機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書</p><p>　　設(shè)計(jì)題目 一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 </p><p>　　系 （院） 城建學(xué)院 </p><p>　　班 級(jí) 環(huán)設(shè)1101 </p><p>　　設(shè) 計(jì) 者 </p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2013年6月24日—7月7日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1：課程設(shè)計(jì)任務(wù)書············&

3、#183;····2</p><p>　　2：傳動(dòng)方案的擬定·················3</p><p>　　3：電動(dòng)機(jī)的選擇····

4、··············3</p><p>　　4：計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比··········4</p><p>　　5: 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)

5、和動(dòng)力參數(shù)··········4</p><p>　　6：減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算··············6

6、</p><p>　　齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算··············8</p><p>　　軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算············&#

7、183;··10</p><p>　　7：鍵的選擇與校核·················15</p><p>　　8：潤(rùn)滑和密封······

8、·············16</p><p>　　9：鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)···········17</p><p>　　10：感想與參考文獻(xiàn)&

9、#183;················19</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　1．傳動(dòng)方案</b></p><p>

10、;　　電動(dòng)機(jī)——帶傳動(dòng)——一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)——工作機(jī)</p><p>　　2.齒面硬度：硬齒面</p><p>　　設(shè)計(jì)功率：工作機(jī)功率</p><p><b>　　班制：每日兩班</b></p><p>　　工作年限：8年；大修年限：4年</p><p><b>　　3.已知條件<

11、;/b></p><p>　　輸送帶滾筒直徑D＝300mm</p><p>　　輸送帶工作速度V＝0.7m/s</p><p>　　輸送帶軸所需扭矩T＝900Nm</p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1）一級(jí)圓柱齒輪減速器；</p><p

12、>　　2）一根軸的強(qiáng)度校核；</p><p>　　3）圖紙要求：總裝圖1張；零件圖1張（齒輪或軸）</p><p>　　4）計(jì)算說(shuō)明書一份。</p><p>　　二、傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定</p><p>　　1.帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案如圖所示：（畫方案圖）</p><p>　　2.帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)</p

13、><p>　　電動(dòng)機(jī)1將動(dòng)力傳到帶傳動(dòng)2，再由帶傳動(dòng)傳入一級(jí)減速器3，再經(jīng)聯(lián)軸器4將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動(dòng)輸送帶6工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用帶傳動(dòng)及一級(jí)圓柱齒輪減速器，采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p><b>　　三．計(jì)算及說(shuō)明</b></p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果</p>

14、;<p><b>　　⑴電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　?、匐妱?dòng)機(jī)類型與結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　對(duì)一般的機(jī)械運(yùn)輸，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，</p><p>　　安裝形式為臥式，機(jī)座帶底腳，電壓380V。</p><p><b>　?、陔妱?dòng)機(jī)型號(hào)的選擇</b><

15、;/p><p><b>　?、彪妱?dòng)機(jī)的功率</b></p><p><b>　　滾筒轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　設(shè)：聯(lián)軸器效率</b></p><p>　　一對(duì)軸承效率； </p><p>　　閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率</

16、p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　　V帶傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　工作機(jī)所需輸入功率</b></p><p>　　由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為 </p><p>　　則工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率為 <

17、/p><p>　　根據(jù)選取電動(dòng)機(jī)的額定功率</p><p>　　1.電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y132M2-6 </p><p><b>　　2.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 </b></p><p>　　V帶傳動(dòng)比，齒輪傳動(dòng)比，則 </p><p>　?、朴?jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比</p><p

18、><b>　　傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　分配各級(jí)傳動(dòng)比</b></p><p>　?、莻鲃?dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p>　　傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)有三軸，分別為Ⅰ、Ⅱ、</p><p>　　Ⅲ軸，傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下：</p&

19、gt;<p>　　計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　?、褫S（電動(dòng)機(jī)軸）</b></p><p>　　Ⅱ軸 （減速器高速軸）</p><p><b>　?、筝S（減速器低軸）</b></p><p>　　將計(jì)算結(jié)果和傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率匯總?cè)绫?－1</p><

