減速器機械設計課程設計

1、<p><b>　　電動機的選擇</b></p><p>　　按照設計要求以及工作條件選用三相異步電動機，Y系列，額定電壓380V.</p><p><b>　　電動機的容量選擇</b></p><p><b>　　工作機功率：</b></p><p><b&g

2、t;　　P===4.2KW</b></p><p>　　查機械設計課程設計手冊可得：</p><p>　　V帶的傳動效率η1=0.95；</p><p>　　齒輪的傳動效率 η2=0.98；</p><p>　　滾動軸承的傳動效率η3=0.99；</p><p>　　聯軸器的傳動效率η4=0.99。<

3、;/p><p><b>　　所需電動機功率：</b></p><p><b>　　P0=</b></p><p>　　總效率：η=η1η2η32η4=0.95×0.98×0.992×0.99=0.912</p><p>　　所以所需電動機功率Pr===4.61KW</

4、p><p>　　電動機的轉速和型號的選定</p><p>　　由已知條件可計算輸送機滾筒的轉速：</p><p>　　nw=v/2πr=1.5/2×3.14×0.125=1.59r/s=9。54r/min</p><p>　　綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸，質量及價格因素，為使傳動裝置緊湊，，決定采用同步轉速為1500r/mi

5、n的電動機。</p><p>　　根據電動機類型、容量和轉速，由電機產品目錄或有關手冊選定電動機型號為Y132S-4。其主要性能如表2.1所示。 </p><p>　　表2.1 Y132S-4型電動機的主要性能</p><p><b>　　傳動比計算</b></p><p><b>　　計算總傳動比<

6、;/b></p><p>　　i總=n0/nw=1440/95.4=10.16</p><p><b>　　傳動比的分配</b></p><p>　　查手冊可得齒輪傳動比i帶=3～5，所以取i帶=4</p><p>　　則減速器傳動比i減= i總/ i帶=10.16/4=2.54</p><p&

7、gt;　　若取i減=2.5，則Δi=（2.5-2.54）/2.5=0.016=1.6%<5%，</p><p>　　所以取i減=2.5合理</p><p>　　傳動裝置的運動和動力參數計算</p><p><b>　　0軸即電動機軸：</b></p><p>　　轉速：n0=1440r/min</p>

8、<p>　　功率：P0= Pr=4.61KW</p><p>　　轉矩：T0=9550 P0/ n0=9550*4.61/1440=30.57 (N.m)</p><p>　?、褫S即減速器高速軸：</p><p>　　轉速：nⅠ=n0/i帶=1440/25=567r/min</p><p>　　功率：PⅠ= P0*η1*η3=4.

9、61*0.95*0.99=4.34KW</p><p>　　轉矩：TⅠ=9550*PⅠ/nⅠ=9550*4.34/567=108.4N.m</p><p>　?、蜉S即減速器低速軸：</p><p>　　轉速：nⅡ=n1/i減=382/4=95.4/min</p><p>　　功率：PⅡ= P0*η1*η32*0.97=4.61*0.95*0.

10、992*0.98=4.21KW</p><p>　　轉矩：TⅡ=9550*PⅡ/nⅡ=9550*4.21/95.4=285.55N.m</p><p><b>　?、筝S即卷筒軸：</b></p><p>　　轉速：nⅢ=95.4r/min</p><p>　　功率：PⅢ=4.2KW</p><p>

11、;　　轉矩：TⅢ=9550*PⅢ/nⅢ=9550*4.2/95.4=230.99N.m</p><p>　　將以上計算結果匯總列于表2.2，以便設計計算時查用。</p><p>　　表2.2 各軸的運動和動力參數</p><p><b>　　V形帶的設計</b></p><p><b>　　確定計算功率<

12、/b></p><p>　　PC=KAP0，已知P0=5.5KW，查表4.7得KA=1.2，所以PC=6.6KW</p><p><b>　　選擇帶型</b></p><p>　　根據計算功率PC=6.6KW和小帶輪轉速n0=nd=1440r/min，選擇A型帶</p><p><b>　　確定V帶輪基準

