減速器機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì)減 速 器 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)院： 機(jī)電學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)械工程自動(dòng)化 班級(jí)： 110105 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2014-1-52014-1-10 目錄一 設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 二. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 3三 電動(dòng)機(jī)的選擇 5 四 v帶設(shè)計(jì) 7五帶輪的設(shè)計(jì) 9六齒輪的設(shè)計(jì)及校核 9七高速軸的設(shè)計(jì)校核 14八低速軸的設(shè)計(jì)和校核 20九 .軸承強(qiáng)度的校核 28十鍵的選擇和校核 29十一.減速箱的潤(rùn)滑方式和密封種類的選擇 31十二. 箱體的設(shè)置 32十三. 減速器附件的選擇 33十四.設(shè)計(jì)總結(jié) 35十五。參考文獻(xiàn) 36一任務(wù)設(shè)計(jì)書題目a：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置二.

2、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工作量：1.減速器裝配圖一張（a3） 2.零件圖（13） 3.設(shè)計(jì)說明書一份個(gè)人設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸帶的工作拉力 t(n/m)_850_ 運(yùn)輸機(jī)帶速v（m/s） _1.60_卷筒直徑d（mm） _270_已給方案三選擇電動(dòng)機(jī)1傳動(dòng)裝置的總效率：=122345式中：1為v帶的傳動(dòng)效率，取1=0.96；22為兩對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，取2=0.99；3為一對(duì)圓柱齒輪的效率，取3=0.97;為彈性柱銷聯(lián)軸器的效率，取4=0.99；5為運(yùn)輸滾筒的效率，取5=0.96。所以，傳動(dòng)裝置的總效率=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.859電動(dòng)機(jī)所需要的功率 p=fv/=

3、850*1.6/（0.8591000）=1.58kw2卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算 nw=60*1000v/d=60*1000*1.6/3.14*500=119.37r/min v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為;機(jī)械設(shè)計(jì)第八版142頁一級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為i23，5；機(jī)械設(shè)計(jì)第八版413頁總傳動(dòng)比的范圍為6，20；則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為716,2387;3選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：根據(jù)工作條件，選擇一般用途的y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的功率，并考慮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，總傳動(dòng)比越大，減速器的尺寸也相應(yīng)的增大，所以選用y100l1-4型電動(dòng)機(jī)。額定功率2.2kw，滿載轉(zhuǎn)速1430（r/min）,額定轉(zhuǎn)矩2.2（n/m）

4、,最大轉(zhuǎn)矩2.3（n/m） 4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比ia=n/nw=1430/119.37=12.00式中：為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；為工作機(jī)軸轉(zhuǎn)速。取v帶的傳動(dòng)比為i1=3，則減速器的傳動(dòng)比i2=ia/3=4.00;5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)6.計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速。o軸：n0=1430 r/min;軸：n1=n1/i01=1430/3=476.67 r/min;軸：n2=n2/i12=115.27 r/min卷筒軸：n3=n2=115.27 r/min7.計(jì)算各軸的功率o軸：p0=2.2(kw);軸：p1=p1=2.20.96=2.11(kw);軸p2=p123=2.110

5、.990.97=2.03(kw);iii軸（卷筒軸）的輸入功率：p3=p22=2.030.980.99=2.00(kw)8計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：t1=9550p1/n1=95502.11/476.67=42，27nm軸的轉(zhuǎn)矩：t2=t1*i1*1*2=68.5*3*0.96*0.99=168.18 nm軸的轉(zhuǎn)矩：t3=t2i2*23=195.36.760.990.97=165.70nm 第二部分 傳動(dòng)零件的計(jì)算四.v型帶零件設(shè)計(jì) 1.計(jì)算功率： -工作情況系數(shù)，查表取值1.3;（機(jī)械設(shè)計(jì)第八版156頁）-電動(dòng)機(jī)的額定功率2.選擇帶型根據(jù)，n=1430,可知選擇b型； （機(jī)械設(shè)計(jì)第

6、八版157頁）由表86和表88取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 則從動(dòng)輪的直徑為 3.驗(yàn)算帶的速度=7.5m/s機(jī)械設(shè)計(jì)第八版157頁v帶的速度合適4、確定普通v帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心矩根據(jù)0.7(+)s=1.6（因計(jì)算精度較低，材料不夠均勻，故選取s1.6）故該軸在截面v左側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。八低速軸的計(jì)算1.軸的材料選取選取45鋼，調(diào)制處理，參數(shù)如下:硬度為hbs220抗拉強(qiáng)度極限b650mpa屈服強(qiáng)度極限s360mpa彎曲疲勞極限1270mpa剪切疲勞極限1155mpa許用彎應(yīng)力1=60mpa 2.初步估計(jì)軸的最小直徑軸上的轉(zhuǎn)速 功率由以上機(jī)

