單級直齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計報告說明書

1、.PAGE 1 . . . word. 機(jī)械設(shè)計根底課程設(shè)計題 目 單級直齒圓柱齒輪減速器學(xué)生 小樊指導(dǎo)教師 *專業(yè)班級 完成時間 設(shè)計題目：用于膠帶運(yùn)輸?shù)膯渭増A柱齒輪減速器，傳送帶允許的速度誤差為5%。雙班制工作，有輕微振動，批量生產(chǎn)。運(yùn)動簡圖：電動機(jī) 2聯(lián)軸器 3單級齒輪減速器4鏈傳動 5卷筒 6傳送膠帶原始數(shù)據(jù)：工程運(yùn)輸帶曳引力F(kN)運(yùn)輸帶速度 V(m/s)卷筒直徑 D(mm)使用年限 Y數(shù)據(jù)2.72.24505目錄：傳動方案的擬定及說明1電動機(jī)的選擇和計算4傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算5傳動件的設(shè)計計算6初選滾動軸承9選擇聯(lián)軸器9軸的設(shè)計計算9鍵聯(lián)接的選擇及校核計算17滾動軸承校核

2、 18設(shè)計小結(jié)20設(shè)計任務(wù)書20參考資料24傳動方案的擬定及說明傳動方案已給定：減速器為單級齒輪減速器外傳動為鏈傳動方案簡圖如下：傳動方案的分析說明：方案中采用鏈傳動。防止了帶傳動中出現(xiàn)的彈性滑動和打滑；而且作用在軸上的壓力小，可減少軸承的摩擦損失；制造和安裝的精度低，有效降低生產(chǎn)本錢。由于鏈傳動的潤滑至關(guān)重要，應(yīng)選擇合宜的潤滑方式。方案中采用單級圓柱齒輪減速器。此類減速器工藝簡單，精度易于保證，適宜批量生產(chǎn)。由題目數(shù)據(jù)可知，載荷較小，傳動速度也較低?？傮w來說，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外構(gòu)造簡單、尺寸緊湊、本錢低傳動效率高。電動機(jī)的選擇和計算電動機(jī)類型的選擇：

3、分析工作機(jī)工作條件及電源，選用Y系列三相交流異步電動機(jī)。電動機(jī)功率的選擇：工作機(jī)所需功率電動機(jī)輸出功率 傳動裝置的總效率 式中，、分別為聯(lián)軸器、滾動軸承、齒輪和鏈輪的效率故 所以電動機(jī)的額定功率為 電動機(jī)轉(zhuǎn)速確實(shí)定可查得，齒輪的傳動比的圍為，鏈輪的傳動比圍為。則電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選的圍為其中，電動機(jī)型號確實(shí)定由以上可以確定電動機(jī)的型號為：Y2-132M-4其額定功率為：其額定轉(zhuǎn)速為：故總傳動比為：各級傳動比的分配如下：取鏈輪的傳動比為，則可知齒輪的傳動比為。可知兩者的傳動比都在常用圍之。傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算各軸的轉(zhuǎn)速各軸的輸入功率各軸的轉(zhuǎn)矩傳動件的設(shè)計計算鏈傳動鏈輪齒數(shù)查表得，則。 鏈輪節(jié)數(shù)

4、 初定中心距為。可得取鏈節(jié)數(shù)為。計算功率查表得，工況系數(shù)為，故鏈條節(jié)距估計此鏈傳開工作于功率曲線圖中曲線定點(diǎn)的左側(cè)即可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞，可得采用單排鏈，.，故查表得，需采用鏈條，節(jié)距.實(shí)際中心距將中心距設(shè)置成可調(diào)的，故不必計算實(shí)際中心距?？扇∮嬎沔溗俜显瓉淼募俣?。且，故不必校核靜力強(qiáng)度平安系數(shù)。作用在軸上的壓力取鏈輪的主要尺寸采用腹板式單排鑄造鏈輪，查表可得，輪轂長度為可得齒輪傳動齒輪材料及精度等級齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為HBS；大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度HBS。根據(jù)表選級精度。齒面精糙度Ra1.63.2m.其中數(shù)據(jù)為，12636536480360按齒面接

