī)型號 額定功 率wP ed/ 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 m/s傳動裝置的轉(zhuǎn)動比 同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動比帶齒輪 一Y1325-82.27507106.812.273 二Y112M-62.210009409.022.2554 三Y100L-42.21500142013.622.7245 綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸，重量以及帶傳動和減速器的傳動比，比 較這三個方案可知：方案一電動機(jī)轉(zhuǎn)速低，外廓尺寸及重量較大，雖然總傳 7 動比不大，但因電動機(jī)轉(zhuǎn)速低，導(dǎo)致傳動裝置尺寸較大。方案三電動機(jī)轉(zhuǎn)速 較高，但總的傳動比大，傳動裝置尺寸較大、方案二適中，比較合適。因此， 選定電動機(jī)型號為 Y132M2-6，所選電動機(jī)的額定功率 KWPed2 . 2,滿載轉(zhuǎn)速smnm/940，總傳動比適中，傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊。 圖 2 電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 表 3 電動機(jī)的主要外形尺寸和安裝尺寸 中心高 H 外形尺寸 Lx(AC/2+AD)xHD 底腳安裝尺寸 AxB 地腳螺栓孔 直徑 D 軸伸尺寸 DxE 裝鍵部位尺 寸 FxGD 132515x345x315216x1781238x8010x41 2.32.3 傳動裝置運(yùn)動以及動力計算傳動裝置運(yùn)動以及動力計算 2.3.12.3.1 計算總傳動比計算總傳動比 由選定電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 m n和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速 W n可得傳動裝置的總傳動 比為 i=nm/nw= 9.02式（1） 式中，i是減速器的總傳動比， m n是電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速（r/min），根據(jù)表 2 得 m n=940m/s。 2.3.22.3.2 計算分配傳動比計算分配傳動比 帶傳動和齒輪減速器組成的傳動中，一般帶傳動的傳動比小于齒輪傳動的傳 動比。V 帶傳動在單級傳動的傳動比的適用范圍是 24，圓柱齒輪傳動在單 級傳動的傳動比的適用范圍是 35，現(xiàn)在選擇齒輪傳動的傳動比是 1 =4，由 此 10 iii得到帶傳動的傳動比是： 0 i=2.255 2.3.32.3.3 計算動力參數(shù)（需要列表）計算動力參數(shù)（需要列表） 1）各軸轉(zhuǎn)速： 軸：nI=nm/io=416.85式（1） 8 軸：min/22.104 1 r i n n 式（2） 卷筒軸：min/22.104rnnw 式 （3） 2）各軸的輸入功率： 軸：KWPP d 00. 2 01 式（4） 軸：KWPPP96. 1 2112 式（5） 卷筒軸：KWPPP93. 1 3223 式（6） 3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩: 計算電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩： mN n P T w d d .23.219550式（7） 軸：mNiTT d .96.45 010 式（8） 軸：mNiTT.16.180 121 式（9） 卷筒軸：mNTT.57.176 42 式（10） 表 4運(yùn)動和動力參數(shù)的計算結(jié)果 軸名 參數(shù)電動機(jī)軸軸軸卷筒軸 轉(zhuǎn)軸 n(r/min)940416.85104.22104.22 輸出功率 P/kw2.22.001.961.93 輸入轉(zhuǎn)矩 T/N.m 21.2345.96180.16176.57 傳動比 i2.25541 效率 0.96 1 0.94 1 0.91 1 2.42.4 傳動零件的設(shè)計計算傳動零件的設(shè)計計算 2.2.4 4. .1 1 帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計 1、根據(jù)下式計算帶輪機(jī)構(gòu)的功率 KWPKP AC 64. 22 . 2*2 . 1 。 式（1） 式中， C P為計算功率（KW）, A K是工作因素，2 . 1 A K，P為傳遞的名義功 9 率（KW） 。 2、確定帶型 據(jù)KWPC64. 2和min/940 1 rn ，由圖 10-3，選取 A 型帶。 3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由 10-1，確定mmdd100 1 ， mmidd dd 0966.235)02. 01 (100)85.416/1000()1 ( 12 ， 式（2） 式中， 1 d d是小帶輪直徑（mm）, 2 d d是大帶輪直徑（mm）,是滑動率，帶 傳動的滑動率為=0.010.02。 查表取標(biāo)準(zhǔn)值 236mm。大帶輪內(nèi)孔直徑見軸 4、驗(yàn)算帶速 sm x nd v d /23. 5 100060 1 ，式（3） 因?yàn)?5m/s250500 時，n=6 a500 時，n=8 6 軸承旁連接螺栓直徑 1 d0.75 f d16 蓋與座連接螺栓直徑 2 d(0.50.6) f d12 連接螺栓 2 d的間距l(xiāng)150200170 軸承端蓋螺釘直徑 3 d(0.40.5) f d10 檢查孔蓋螺釘直徑 4 d(0.30.4) f d8 定位銷直徑d(0.70.8) 2 d16 29 f d、 1 d、 2 d、至外箱壁 距離 1 C22 1 22 f d、 2 d至凸緣邊緣距離 2 C20 1 20 軸承旁凸臺半徑 1 R 2 C20 凸臺高度h 根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以 便扳手操作 外箱壁至軸承座端面的距 離 1 l 1 C+ 2 C+（510）50 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距 離 1 2 . 110 齒 輪端面與內(nèi)箱壁間的 距離 2 10 箱蓋、箱座肋厚m1、mm1=0.85 1 ,m=0.85 m1=7, m=7 從動軸軸承端面外徑 1 DD+（55.5） 3 d,D 軸承外徑160 主動軸軸承端面外徑 2 DD+（55.5） 3 d,D 軸承外徑135 軸承旁連接螺栓距離S 盡量靠近，以 M 1 d和 M 3 d互不干 涉為難，一般取 S= 2 D 125 2.62.6 潤滑方式的確定與潤滑油牌號的選擇潤滑方式的確定與潤滑油牌號的選擇 1、軸承的潤滑 計算軸承允許的 dn 值 min/.103 . 1 4 111 rmmxnddn 式（1） min/.104 . 0 4 222 rmmxnddn 式（2） 根據(jù)軸承的 dn 值可以確定軸承的潤滑方式為脂潤滑。 ZGN692 主要用于 機(jī)車、汽車、電機(jī)及其他機(jī)械的滾動軸承潤滑，所以軸承的潤滑油的牌號選 擇 ZGN692。 30 2、齒輪的潤滑 因?yàn)辇X輪的圓周速度 v=1.29m/s12m/s,所以齒輪采用油浴潤滑。 液壓油適 用于機(jī)床和其他設(shè)備的低壓齒輪泵，可以用于適用其他抗氧防銹型潤滑油的 機(jī)械設(shè)備 （如軸承和齒輪等） ， 其中 L-HL15 在 40 時， 其的運(yùn)動粘度為 13.5 16.5mm 2/s, 因此，齒輪的潤滑油牌號為 L-HL15。 2.72.7 密封方式的選擇密封方式的選擇 對于閉式的減速器而言，防止灰塵，顆粒，雜物，水分的進(jìn)入時必要的， 其中軸承的密封尤其的重要。這樣不僅能防止灰塵，顆粒，雜物，水分進(jìn)入 到箱體，防止?jié)櫥旱牧魇?，而且能夠很好的保養(yǎng)軸承，延長軸承的使用壽 命。 氈圈密封適用于接觸處軸的圓周速度小于 45m/s,溫度低于 90的脂潤 滑，此密封方式結(jié)構(gòu)簡單。所以，該軸承的密封方式選擇接觸式的氈圈