7、械裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算部分可知 =115.27；=2.03 取=11529.9輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑.為了使所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，故取.則=252270按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）r2.0，選hl5型彈性套柱銷連軸器，半聯(lián)軸器孔的直徑，長(zhǎng)度l50mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。故取40mm3.擬定軸的裝配方案4. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。（1）選取d=30mm, 。因i-ii軸右端需要制出一個(gè)定位軸肩，故?。?）初選滾動(dòng)軸承。因

8、軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承，參照工作要求， 由軸知其工作要求并根據(jù)d38mm，選取深溝球軸承6208 軸承直徑：d40mm ； 軸承寬度：b18mm，d=80mm 所以， （3）右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。取33215型軸承的定位軸肩高度h=2mm,因此，?。?）取做成齒輪處的軸段-的直徑45mm；齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位，齒輪的寬度為40mm,?。?）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與帶輪右端面間的距離l 30mm， 故?。?）因?yàn)榈退佥S要和高速軸相配合，其兩個(gè)齒輪應(yīng)該相重合，所以取=30mm.=28 mm

9、.(7）軸上零件的周向定位。齒輪、帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接（詳細(xì)選擇過程見后面的鍵選擇）。（8）確定軸上的圓角和倒角尺寸參考課本表152，取軸端倒角為145，各軸肩處的圓角半徑為r1.2mm參考課本表152，取軸端倒角為145，各軸肩處的圓角半徑為r1.2mm4.計(jì)算過程1.根據(jù)軸上的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。確定軸承的支點(diǎn)位置大致在軸承寬度中間。故 因此作為簡(jiǎn)支梁的支點(diǎn)跨距 計(jì)算支反力 作用在低速軸上的=6220n=2263.8n水平面方向 mb0, 故 =0, 垂直面方向 mb0， 故f0,2)計(jì)算彎距水平面彎距= =185295垂直面彎矩6745767430合成彎矩=197190=

10、197190根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎距圖和扭距圖?？煽闯鯿截面為最危險(xiǎn)截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面c處的及m的值列于下表3：載荷水平面h垂直面v支反力彎距m總彎距扭距tt1307.2 nm5.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的硬度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎距和扭距的截面（即危險(xiǎn)截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)課本式155及上表中的值，并扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 mpa13.166 mpa已由前面查得許用彎應(yīng)力1=60mpa，因s1.6（因計(jì)算精度較低，材料不夠均勻，故選取s1.6）故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 九.軸承

11、強(qiáng)度的校核1.高速軸上的軸承校核按照以上軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步選用6208深溝球軸承。1）軸承的徑向載荷軸承d 1228.317n軸承b 1228.317n求兩軸承的計(jì)算軸向力對(duì)于32007型軸承，按表13-7，軸承派生軸向力，其中e為判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)在軸承軸向力n則查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）r2.0得32007型軸承的基本額定動(dòng)載荷c70.5kn。按照表13-5注1），取則相對(duì)軸向載荷為，在表中介于0.1720.345之間，對(duì)應(yīng)的e值為0.190.22，y值為1.992.30。用線性插值法求y值y1.99+（2.30-1.99）（0.345-0.279）/（0.345-0.172

12、）2.108故 x=0.4 y2.1083）求當(dāng)量動(dòng)載荷p 4）驗(yàn)算軸承壽命，根據(jù)式（13-5）h已知軸承工作壽命為因?yàn)椋仕x軸承滿足工作壽命要求。2.低速軸上的軸承的校核選用深溝球軸承61812，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）r2.0得基本額定動(dòng)載荷軸承的徑向力計(jì)算：軸承1 1290.32n軸承2 1825.35n 因?yàn)?48000h所選軸承合適。十鍵的選擇和校核1.選擇鍵的鏈接和類型一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度要求。應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（a型）根據(jù)d30mm，從表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b6mm，鍵高h(yuǎn)=6mm,由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)l

13、25mm2.校核鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸、輪轂的材料都是鋼，由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力=100-120mpa,取其平均值。110mpa.鍵的工作長(zhǎng)度ll-b=19mm鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k0.5h=0.56=3mm由式（6-1）得，故合適。鍵的類型為鍵8x25 gb/10963.帶輪上的鍵的選擇帶輪處鍵位于軸端，選擇 鍵 c825 gb/t1096，查表得公稱尺寸bh=87 長(zhǎng)度l=25mm，鍵材料用45鋼，查課本得許用擠壓應(yīng)力100120mpa，取鍵的工作長(zhǎng)度ll-b30-822mmk0.5h0.573.5mm。 故合適。4.大齒輪上的鍵的選擇選擇 鍵 838 gb/t1096，查表得公稱尺寸b

