一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動(dòng)課程設(shè)計(jì).doc

廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院機(jī) 電 系課程設(shè)計(jì)報(bào)告機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 07模具A班 學(xué) 號(hào)： 設(shè) 計(jì) 人： 指導(dǎo)老師： 王春艷 完成日期： 2009-5-20 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動(dòng)）傳動(dòng)簡(jiǎn)圖：1.電動(dòng)機(jī) 2.V帶 3. 減速箱 4.聯(lián)軸器 5滾筒 6.輸送帶原始數(shù)據(jù)：（已知條件）說(shuō)明：1.單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)；2.每年按300個(gè)工作日計(jì)算，每日工作二班。完成日期:_年_月_日設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：_ _年_月_日任課教師:_ _年_月_日評(píng)分與評(píng)語(yǔ):_（二） 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算2、V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)；3、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)；4、軸的設(shè)計(jì)；5、聯(lián)軸器的選擇；6、潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇；7、繪制零件的工作圖和裝配圖 (1)、減速器的裝配圖 (2)、繪制零件的工作圖 注：裝配圖包括：尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求及特性、零件編號(hào)、零件明細(xì)表、標(biāo)題欄。零件的工作圖包括：尺寸的標(biāo)注、公差、精度、技術(shù)要求。 10、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (1)、目錄； (2)、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； (3)、設(shè)計(jì)計(jì)算：詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟及演算過(guò)程； (4)、對(duì)設(shè)計(jì)后的評(píng)價(jià)； (5)、參考文獻(xiàn)資料。（三） 設(shè)計(jì)工作量1.減速器總裝圖一張2.零件圖二張3.設(shè)計(jì)說(shuō)明一份。目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)傳動(dòng)方案說(shuō)明電動(dòng)機(jī)的選擇傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承、鍵聯(lián)接的選擇減速器附件的選擇潤(rùn)滑與密封設(shè)計(jì)小結(jié)參考資料一 傳動(dòng)方案說(shuō)明第一組：用于膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)筒的傳動(dòng)裝置1、工作條件：室內(nèi)、塵土較大、環(huán)境最高溫度35；2、原始數(shù)據(jù)： （1）輸送拉力F=3920N；（2）輸送帶工作速度V=1.5m/s（允許輸送帶的工作速度誤差為4%）；（3）輸送機(jī)滾筒直徑D=320mm；（4）卷筒效率=0.96（包括卷筒及軸承的效率）；（5）動(dòng)力來(lái)源：三相交流電源，電壓為380/220伏；二 電動(dòng)機(jī)的選擇1、選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型1）電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工條件，選用一般用途的Y(IP44)系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2）電動(dòng)機(jī)容量（1）卷筒軸的輸出功率Pw （2）電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd 傳動(dòng)裝置的總效率 式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由表2-4查得：V帶傳動(dòng) 滾動(dòng)軸承2=0.99; 圓柱齒輪傳動(dòng)3=0.97; 彈性聯(lián)軸器4=0.99; 卷筒軸滑動(dòng)軸承5=0.96, 則=0.960.9920.970.990.960.86 故 (3)電動(dòng)機(jī)額定功率Ped 由有關(guān)表格選取電動(dòng)機(jī)額定功率Ped =7.5kW。1） 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 =601000v/3.14d=89.57為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-1查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍=24，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍=36，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min和1500r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。這里初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：方案電動(dòng)機(jī)型 號(hào)額定功率(KW)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量(kg)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿載總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)單級(jí)減速器1Y132M-47.5150014403816.1435.382Y160M-67.510009706310.833.33.28.28由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案2的傳動(dòng)比較小，傳動(dòng)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小。因此可采用方案2，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y160M-6。4）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由表查出Y132S-6型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形，安裝尺寸，并列表記錄備用（略）。