一級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)任務(wù)起止時(shí)間設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)中的傳動(dòng)裝置一、 傳動(dòng)方案如圖1所示：1電動(dòng)機(jī)；2V帶傳動(dòng)； 3單級(jí)圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器；5帶式輸送機(jī)；6鼓輪；7滾動(dòng)軸承圖1 帶式輸送機(jī)減速裝置方案圖二、原始數(shù)據(jù)滾筒直徑d /mm400傳送帶運(yùn)行速度v /(m/s)1.6運(yùn)輸帶上牽引力F /N1900每日工作時(shí)數(shù)T /h24傳動(dòng)工作年限5單向連續(xù)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，常溫空載啟動(dòng)。三、設(shè)計(jì)任務(wù)：1.低速軸零件圖1張（A3圖紙）2.低速軸齒輪零件圖1張（A3圖紙）3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份在1周內(nèi)完成并通過(guò)答辯參考資料：機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)指

2、導(dǎo)書 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 工程力學(xué) 機(jī)械制圖指導(dǎo)教師簽字目 錄一、電機(jī)的選擇1二、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2三、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3四、設(shè)計(jì)減速器內(nèi)傳動(dòng)零件（直齒圓柱齒輪）5五、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算6六、校核軸承壽命11七、鍵連接的選擇和計(jì)算11八、箱體的設(shè)計(jì)11九、心得體會(huì)12一、電機(jī)的選擇1.1 選擇電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式：依工作條件的要求，選擇三相異步電機(jī)：封閉式結(jié)構(gòu)U=380 VY型1.2 電機(jī)容量的選擇工作機(jī)所需的功率PW=Fv /1000= 3.04 kWV帶效率h1： 0.95 滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)）h2： 0.98 閉式齒輪傳動(dòng)效率（一對(duì)）h3: 0.97 聯(lián)軸器效率h4： 0.99 工作機(jī)（

3、滾筒）效率h5(hw)： 0.96 傳輸總效率h=h1h23h3h4h5 =0.841 則，電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率PW=Pd/h= 3.61 kW1.3 電機(jī)轉(zhuǎn)速確定卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速= 76.4 r/minV帶傳動(dòng)比的合理范圍為24，一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的合理范圍為37，則總傳動(dòng)比的合理范圍為=628，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：= 458.4 1528 r/min 在此范圍的電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有： 750r/min、1000 r/min、1500 r/min 依課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表18-1：Y系列三相異步電機(jī)技術(shù)參數(shù)（JB/T9616-1999）選擇電動(dòng)機(jī)型 號(hào)： Y112M-4 額定功率Ped：

4、4kW 同步轉(zhuǎn)速n： 1500r/min 滿載轉(zhuǎn)速nm： 1440r/min 二、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算總傳動(dòng)比： 18.85 2.1 分配傳動(dòng)比及計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i0= 3 則減速器傳動(dòng)比i=i/i0= 6.28 2.2 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算0軸（電動(dòng)機(jī)軸） 3.61 kW 1440 r/min 23.94 N×m1軸（高速軸） 3.43 kW 480 r/min 68.24 N×m2軸（低速軸） 3.26 kW 76.43 r/min 407.34 N×m3軸（滾筒軸） 3.16 kW 76.43 r/min 394.84 N

5、15;m以上功率和轉(zhuǎn)矩為各軸的輸入值，13軸的輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩為各自輸入值與軸承效率的乘積。各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如下表：表2-1 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N×m轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比i效率h輸入輸出輸入輸出0軸3.6123.9414401軸3.433.3668.2466.8848030.952軸3.263.19407.34399.1976.436.280.953軸3.163.13394.84386.9476.4310.97三、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 確定計(jì)算功率根據(jù)已知條件結(jié)合教材 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 由圖/表 13-9 得到工作情況系數(shù)KA= 1.3 ，故Pca=KA

6、×Pd= 4.46 kW。3.2 選擇普通V帶型號(hào)已知Pca，nm，結(jié)合教材 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 由圖/表 13-15 確定所使用的V帶為 A 型。3.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速(1) 結(jié)合教材 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 由圖/表 13-4 ，初選小帶輪直徑dd1= 90 mm。(2) 驗(yàn)算帶速： 6.79 m/s，滿足5m/s<v<30 m/s。(3) 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 270 mm。3.4 確定V帶中心距和基礎(chǔ)長(zhǎng)度(1) 根據(jù)，初定中心距a0= 540 mm。(2) 計(jì)算所需的帶長(zhǎng) = 1660.49 mm。由圖/表 13-2 ，對(duì) A 型帶進(jìn)行基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld= 1750 mm。