5、觸強(qiáng)度設(shè)計設(shè)齒輪按8級精度制造，取載荷系數(shù)，。取，代入數(shù)據(jù)得，。齒數(shù)取，則。故實(shí)際傳動比為模數(shù)齒寬，取，查表，取模數(shù)為，實(shí)際的，中心距為小齒輪144483941.3552大齒輪2226230221212.3747驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度由圖表可得，齒形系數(shù)，平安。齒輪的圓周速度故可知選用8級精度是合宜的。初選滾動軸承因該減速器采用單級圓柱齒輪傳動，主要承受徑向載荷，所以選用深溝球軸承。查表GB27689軸I 上的軸承選用型號為6306，軸II 上的軸承選用型號為6210，其壽命校核見第九章。選擇聯(lián)軸器由于本機(jī)構(gòu)載荷較為平穩(wěn)、啟動頻繁、整體軸系為要求不高的中、低速軸系傳動，而且對彈性和緩沖性要求不高，即

6、選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，又因?yàn)檩S的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速為，軸頸為，查表，選用型號的彈性柱銷聯(lián)軸器。軸的設(shè)計計算高速軸即前述軸根據(jù)扭矩初算軸頸材料選用45*鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度取軸的C值為110。為補(bǔ)償鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱，應(yīng)將直徑擴(kuò)大5%即，故，選軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計軸的裝配、定位和固定單級圓柱齒輪減速器中可以將齒輪安裝在箱體的中央，相對兩軸承堆成分布。在考慮到齒輪和軸的尺寸，將齒輪和軸制造成齒輪軸，以保證安裝要求。軸的各段直徑和長度前面已選聯(lián)軸器和滾動軸承，故軸上裝有聯(lián)軸器、軸承和密封元件處的直徑即可取定。另外注意用于定位的軸肩和僅是為了軸上零件裝拆方便或者區(qū)分加工外表的軸肩，兩直徑略有差異即可。各軸段的長度取決于軸

7、上零件傳動件、軸承的寬度以及相關(guān)零件箱體軸承座=軸承端蓋的軸向位置和構(gòu)造尺寸。另外要注意軸承潤滑方式的選取對其位置的影響。根據(jù)以上分析，可得軸的各段直徑和長度如圖：按彎矩復(fù)合強(qiáng)度校核小齒輪分度圓直徑，軸的轉(zhuǎn)矩。則圓周力徑向力軸受力分析簡圖a由于軸承兩軸承關(guān)于齒輪對稱，故垂直面彎矩圖b截面a-a在垂直面的彎矩為水平面彎矩圖c截面a-a在水平面的彎矩為合彎矩圖d扭矩圖e當(dāng)量彎矩圖f危險截面a-a當(dāng)量載荷為,如果認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，代入上式得危險截面的強(qiáng)度校核符合強(qiáng)度要求。低速軸即前述軸根據(jù)扭矩初算軸頸材料選用45*鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度取軸的C值為110。為補(bǔ)償鍵槽對軸強(qiáng)度的

8、削弱，應(yīng)將直徑擴(kuò)大5%即，故，選軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計軸的裝配、定位和固定制造安裝要求根本同高速軸。只有，此軸上大齒輪用鍵周向定位，而不再制成齒輪軸。故應(yīng)注意套筒和齒輪的定位。軸的各段直徑和長度前面已計算鏈輪的有關(guān)參數(shù)，故軸上裝鏈輪、軸承和密封元件處的直徑即可取定。另外注意用于定位的軸肩和僅是為了軸上零件裝拆方便或者區(qū)分加工外表的軸肩，兩直徑略有差異即可。各軸段的長度取決于軸上零件傳動件、軸承的寬度以及相關(guān)零件箱體軸承座=軸承端蓋的軸向位置和構(gòu)造尺寸。另外要注意軸承潤滑方式的選取對其位置的影響。根據(jù)以上分析，可得軸的各段直徑和長度，以及大致外形圖如下：按彎矩復(fù)合強(qiáng)度校核大齒輪分度圓直徑，軸的轉(zhuǎn)矩。則圓周

9、力徑向力鏈輪局部，鏈輪對軸的作用力軸受力分析簡圖a軸承兩軸承關(guān)于齒輪對稱， 在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力外力作用方向與鏈傳動的布置有關(guān)，按照最不利的情況考慮。見步驟中計算。垂直面彎矩圖b截面a-a在垂直面的彎矩為水平面彎矩圖c截面a-a在水平面的彎矩為力產(chǎn)生的彎矩圖a-a截面處：合彎矩圖d考慮到最不利的情況，把扭矩圖e當(dāng)量彎矩圖f危險截面a-a當(dāng)量載荷為,如果認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，代入上式得危險截面的強(qiáng)度校核符合強(qiáng)度要求。鍵聯(lián)接的選擇及校核計算與聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的鍵，。故，選用單源頭普通平鍵，即C型鍵。查表得，選用型號:鍵C845 GB/T1096-2003,.故，故強(qiáng)度符合。與低速軸上