3計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 2）分配各級(jí)傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為 所得i2值符合一般齒輪傳動(dòng)和圓柱單級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比的常用范圍。4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為 2）各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即 3）各軸轉(zhuǎn)矩 將計(jì)算結(jié)果匯總列表備用（略）。三 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定計(jì)算功率為工作情況系數(shù)，查課本表8.21可得，=1.2 即 =1.27.5=9kw2、選擇V帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算功率=9kw，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=970r/min,由課本圖8.12選擇B型普通V帶。3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑由課本表8.6和圖8.12得=125mm取=140mm 大帶輪的基準(zhǔn)直徑，因?yàn)?3.3 所以=293.94r/min.3140=462mm 由課本表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值475mm，則實(shí)際傳動(dòng)比i，從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為 r/min 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速誤差=100%=-2.7%在4%之間。4、驗(yàn)算帶速V 帶速在525的范圍內(nèi)。5、確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心距a根據(jù)課本（8.14）式得0.7(+)2(+) 得：430.5mm1230mm按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距=1100mm.由課本式(8.15)得：+ =21100+(140+475)+ =3191.1mm查課本表8.4可得：=3150mm由課本(8.16)式得實(shí)際中心距a為a+=1080mm中心距a的變動(dòng)范圍為=a-0.015 =a+0.03=(1080-0.0153150)mm=1033 =(1080+0.033150)mm=1175mm6、校驗(yàn)小帶輪包角由課本式(8.17)得：=7、確定V帶根數(shù)Z由課本(8.18式)得 根據(jù)=140mm、=970r/min,查表8.10，用內(nèi)插法得 1.82+ =2.11kw取=2.10kw由課本式（8.11）得功率增量為為 =由課本表8.18查得根據(jù)傳動(dòng)比=3.21本表8.19得=1.1373，則 =0.31kw 由課本表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)=1.03,本圖8.11查得包角系數(shù)=0.86，得普V 根 =3.96根圓整得z =4根8、求初拉力及帶輪軸上的壓力由課本表8.6查得B型普通V帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量q=0.17 kg/m,根據(jù)課本式（8.19）得單根V帶的初拉力為 =N =280.6N由課本式（8.20）可得作用在軸上的壓力為 =2 =2280.64N =22199、 設(shè)計(jì)結(jié)果選用4根B型V帶，中心距a=1080mm,帶輪直徑=140mm,=475mm，軸上壓力=2219N。四 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選擇齒輪材料及精度等級(jí) 根據(jù)課本表10.9可得，小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS大齒輪選用45號(hào)鋼正火，硬度為169217HBS。因?yàn)槭瞧胀p速器、由課本表10.21選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度3.26.3。2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用課本式（10.22）求出值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：1） 轉(zhuǎn)矩 =9.55Nmm=2.4 Nmm2） 載荷系數(shù)K查課本表10.11取K=1.13） 齒數(shù)和齒寬系數(shù)小齒輪的齒數(shù)取為25，則大齒輪齒數(shù)=100。因單級(jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由課本表10.20選取=1。4） 許用的接觸應(yīng)力由課本圖10.24查得= 560MPa, =530 Mpa由課本表10.10查得=1=60293.941（730016）=4.8=/i=4.87/3.28=1.46 查課本圖10.27得=0.95，=1.06。由課本式（10.13）可得= =故 m=由課本表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3.3mm3、主要尺寸計(jì)算 經(jīng)圓整后取=85mm =+5mm=90mm =206.25mm4、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由課本式（10.24）得出，如則校核合格。確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：1）、齒形系數(shù)查課本表10.13得=2.65，=2.182）、應(yīng)力修正系數(shù)查課本表10.14得1.803）許用彎曲應(yīng)力由課本圖10.25查得。由課本表10.10查得 =1.35。由課本圖10.26查得 由課本式（10.24）可得 =155.6MPa =140.7Mpa故 齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。 5、齒輪的圓周速度v 由課本表10.22可知，選8級(jí)精度是合適的。6、幾何尺寸計(jì)算及繪制齒輪零件工作圖。（見(jiàn)零件圖1）五 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬小功率，對(duì)材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由課本表14.7查得強(qiáng)度極限=650MPa ,再由課本表14.2得許用彎曲應(yīng)力=60MPa 。2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)課本表14.1得C=107118。