7、(3) 實(shí)際中心距 584.76 mm 中心距的變化范圍 558.51 637.26 mm。3.5 驗(yàn)算小帶輪包角 162.4 >120°合格。3.6 計(jì)算V帶根數(shù)Z由nm，dd1結(jié)合教材 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 查圖/表 13-4 得P0=1.07kW。由nm，i0， A 型帶，查圖/表 13-6 得DP0= 0.17 kW。已知a1查表 13-8 得Ka= 0.96，已知Ld查表 13-2得KL=1.00 則V帶根數(shù) 3.74 ，取z= 4 。四、設(shè)計(jì)減速器內(nèi)傳動(dòng)零件（直齒圓柱齒輪）4.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 選擇材料及確定許用應(yīng)力由教材 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 11-1 確定以下參數(shù)：

8、表4-1 高速級(jí)齒輪材料及許用應(yīng)力齒輪熱處理方式齒面硬度/MPa/MPa小齒輪40MnB調(diào)制241286 HBS700MPa600MPa大齒輪ZG35SiMn調(diào)制241269 HBS600MPa500MPa由表 11-5 ，取安全系數(shù)SH= 1.0 ，SF= 1.25 。則許用應(yīng)力為： 700 MPa 600 MPa 480 MPa 400 MPa(2) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按 9 級(jí)精度制造，由教材 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 11-3 得載荷系數(shù)K= 1.0 ，由表 11-6 得齒寬系數(shù)d= 1.0 ，由表 11-4 可得彈性系數(shù)ZE= 189.8 。小齒輪傳遞的（輸入）轉(zhuǎn)矩：T1= 68240

9、 N×mm (注意單位換算)小齒輪分度圓直徑： 41.72 mm。齒數(shù)取z1= 21 ，z2=iz1 132 ，故實(shí)際傳動(dòng)比i1=z2/ z1= 6.28 。齒寬 42 mm（圓整）。取大齒輪齒寬b2= 50 mm，為補(bǔ)償安裝誤差，取小齒輪齒寬b1=b2+(510) = 60 mm。模數(shù)m=d1t/z1= 1.99 ，按表 4-1 ，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m= 2 ，實(shí)際分度圓直徑 42 mm， 264 mm，中心距 153 mm。 (3) 齒輪的圓周速度 1.06 m/s。對(duì)照表 11-2 可知，選 9 級(jí)精度是合適的。4.2 傳動(dòng)齒輪的主要參數(shù)表4-2 傳動(dòng)齒輪的主要參數(shù)高速輪低速輪齒數(shù) z

10、21132中心距a /mm153模數(shù) m /mm2齒寬b /mm6050分度圓直徑d/mm42264齒頂高h(yuǎn)a /mm22齒根高h(yuǎn)f /mm2.52.5齒高h(yuǎn) /mm4.54.5齒頂圓直徑da /mm46268齒根圓直徑df /mm38260五、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 高速軸的計(jì)算（1軸）根據(jù)表 14-1 得，高速軸材料為： 45鋼 ，熱處理方式： 調(diào)制 ，許用彎曲應(yīng)力-1b= 65 MPa。(1) 初估軸徑初選軸徑，根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算初估。由表 14-2 得常數(shù)A0= 110 21.0 mm考慮到鍵槽的作用，軸徑增加3%為 21.63 mm，圓整后暫取d1= 22 mm。(2) 軸的徑向尺寸設(shè)

11、計(jì)根據(jù)軸及軸上零部件的固定、定位、安裝要求，確定軸的結(jié)構(gòu)如下圖：表5-1 高速軸徑向尺寸確定軸段直徑d /mm確定方法說(shuō)明d1=22d1=22初估軸徑d2=28d2=d1+3C1d3=35d3=d軸承內(nèi)圈直徑d4=40d4=d3+3C1高速齒輪d6=40d6=d4d7=35d7=d3軸承內(nèi)圈直徑(3) 軸的軸向尺寸設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)圖如下：經(jīng)驗(yàn)值的計(jì)算與選取：軸承端蓋至箱外傳動(dòng)件間的距離L¢= L+2-D4-B=35 箱座壁厚d= 8 聯(lián)接螺栓至外箱壁的距離C1= 23 ；至凸緣邊距離C2= 20 軸承座寬度L=C1+C2+d+(510)= 57 齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離D2= 10 大齒輪