20、;p>　　表1－1 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果</p><p>　?、?減速器傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　V帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算</b></p><p>　?、?計(jì)算功率 PC</p><p

21、><b>　?、策x取V帶型號(hào)</b></p><p>　　根據(jù)和小帶輪轉(zhuǎn)速，查</p><p>　　表工作點(diǎn)處于A區(qū)域，取A型帶。</p><p>　　⒊小輪基準(zhǔn)直徑dd1和大輪基準(zhǔn)直徑dd2</p><p>　　取dd1=125mm， dd1=1

22、25mm</p><p><b>　　則大輪的基準(zhǔn)直徑：</b></p><p>　　由表取 dd2=500mm。 dd2=500mm</p><p><b>　?、打?yàn)算帶速</b></p><p><b>　　合適</b&

23、gt;</p><p><b>　?、党醵ㄖ行木?lt;/b></p><p>　　取 </p><p><b>　?、冻跛銕У幕鶞?zhǔn)長(zhǎng)度</b></p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算

24、結(jié)果</p><p>　　取 Ld=2240 mm </p><p><b>　?、穼?shí)際中心距</b></p><p><b>　　a=600.5mm</b></p><p><b>　?、感л啺?lt;/b></p><p><b>　　合適&

25、lt;/b></p><p>　?、箚胃鵙帶所能傳遞的功率</p><p>　　根據(jù)和dd1=125mm，查表用插值法</p><p><b>　　求得：</b></p><p>　?、?jiǎn)胃鵙帶傳遞功率的增量</p><p>　　傳動(dòng)比 ，，查表得：</p><p>

26、<b>　?、挥?jì)算V帶的根數(shù)</b></p><p>　　由表可查得=0.91，</p><p>　　由表可查得=1.06則</p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果</p><p>　　取Z=4根

27、z=4</p><p>　?、甲饔迷趲л嗇S上的力</p><p>　　單根V帶的預(yù)緊力 </p><p>　　所以作用在軸上的力為：</p><p><b>　　齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算</b></p><p>　?、饼X面彎曲強(qiáng)度計(jì)算：</p><p>　　ⅰ確定作用在小齒輪上的

28、轉(zhuǎn)矩T1</p><p><b>　　r/min</b></p><p><b>　?、⑦x擇齒輪材料</b></p><p>　　齒輪均選用合金鋼，表面淬火，齒面硬度56HRC</p><p>　　ⅲ選擇齒寬系數(shù)和齒數(shù)</p><p><b>　　取 ，</

29、b></p><p><b>　?、ご_定載荷系數(shù)K</b></p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　　取K=1.5</b></p><p>　　齒根彎曲強(qiáng)度確定齒輪模數(shù) </p><p>&l

30、t;b>　　取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) </b></p><p><b>　?、X輪幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　小齒輪分度圓直徑及齒頂圓直徑：</p><p>　　大齒輪分度圓直徑及齒頂圓直徑：</p><p><b>　　中心距：</b></p><p>

31、<b>　　齒輪寬度 ：</b></p><p><b>　?、昌X輪接觸強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　ⅰ確定許用接觸應(yīng)力 </p><p><b>　?、⒋_定齒面接觸強(qiáng)度</b></p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)與核算</b></p&g

32、t;<p>　　計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果 </p><p>　?、睖p速器高速軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?、∵x擇材料與熱處理</b></p><p>　　選用45 鋼，調(diào)質(zhì)，由表11-1得 </p><p>　　毛坯直徑≤200㎜，硬度217-255 HBS</p><p>　

33、　抗拉強(qiáng)度MPa,屈服強(qiáng)度MPa</p><p>　　彎曲疲勞極限 MPa </p><p>　　ⅱ初算軸的最小直徑 ，并進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　根據(jù)表11-3，取</b></p><p>　　對(duì)于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，</p><p>　　軸徑增大5%-7%，取<

