傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)

1、機(jī)械課程課程設(shè)計(jì) 學(xué) 校：柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院系、班：機(jī)電工程系2010級(jí)數(shù)控3班姓 名： 時(shí) 間：2020年11月7日星期六目 錄第一章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)11總體方案的分析12選擇電動(dòng)機(jī)22.1電動(dòng)機(jī)類型選擇22.2電動(dòng)機(jī)功率型號(hào)的確定22.3算電動(dòng)機(jī)所需功率 Pd（kw）22.4.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速33總傳動(dòng)比的計(jì)算及傳動(dòng)比的分配34計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩4第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)41設(shè)計(jì)V帶42齒輪設(shè)計(jì)：6第三章 軸系設(shè)計(jì)81.軸的結(jié)構(gòu)、尺寸及強(qiáng)度設(shè)計(jì).8輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算:8輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算:112鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算123、軸承的選擇及校核計(jì)算12第四章 潤(rùn)滑與密封12第五章. 設(shè)計(jì)小結(jié)13第

2、六章 參考文獻(xiàn)13第一章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1總體方案的分析1.該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V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，所以可以采用簡(jiǎn)單的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，由于傳動(dòng)裝置的要求不高，所以選擇一級(jí)圓柱齒輪減速器作為傳動(dòng)裝置，原動(dòng)機(jī)采用Y系列三線交流異步電動(dòng)機(jī)。2.1、電動(dòng)機(jī)；2、三角帶傳動(dòng)；3、減速器；4、聯(lián)軸器；5、傳動(dòng)滾筒；6、運(yùn)輸平皮帶3工作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，使用期8年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為4、原始數(shù)據(jù) 1輸送帶牽引力 F=1

3、300 N 2輸送帶線速度 V=1.60 m/s 3鼓輪直徑 D=260mm2選擇電動(dòng)機(jī)2.1電動(dòng)機(jī)類型選擇按工作要求和工況條件，選用全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為380V，Y型。2.2電動(dòng)機(jī)功率型號(hào)的確定計(jì)算工作及所需功率 2.3算電動(dòng)機(jī)所需功率 Pd（kw） 式中為傳動(dòng)裝置的總功率 式中分別為傳動(dòng)裝置中沒(méi)對(duì)運(yùn)動(dòng)副的效率帶傳動(dòng)效率：0.96球軸承傳動(dòng)效率：0.99圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.97（8級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)）彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99卷筒的傳動(dòng)效率：0.96總功率=0.960.9930.970.990.96=0.86=2.42kw從課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表19-1中可選額定功率為

4、3kw的電動(dòng)機(jī)2.4.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒的轉(zhuǎn)速為：帶傳動(dòng)傳動(dòng)比： =24齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比:=35總傳動(dòng)比范圍：=6202）初步計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍 = =7052351 r/min查附表8.1 Y系列（IP44）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)：選擇Y132S6 型電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定功率（kw）：3kw滿載轉(zhuǎn)速：960r/min額定轉(zhuǎn)矩：2.0 N/m最大轉(zhuǎn)矩：2.0 N/m3總傳動(dòng)比的計(jì)算及傳動(dòng)比的分配總傳動(dòng)比的計(jì)算：傳動(dòng)比分配原則：帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍 齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍分配傳動(dòng)比：取減速器的傳動(dòng)比，則V帶的傳動(dòng)比：4計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩1、 各軸轉(zhuǎn)速：高速齒輪軸： 低俗齒輪軸：卷 筒 軸：2

5、、 各軸輸入功率：高速齒輪軸： 低俗齒輪軸：3、 各軸轉(zhuǎn)矩：高速齒輪軸低俗齒輪軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表：電機(jī)軸高速齒輪軸低俗齒輪軸卷筒軸轉(zhuǎn)速960r/min353.0r/min117.6r/min115r/min輸入功率3kw2.88kw2.77kw2.58kw輸入轉(zhuǎn)矩29.8477.91230214傳動(dòng)比2.7231傳動(dòng)效率0.960.960.97第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)V帶（1）確定V帶型號(hào)電動(dòng)機(jī)額定功率P= ，轉(zhuǎn)速，帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i=2.5，每天工作8小時(shí)。由課本表10-4得：，得由課本圖10-3，選擇A型V帶，取。大輪的基準(zhǔn)直徑：，查表10-1得(2)驗(yàn)算帶速： 帶速合適。（3

6、）確定V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距：根據(jù)：可得應(yīng)在之間，初選中心距=500mm帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度,得，取計(jì)算實(shí)際中心距：（4）驗(yàn)算小帶輪包（5）求V帶根數(shù)Z：據(jù)和查表10-5得，查表10-6，得，查表10-7得，查表10-3得,有，取4根。單根V帶的初拉力；作用在軸上壓力：2齒輪設(shè)計(jì)：（1） 選擇齒輪材料和精度等級(jí)（2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)載荷系數(shù)K小齒輪轉(zhuǎn)矩齒數(shù)和齒寬系數(shù)許用接觸應(yīng)力小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為169217HBS。因?yàn)槠湟騻鬟f功率不大，轉(zhuǎn)速不高，應(yīng)用于載荷較平穩(wěn)的室內(nèi)工作條件下的減速器，由表112選用8級(jí)精度。由式知以上K、u、均由查表、