12、齒輪端面的距離D3= 60 軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離D4= 10（指導(dǎo)書38頁(yè)圖5-12）表5-2 高速軸軸向尺寸確定軸段長(zhǎng)度L /mm確定方法說(shuō)明L1=70L1>鍵長(zhǎng)L比四根皮帶輪略寬L2=35L2= L¢與L¢相等L3=27L3=L+2+3- L¢L4=7L4=D2-3由D2估算得出L5=60L5=D3齒輪寬度L6=7L6=L4L7=24L7=D4+B+3-3l1=57l1= L5/2+L6+B/2+D4+3l2=57l2= L5/2+ D2+B/2+D4l3=77l3=L1/2+L2+B/25.2 低速軸的計(jì)算（2軸）根據(jù)表 14-1 得，低速軸材料為

13、： 45Cr合金鋼 ，熱處理方式： 調(diào)質(zhì) ，許用彎曲應(yīng)力-1b= 75 MPa。(1) 初估軸徑初選軸徑，根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算初估。由表 14-2 得常數(shù)A0= 100 34.94 mm考慮到鍵槽的作用，軸徑增加3%為 35.99 mm，圓整后暫取d1= 36 mm。(2) 軸的徑向尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)軸及軸上零部件的固定、定位、安裝要求，確定軸的結(jié)構(gòu)如下圖：表5-5 低速軸徑向尺寸確定軸段直徑d /mm確定方法說(shuō)明d1=50d1= d4d2=60d2=d3-4C1d3=55d3=d4+3C1d4=50d4=d（軸承內(nèi)徑）軸承內(nèi)圈直徑d5=45d5=d6+3C1d6=40d6=d聯(lián)軸器軸孔直徑表5-6 所

14、選用聯(lián)軸器的主要參數(shù)型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩Tn /N×m許用轉(zhuǎn)速n r/min軸孔直徑d /mm軸孔長(zhǎng)度L /mm軸孔長(zhǎng)度L1 /mmTL750036004011284(3) 軸的軸向尺寸設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)圖如下：經(jīng)驗(yàn)值的計(jì)算與選?。狠S承端蓋至箱外傳動(dòng)件間的距離L¢= 33 箱座壁厚d= 8 聯(lián)接螺栓至外箱壁的距離C1= 23 ；至凸緣邊距離C2= 20 軸承座寬度L=C1+C2+d+(510)= 57 齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離D2= 10 大齒輪齒輪端面的距離D3= 50 軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離D4= 10 表5-7 低速軸軸向尺寸確定軸段長(zhǎng)度L /mm確定方法說(shuō)明L1=27L1=B+D

15、4+1L2=7L2=D2-3L3=49L3D3有齒輪寬度決定L4=36L4= B+D4+D2L5=33L5= L¢L6=110L6 L（聯(lián)軸器孔長(zhǎng)）由聯(lián)軸器孔的長(zhǎng)度L決定l1=96l1= L6/2+L5+B/2l2=53l2=L3/2+L4-B/2l3=54l3=L1+3-B/2+L2+L3/2六、校核軸承壽命表7-1 所選用的軸承主要參數(shù)軸名稱軸承代號(hào)d / mmD / mmB /mmCr / kN高速軸600735621416.2低速軸601050801622.0 軸承設(shè)計(jì)要求壽命 4000060000 h七、鍵連接的選擇和計(jì)算本設(shè)計(jì)減速器共需鍵：3 個(gè)。表8-1 鍵的主要參數(shù)軸

16、名安裝直徑 d / mm類型h / mmb /mm輪轂長(zhǎng)度/ mm鍵長(zhǎng)L /mm高速軸22A型664065低速軸55A型1016904540A型8127090八、箱體的設(shè)計(jì)表9-1 鑄鐵減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸（mm）名稱符號(hào)尺寸機(jī)座壁厚d8機(jī)蓋壁厚d18機(jī)座凸緣厚度b12機(jī)蓋凸緣厚度b112機(jī)座底凸緣厚度b220地腳螺釘直徑df18地腳螺釘數(shù)目n8軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d114蓋與座聯(lián)接螺栓直徑d29連接螺栓d2的間距l(xiāng)170軸承端蓋螺釘直徑d38窺視孔蓋螺釘直徑d43定位銷直徑d7df, d1, d2至外機(jī)壁距離C123df, d2至凸緣邊緣距離C220軸承旁凸臺(tái)半徑R120凸臺(tái)高度h200外機(jī)壁與軸承座端面距離l149大齒輪端面圓與內(nèi)機(jī)壁距離D110齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離D210機(jī)蓋，機(jī)座筋厚