14、h=87 長(zhǎng)度l=38mm，鍵材料用45鋼，查課本得許用擠壓應(yīng)力100120mpa，取鍵的工作長(zhǎng)度ll-b38-830mmk0.5h0.573.5mm。故合適。十一減速箱的潤(rùn)滑方式和密封種類的選擇1.潤(rùn)滑方式的選擇在減速器中，良好的潤(rùn)滑可以減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的摩擦磨損和發(fā)熱，還可起到冷卻散熱防銹沖洗金屬磨粒和降低噪聲的作用，從而保證減速器的正常工作及壽命。齒輪圓周速度：高速齒輪v1=d1n1/(601000) =0.5m/s2m/s低速齒輪 v2=d2n2/(601000)=0.16 m/s2m/s由于v均小于2m/s，而且考慮到潤(rùn)滑脂承受的負(fù)荷能力較大、粘附性較好、不易流失。所以軸承采用脂潤(rùn)

15、滑，齒輪靠機(jī)體油的飛濺潤(rùn)滑。2.潤(rùn)滑油的選擇由于該減速器是一般齒輪減速器，故選用n200工業(yè)齒輪油，軸承選用zgn2潤(rùn)滑脂。3.密封方式的選擇輸入軸和輸出軸的外伸處，為防止?jié)櫥饴┘巴饨绲幕覊m等造成軸承的磨損或腐蝕，要求設(shè)置密封裝置。因用脂潤(rùn)滑，所以采用毛氈圈油封，即在軸承蓋上開出梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形，放置在梯形槽中以與軸密合接觸；或在軸承蓋上開缺口放置氈圈油封，然后用另一個(gè)零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈密封效果，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以用氈圈油封。 十二箱體的設(shè)置名稱計(jì)算公式結(jié) 果機(jī)座壁厚=0.025a+188mm機(jī)蓋壁厚11=0.02a+188mm機(jī)座凸緣壁厚b=1.512 mm機(jī)蓋凸

16、緣壁厚b1=1.5112 mm機(jī)座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺釘直徑df =0.036a+12=17.90418mm地腳螺釘數(shù)目a1.212 mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離2210 mm十三減速器附件的選擇1.觀察孔蓋由于減速器屬于中小型，查表確定尺寸如下檢查孔尺寸(mm)檢查孔蓋尺寸(mm)blb1l1b2l2r孔徑d4孔數(shù)n681201001508413556.542.通氣器設(shè)在觀察孔蓋上以使空氣自由溢出，現(xiàn)選通氣塞。查表確定尺寸如下：ddd1sllad1m201.53025.4222815463.游標(biāo)選游標(biāo)尺，為穩(wěn)定油痕位置，采用隔離套。查表確定尺寸如下：dd1d2d3habcdd1

17、m12412628106420164.油塞dd0lhbdsed1hm181.52527153282124.215.826.定位銷為保證箱體軸承座的鏜制和裝配精度，需在箱體分箱面凸緣長(zhǎng)度方向兩側(cè)各安裝一個(gè)圓錐定位銷。定位銷直徑d=(0.70.8)d2, d2為凸緣上螺栓直徑，長(zhǎng)度等于分箱面凸緣總厚度。7.起蓋螺釘為便于開啟箱蓋，在箱蓋側(cè)邊凸緣上安裝一個(gè)起蓋螺釘，螺釘螺紋段要高出凸緣厚度，螺釘端部做成圓柱形。十四.設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過了一學(xué)期的學(xué)習(xí)，我對(duì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的過程有了較為系統(tǒng)的理解。同樣是減速器，大一時(shí)我們是按照大部分給定了的尺寸來設(shè)計(jì)，而大二時(shí)我們則是注重減速器各個(gè)部分的公差配合尺寸的設(shè)計(jì)。到了大三，經(jīng)過一學(xué)期的機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)能夠根據(jù)工況及實(shí)際需要來對(duì)減速器的各個(gè)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)了。在設(shè)計(jì)之初，我還覺得設(shè)計(jì)一個(gè)減速器應(yīng)該不是很難，只要查查手冊(cè)就應(yīng)該能得到各部分的尺寸了，但是后來我把首次設(shè)計(jì)的尺寸給老師看時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)了不少問題，比如軸的設(shè)計(jì)，我的設(shè)計(jì)尺寸雖然符合強(qiáng)度要求，但是有好多地方?jīng)]必要做的很粗，軸間本來留2mm就足夠了，我卻留了5mm，還有軸承的設(shè)計(jì)，本來6208就可以了，我卻選擇了6209，尺寸太大，不僅容易造成干涉，而且穩(wěn)定性也不好。像此類的問題在我第一次的設(shè)計(jì)中還有很