34、/p><p><b>　?、４_定軸的各段直徑</b></p><p>　　采用階梯軸，尺寸按由小到大，由兩端至中</p><p><b>　　央的順序確定。</b></p><p>　　a：外伸端（與V帶輪相連）取最小直徑</p><p>　　b：下一臺(tái)階直徑增大，故</p

35、><p>　　c：安裝兩滾動(dòng)軸承處的軸頸直徑同為</p><p>　　d：齒輪輪轂與軸配合處直徑 </p><p><b>　　e：軸環(huán)直徑 </b></p><p><b>　?、みx擇軸承類型</b></p><p>　　查表得，軸承代號(hào)為 6208</p>

36、<p>　　計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　?、ポS承蓋的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　因?yàn)檩S承外徑</b></p><p><b>　　故 ，</b></p><p><b>　　，</b></p>&

37、lt;p><b>　　m由結(jié)構(gòu)確定</b></p><p>　　ⅵ軸各段的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) </p><p><b>　　箱蓋壁厚：</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　箱體內(nèi)壁與齒輪端面應(yīng)留有空隙 </p><p><

38、;b>　　故取</b></p><p><b>　　小齒輪寬度，故取 </b></p><p><b>　　軸環(huán)寬度 </b></p><p><b>　　軸承寬度 ，</b></p><p><b>　　V帶輪寬度 ，取</b>&

39、lt;/p><p><b>　?、?擋油環(huán)：</b></p><p><b>　　選用脂潤(rùn)滑：</b></p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　　ⅷ 螺栓</b></p><p><b>　　選用的螺栓，故</b&

40、gt;</p><p>　?、矞p速器低速軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ⅰ選擇材料與熱處理</b></p><p>　　選用45 鋼，調(diào)質(zhì)，由表11-1得 </p><p>　　毛坯直徑≤200㎜，硬度217-255 HBS</p><p>　　抗拉強(qiáng)度MPa,屈服強(qiáng)度MPa</p&

41、gt;<p>　　彎曲疲勞極限 MPa </p><p>　?、⒊跛爿S的最小直徑 ，并進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　根據(jù)表11-3，取</b></p><p>　　對(duì)于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，</p><p>　　軸徑增大5%-7%，取</p><p>　　零件的

42、孔徑（這里是聯(lián)軸器）標(biāo)準(zhǔn)尺寸，在</p><p><b>　　此處開一鍵槽。</b></p><p>　　ⅲ 確定軸的各段直徑</p><p>　　采用階梯軸，尺寸按由小到大，由兩端至中</p><p><b>　　央的順序確定。</b></p><p>　　a：外伸端（與

43、聯(lián)軸器相配）取直徑</p><p>　　b：下一臺(tái)階直徑增大，故</p><p>　　c：安裝兩滾動(dòng)軸承處的軸頸直徑同為</p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果</p><p>　　d：齒輪輪轂與軸配合處直徑</p><p><b>　　e：軸環(huán)直徑 </b></p><p&

44、gt;<b>　?、?選擇軸承類型</b></p><p>　　查表得，軸承代號(hào)為 6213</p><p><b>　　基本尺寸：</b></p><p><b>　　ⅴ 軸承蓋的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　因?yàn)檩S承外徑</b></p

45、><p><b>　　故 ，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　m由結(jié)構(gòu)確定</b></p><p>　?、?軸的各段長(zhǎng)度初步設(shè)計(jì)</p><p>　　與齒輪相配的軸長(zhǎng)為：28 mm</p><p

46、>　　軸環(huán)的長(zhǎng)度為：10 mm</p><p>　　左端軸承相配合軸長(zhǎng)：21 mm</p><p>　　右端軸承相配合軸長(zhǎng)：31 mm </p><p>　　與軸承蓋相配的軸長(zhǎng)：52 mm</p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明計(jì)算結(jié)果</p><p>　　與聯(lián)軸器相配的軸長(zhǎng)：112 mm</p><

47、;p><b>　?、?校核軸的強(qiáng)度</b></p><p>　　a：作用在軸上的載荷</p><p><b>　　圓周力： kN</b></p><p><b>　　徑向力：kN</b></p><p>　　b:決定支點(diǎn)反作用力及彎矩力矩：</p><