7、查圖、計(jì)算得出查表113取K=1=77.91=7.791x小齒輪齒數(shù)取，則大齒輪齒數(shù)為，單級(jí)齒輪傳動(dòng)對(duì)稱布置，由表115取齒寬系數(shù)=1由圖118查得，由表117查得安全系數(shù)。按預(yù)期使用十年，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、查圖1111得,由式（119）有小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為169217HBS。=1步驟計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果分度圓直徑（3） 幾何計(jì)算（4） 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核許用彎曲應(yīng)力由式11.6查表43，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)經(jīng)圓整取，則根據(jù)式11.7，如，則校驗(yàn)合格。由圖11-9查得，由表11-7查得由圖11-10查得=346Mpa=308Mpa步驟計(jì)算

8、及說(shuō)明結(jié)果齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)強(qiáng)度校核齒輪圓周速度由表11-6查得 由式11.7得第三章 軸系設(shè)計(jì)1.軸的結(jié)構(gòu)、尺寸及強(qiáng)度設(shè)計(jì).輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算:1、按扭矩初算軸徑選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS。查課本表12-2得， C=110。,考慮軸外伸端和聯(lián)軸器用一個(gè)鍵連接，故將直徑增放大5%，故取。2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）軸的零件定位，固定和裝配 單級(jí)減速器中，將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面用套筒定位，右面用軸環(huán)軸向定位，周向定位采用鍵和過(guò)渡配合，兩軸承分別以套筒和軸承肩定位，周向定位則用過(guò)盈配合，軸呈階狀，左軸承，齒輪套筒從左面裝入，右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝入。（2）確定軸

9、的各段直徑和長(zhǎng)度初選軸承： 型號(hào)：6010，其內(nèi)徑為50mm，寬度為16mm. 取套筒長(zhǎng)為5mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度比輪轂寬度長(zhǎng)2mm 外伸端直徑，定位軸肩高度h，一般取，所以根據(jù)聯(lián)軸器的選用，所以的，長(zhǎng)度，非定位軸肩高度一般取 c=2mm，故綜合考慮軸承的選用，故軸頸，軸承寬度，所以，根據(jù)齒輪的寬數(shù)，所以段長(zhǎng)比齒輪寬數(shù)短2mm，故，長(zhǎng)度為小齒輪的寬度加上倒角，倒角起退刀槽作用，故取其長(zhǎng)度為：。由于此段為非定位軸肩，綜合考慮齒輪的制造，所以，段為定位軸肩，所以，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，同時(shí)要使兩齒輪正確嚙合和傳遞效率最大化，故齒輪面到軸承面的距離，考慮套筒與軸承、軸

10、的配合，即根據(jù)以上數(shù)據(jù)，套筒選用內(nèi)孔，外圓，寬26mm的套筒，所以。由以上數(shù)據(jù)得出兩軸承的跨距并且該軸兩軸承對(duì)稱，所以兩軸承的、值應(yīng)相等，即。3.強(qiáng)度計(jì)算 步驟計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果繪制軸的空間受力圖從動(dòng)齒輪上的外力偶矩從動(dòng)齒輪上周向力、徑向力支座力繪制彎矩圖繪制扭矩圖繪制當(dāng)量彎矩圖強(qiáng)度校核故作用在軸上的扭矩為繪出平面彎矩如下b圖，其值為繪制扭矩圖，如下e圖所示繪制當(dāng)量彎矩圖如下f所示由如下b圖可知，危險(xiǎn)截面處于點(diǎn)c，因此，必須對(duì)c截面進(jìn)行驗(yàn)算，由于減速器連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，所以，由此得到：，所以該軸是安全的，可知強(qiáng)度足夠 強(qiáng)度足夠輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算:1、按扭矩初算軸徑選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度197286H

11、BS。查課本第表12-2取 C=115。根據(jù)課本第245頁(yè)式14-2得：,故取d=25mm。2鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算輸入軸與帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑,查手冊(cè)表12-6得，選用A型平鍵，得：鍵A 1850 GB/T1095-1990鍵校核,取, h=10mm得，故鍵合適3、軸承的選擇及校核計(jì)算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命163658=46720小時(shí)已知=117.6r/min，軸承徑向反力：初選軸承： 型號(hào)：6010，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書得查課表可以得到,所以查表12-9，12-10得f=1.0，f=1.0，得所以軸承： 型號(hào)：6010符合。第四章 潤(rùn)滑與密封潤(rùn)滑方式的確定因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低

12、，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以齒輪傳動(dòng)可采用浸油潤(rùn)滑，選用全損耗系統(tǒng)用油，軸承可用脂潤(rùn)油，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度。為避免油池中的稀油漸入軸承座，在齒輪和軸承之間放置擋油環(huán)，輸入軸和輸出軸處用氈圈密封。第五章. 設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱斜齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過(guò)二個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識(shí).為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).1. 機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材

13、料力學(xué)、公差與配合、CAD實(shí)用軟件、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等于一體。2. 這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。3. 在這次的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能,結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì),一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為我們以后對(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4. 本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助.設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而提