又由課本式（14.2）得軸：軸：107118）考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%5%，取為32.436.4mm。由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑=35mm。軸取為48.254.2mm，由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑=48mm八 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器通常用來(lái)連接兩軸并在其間傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、受載變形和溫度變化等影響，往往存在著某種程度的相對(duì)位移。因此，設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有補(bǔ)償上述偏移量的性能，否則就會(huì)在軸、聯(lián)軸器、軸承中引起附加載荷，導(dǎo)致工作情況惡化。綜上所述，故選擇撓性聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，再根據(jù)聯(lián)軸器補(bǔ)償位移方法，選彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，它僅用彈性柱銷(xiāo)（通常用尼龍制成）將兩半聯(lián)軸器連接起來(lái)，它傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、耐用性好，故選擇彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 為了隔離震動(dòng)、緩和沖擊和安裝方便，擬軸選用選彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，軸選用無(wú)彈性元件擾性聯(lián)軸器2）計(jì)算轉(zhuǎn)矩由設(shè)計(jì)手冊(cè)查的K=1.3 Tc1=K9550=1.39550=316.8NmTc2=K9550=1.39550=1039Nm3) 選擇型號(hào)及尺寸由Tc1=316.8Nm =35mm , Tc2=1039Nm =48mm ， 差GB432384，軸選用選彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,型號(hào)為T(mén)L6，其中Tn=250 Nm, n= 3800r/min; 軸選用無(wú)彈性元件擾性聯(lián)軸器，型號(hào)為HL3，其中Tn=630 Nm，n= 5000r/min九 潤(rùn)滑、密封裝置的選擇 根據(jù)課本1118頁(yè)，再根據(jù)齒輪的圓周速度,軸承可以用脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑潤(rùn)滑,由于齒輪的轉(zhuǎn)速是小于2m/s, 故軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑，為防止箱體內(nèi)的軸承與潤(rùn)滑脂的配合，防止?jié)櫥魇В瑧?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)，潤(rùn)滑脂的裝填量不應(yīng)超過(guò)軸承空隙體積的，在減速器中，齒輪的潤(rùn)滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度而定，由于V12m/s，所以采用油池潤(rùn)滑，齒輪浸入油池1-2個(gè)齒高深度，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x為40mm，箱體內(nèi)采用SH0357-92中的50號(hào)潤(rùn)滑，裝至規(guī)定高度。軸承蓋中采用氈圈油封密封。十 減速器的設(shè)計(jì)名稱符號(hào)減速器型式、尺寸關(guān)系/mm結(jié)果齒輪減速器箱座壁厚0.025a+18 8箱蓋壁厚0.025a+18 8箱蓋凸緣厚度 1.512箱座凸緣厚度b 1.5 12箱座底凸緣厚度 2.5 20地腳螺釘直徑 0.036a+12 22地腳螺釘數(shù)目 n A250時(shí)，n=6 6軸承旁連接螺栓直徑 0.75 16蓋與座連接螺栓直徑 （0.50.6） 12連接螺栓的間隔150200 150軸承端蓋螺釘直徑 （0.40.5） 10檢查孔蓋螺釘直徑 （0.30.4） 8定位銷(xiāo)直徑d (0.70.8) 9、至外箱壁距離 見(jiàn)課本表4.2：=30：=22：=18、至凸緣邊緣距離 見(jiàn)課本表4.2：=26：=16軸承旁凸臺(tái)半徑 16凸臺(tái)高度h根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn) 20外箱壁至軸承座端面的距離 +（5+10）36齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離 10齒輪端面與內(nèi)箱間的距離 9箱蓋、箱座肋厚軸承端蓋外徑D+（55.5），D-軸承外徑I軸：120II軸：140軸承旁連接螺栓距離 S盡量靠近，以M和M互不干涉為準(zhǔn)，一般取S=I軸：120II軸：140設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的一級(jí)圓柱直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)起到了很大的幫助；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(mén)綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程力學(xué)、互換性與測(cè)量技術(shù)、Auto CAD、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(zhuān)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.5、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)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。參考資料1、德主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)第二版高等教育出版社，20042、劉力等主編. 機(jī)械制圖（第二版）-高等教育出版社，20043、陳立德主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第三版）-高等教育出版社，20074、陳于萍、高曉康 主編. 互換性與測(cè)量技術(shù)課本高等教育出版社。i=10.83=9kw=125mmV=7.11m/s=3191.1mm=3150mm=1033mm、=1175mm2.096kw2.10kwZ=4根=0.31kw=2219N=1.1 NmmK=1.1=1= 560MPa=530Mpa=4.8=1.46=532MPa=562MPam=2.34mm=82.5=330mmb=85mm=90mma=206.25mm=2.65=2.18軸：=30mm軸：=48mmTc1=316.8Nm =35mmTc2=1039Nm =48mm 第 22 頁(yè) 共 22 頁(yè)