10、齒輪聯(lián)結(jié)的鍵，。故，選用圓頭普通平鍵，即A型鍵。查表得，選用型號：鍵1640 GB/T1096-2003，。故，故強(qiáng)度符合。低速軸上與鏈輪聯(lián)結(jié)的鍵，。故，選用圓頭普通平鍵，即A型鍵，查表得，選用型號：鍵1063 GB/T1096-2003，。故，故強(qiáng)度符合。滾動軸承校核 有工作條件可知，要求軸承的壽命至少為。為了保證整個機(jī)構(gòu)的壽命，取軸承壽命。高速軸上的滾動軸承校核根據(jù)工作條件，取載荷系數(shù)，溫度系數(shù)。前已分析軸承的受力，即無軸向載荷，故，當(dāng)量動載荷為一恒定的徑向載荷。即，其中，對于球軸承，壽命指數(shù)。所選軸承6306的。故軸承符合要求。低速軸上的滾動軸承校核根據(jù)工作條件，取載荷系數(shù)，溫度系數(shù)。前

11、已分析軸承的受力，即無軸向載荷，故，當(dāng)量動載荷為一恒定的徑向載荷。即，其中，對于球軸承，壽命指數(shù)。所選軸承6210的。故軸承符合要求。設(shè)計心得。24889hL=8 * 350 * 8=22400h機(jī)械設(shè)計要設(shè)計每個零部件，設(shè)計其傳動裝置，進(jìn)展參數(shù)設(shè)計。傳動零件，軸，健和軸承等的設(shè)計計算。在設(shè)計中很多要先進(jìn)展初步計算，利用初步計算的結(jié)果在進(jìn)展下一步的計算。如果下面的結(jié)果不理想，則重復(fù)修改初步結(jié)果，直到滿意為止。這其中有很多反復(fù)工作，必須要有足夠的耐心，保證結(jié)果的合理正確性。設(shè)計時，全面考慮機(jī)械零部件的強(qiáng)度，剛度，工藝性，經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)等要求。如軸承的選擇應(yīng)大局部考慮經(jīng)濟(jì)及實(shí)用性，在滿足各種使用條件

12、下，應(yīng)優(yōu)先考慮價格低廉的深溝球軸承。再畫出裝配圖前，要先畫草圖。因?yàn)橛行┝慵枰冉?jīng)初算和繪草圖，得出初步符合設(shè)計條件的根本構(gòu)造尺寸，然后再進(jìn)展必要的計算，根據(jù)計算的結(jié)果再對構(gòu)造和尺寸進(jìn)展修改。在設(shè)計中盡量采用使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)，有利于零件的互換性與工藝性。課程設(shè)計一定要按順序步驟進(jìn)展。如果不按順序，則有可能數(shù)據(jù)缺少依據(jù)，是錯誤的。所以一定要先把設(shè)計容步驟順序理清。設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計的目的機(jī)械設(shè)計根底課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計根底課程的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是對學(xué)生進(jìn)展的第一次較為全面的設(shè)計訓(xùn)練，其目的是：1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過的理論知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析解決機(jī)械工程問題的能力；2、學(xué)習(xí)掌握機(jī)械設(shè)計的一般

13、方法，了解簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計步驟和設(shè)計方法；3、熟悉和使用設(shè)計資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)；4、為未來的專業(yè)設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打下根底。二、課程設(shè)計的容機(jī)械設(shè)計根底課程設(shè)計題目為通用機(jī)構(gòu)的傳動裝置設(shè)計，機(jī)械設(shè)計根底課程設(shè)計題目及設(shè)計參數(shù)見設(shè)計題目清單。課程設(shè)計容：電動機(jī)的選擇；傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)確實(shí)定和計算；主要零件的設(shè)計計算；減速器裝配圖和零件工作圖的繪制；設(shè)計說明書的編寫。設(shè)計工作量：1、減速器裝配圖 10號；2、主要零件工作圖 2從減速器中選擇1個齒輪和1根軸；3、設(shè)計說明書 1 份。 設(shè)計說明書編排格式參照中南大學(xué)本科生畢業(yè)論文格式要求。三、設(shè)計的方法與步驟機(jī)械設(shè)計根底課程設(shè)計與機(jī)械設(shè)計的