48、;p><b>　　水平面內(nèi)： KN</b></p><p><b>　　Nm</b></p><p><b>　　垂直面內(nèi)： KN</b></p><p><b>　　Nm</b></p><p>　　合成彎矩：合成系數(shù)：</p>

49、<p><b>　　Nm</b></p><p><b>　　當(dāng)量彎矩： Nm</b></p><p><b>　　軸的彎扭合成強(qiáng)度</b></p><p><b>　　故 強(qiáng)度合適 </b></p><p><b>　　低速軸的軸承

50、校核：</b></p><p><b>　　a：徑向載荷：</b></p><p><b>　　KN</b></p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果</p><p>　　b: 基本額定載荷：</p><p>　　

51、查相關(guān)手冊(cè)可知，深溝球軸承6213的</p><p><b>　　KN </b></p><p>　　C：計(jì)算必需的額定動(dòng)載荷</p><p><b>　　強(qiáng)度合適</b></p><p><b>　　鍵的選擇與校核</b></p><p>　　⒈ 高速

52、軸與帶輪連接鍵</p><p><b>　　因?yàn)?，選取 </b></p><p><b>　　軸 ，</b></p><p><b>　　鍵長(zhǎng)取 </b></p><p>　　2.低速軸與大齒輪處連接鍵</p><p><b>　　因?yàn)?/p>

53、 ，選取 </b></p><p><b>　　軸 ，</b></p><p><b>　　鍵長(zhǎng)取 </b></p><p>　　3.低速軸與聯(lián)軸器的連接鍵</p><p><b>　　因?yàn)?，選取 </b></p><p><

54、b>　　軸 ，</b></p><p><b>　　鍵長(zhǎng)取 </b></p><p>　　計(jì)算及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果</p><p>　　滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封</p><p>　　1.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封，對(duì)保證軸承的正常工作</p><

55、;p>　　起著十分重要的作用。</p><p>　　由前面所述，軸承都用脂潤(rùn)滑，齒輪都用油潤(rùn)滑。</p><p>　　2.軸承蓋的密封 </p><p><b>　　高速軸：</b></p><p><b>　　低速軸：</b></p><p><b>　　

56、故 ，</b></p><p>　　兩者都選用氈圈油封。</p><p>　　鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　我開始對(duì)于機(jī)械課程設(shè)計(jì)究竟要干些什么，真的是一概不知，總覺得這樣的設(shè)計(jì)很繁雜無(wú)趣，到了期末更是浪費(fèi)復(fù)習(xí)時(shí)間。但是既然安排了這樣的設(shè)

57、計(jì)課程，還是要認(rèn)真完成，雖然起初無(wú)從下手，可跟著課本我也逐漸摸索出了方法。課程設(shè)計(jì)需要的是細(xì)心和耐性，困難總是會(huì)遇到，疑惑也在所難免，所幸眾人拾柴火焰高，與同學(xué)互相討論、互相印證最終多半能得出解決方法。通過(guò)設(shè)計(jì)齒輪和軸等部件，我發(fā)現(xiàn)之前的學(xué)習(xí)還是有著不少的模糊點(diǎn)，理論知識(shí)只有通過(guò)實(shí)際計(jì)算繪圖才能讓人有更好的理解和記憶。畫圖的過(guò)程自然是辛苦枯燥的，從早上八點(diǎn)站著畫到晚上八點(diǎn)的大有人在，但是在最后那刻看著那張美妙的設(shè)計(jì)圖紙出自自己手下，心里

58、的激動(dòng)與自豪無(wú)以言表。</p><p>　　經(jīng)過(guò)這一個(gè)禮拜的計(jì)算繪圖，我終于完成了課程設(shè)計(jì)，知識(shí)是隱藏在各個(gè)地方的，課程設(shè)計(jì)使我找到了不少以前遺留下的漏洞，也促使我掌握了實(shí)際操作繪制的能力，加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的運(yùn)用和吸收。</p><p><b>　　參考資料目錄</b></p><p>　　[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，北京航空航天大學(xué)出版