14、一般過程相似，也是從方案分析開場，進(jìn)展必要的計算和構(gòu)造設(shè)計，最后以圖紙表達(dá)設(shè)計結(jié)果，以計算說明書表示設(shè)計的依據(jù)。課程設(shè)計步驟：1、設(shè)計準(zhǔn)備認(rèn)真閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要求、工作條件、設(shè)計容；通過閱讀有關(guān)資料、圖書，參觀實(shí)物或模型，了解設(shè)計對象；復(fù)習(xí)有關(guān)課程相關(guān)容，熟悉有關(guān)零件的設(shè)計方法和步驟，準(zhǔn)備好設(shè)計需要的圖書、資料和用具，擬定設(shè)計方案。2、傳動裝置的總體設(shè)計確定傳動裝置的傳動方案；、選擇電動機(jī)根據(jù)工作機(jī)的特性、工作環(huán)境、工作載荷的大小和性質(zhì)等條件，選擇電動機(jī)的種類、類型和構(gòu)造型式、功率和轉(zhuǎn)速，確定電動機(jī)型號。、傳動比的分配傳動裝置總的傳動比可根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n0和工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速nW，計

15、算出，然后根據(jù)總傳動比合理分配給各級傳動?？倐鲃颖鹊扔诟骷壏謧鲃颖鹊倪B乘積。、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計算在選定電動機(jī)型號，分配傳動比后，將傳動裝置中各軸傳遞的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和相鄰軸間的傳動比及傳動效率計算出來，為下一步的零件和軸的設(shè)計計算提供設(shè)計計算依據(jù)。3、傳動零件的設(shè)計計算傳動零件的設(shè)計計算包括確定傳動零件的材料、熱處理方法、參數(shù)、尺寸和主要構(gòu)造。、減速器以外的傳動零件設(shè)計計算帶傳動、鏈傳動、開式齒輪傳動等；、開式齒輪傳動設(shè)計開式齒輪傳動須確定出模數(shù)、齒數(shù)、分度圓直徑、齒寬、輪轂長度以及作用在軸上力的大小和方向。、普通V帶傳動設(shè)計計算普通V帶傳動須確定出帶的型號、帶輪直徑和寬度、計算

16、出帶的長度、中心距、帶的根數(shù)及作用在軸上力的大小和方向。、鏈傳動設(shè)計鏈傳動須確定出鏈節(jié)距、齒數(shù)、鏈輪直徑、輪轂寬度、中心距及作用在軸上力的大小和方向。、減速器部傳動零件的設(shè)計計算如齒輪傳動設(shè)計計算、軸的設(shè)計計算等。在減速器外部的傳動零件設(shè)計完成后，應(yīng)檢驗(yàn)開場計算的運(yùn)動及動力參數(shù)有無變化，如有變化則應(yīng)作相應(yīng)的修改后，再進(jìn)展減速器傳動零件的設(shè)計計算。齒輪和軸的設(shè)計計算參照教材所示的步驟、方法和公式進(jìn)展。4、減速器裝配草圖設(shè)計繪制減速器裝配草圖，選擇聯(lián)軸器，初定軸徑；定出軸上受力點(diǎn)的位置和軸承支點(diǎn)間的跨距；校核軸及軸轂聯(lián)接強(qiáng)度；選擇計算軸承并設(shè)計軸承組合的構(gòu)造；減速器箱體和的設(shè)計。5、工作圖設(shè)計零件工作圖設(shè)計；裝配工作圖設(shè)計6、整理編寫設(shè)計說明書整理編寫設(shè)計說明書，總結(jié)設(shè)計的收獲和經(jīng)歷教訓(xùn)。四、設(shè)計本卷須知1、提倡獨(dú)立，嚴(yán)禁盲目抄襲和“閉門造車，要認(rèn)真閱讀參考資料，仔細(xì)分析參考圖例的構(gòu)造。2、掌握“三邊邊畫圖、邊計算、邊修改設(shè)計法，設(shè)計中應(yīng)對發(fā)現(xiàn)的不合理構(gòu)造和尺寸進(jìn)展必要的修改，力求精益求精。3、學(xué)會正確處理設(shè)計計算和構(gòu)造設(shè)計間的關(guān)系，要統(tǒng)籌兼顧。4、正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)。5、圖紙表達(dá)正確、清晰、圖面