13、直徑</b></p><p>　　查表4.8知A型帶的，取</p><p><b>　　所以，查表4.8取</b></p><p><b>　　驗算帶速</b></p><p>　　<5～25m/s，所以合適</p><p>　　確定帶的基準長度Ld和中心距

14、</p><p>　　按設計要求，初取中心距</p><p><b>　　V帶基準長度</b></p><p><b>　　查表4.2，選</b></p><p><b>　　實際中心距 </b></p><p>　　考慮安裝，調整和補償張緊力的需要，中

15、心距應有一定的調節(jié)范圍：</p><p><b>　　驗算小帶輪包角</b></p><p>　　小帶輪包角>120°，合適</p><p><b>　　確定V帶的根數</b></p><p>　　查表4.4，得P0=1.32KW，ΔP0=0.17KW，查表4.5得Ka=0.95，查

16、表4.6得KL=1.01，所以，V帶根數</p><p><b>　　所以取z=5根</b></p><p>　　確定單根V帶的初拉力</p><p>　　查表4.8，得q=0.10kg/m</p><p><b>　　單根V帶的初拉力：</b></p><p>　　帶作用在

17、帶輪軸上的壓力</p><p><b>　　齒輪傳動設計的計算</b></p><p>　　圓柱直齒輪的設計計算</p><p><b>　　選擇材料</b></p><p>　　查機械設計基礎表6.4得：</p><p>　　高速軸小齒輪：45鋼，調質，硬度HB1=215H

18、BS1</p><p>　　低速軸大齒輪：45鋼，正火，硬度HB2=185HBS2</p><p><b>　　許用接觸應力</b></p><p>　　查機械設計基礎表6.5得：</p><p>　　小齒輪：[σ]H1=380+0.7HBS1=380+0.7*215=530MPa</p><p>

19、;　　大齒輪：[σ]H2=380+0.7HBS2=380+0.7*185=510MPa</p><p><b>　　許用彎曲應力</b></p><p><b>　　查表6.7得：</b></p><p>　　[σ]F1=140+0.2HBS1=140+0.2*215=183MPa</p><p>

20、　　[σ]F2=140+0.2HBS2=140+02*185=177MPa</p><p>　　按接觸疲勞強度計算齒輪的主要尺寸</p><p>　　小齒輪所需轉矩：T1=9.55*104P1/n1=10840N.mm</p><p>　　選定載荷系數K：據K=1.3～1.7，電動機載荷較平穩(wěn)，齒輪支撐為對稱布置，取K=1.4</p><p>

21、;　　計算齒數比：μ=z2/z1=i減=4</p><p>　　選擇齒寬系數ψd：據齒輪為軟齒面和兩軸承間為對稱布置，由表6.9取ψd=1</p><p>　　材料系數：查表6.6得，ze=189.8MPa</p><p>　　計算小齒輪的分度圓直徑d1：</p><p><b>　　d1≥</b></p>

22、<p><b>　　=</b></p><p><b>　　=62mm</b></p><p><b>　　確定齒輪的模數：</b></p><p><b>　　因中心距а=</b></p><p>　　故m=(0.007～0.02) а=1.

23、068～3.05,所以按標準模數系列，取m=2</p><p>　　確定齒輪的齒數z1和z2：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　計算齒輪的主要尺寸：</p><p><b>　　齒輪分度圓：</b></p><p><b>　　齒輪傳動中

24、心距：</b></p><p><b>　　齒輪寬度：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　計算齒輪的圓周速度并選擇齒輪精度：，按表6.14選取齒輪等級精度為8級精度</p><p>　　校核齒根的彎曲疲勞強度</p><p>　

25、　選YFS并比較：查表6.8：</p><p>　　計算大齒輪齒根的彎曲應力：</p><p>　　所以，齒輪的彎曲疲勞強度足夠。</p><p><b>　　計算齒輪的主要尺寸</b></p><p><b>　　齒輪分度圓： </b></p><p><b>　

26、　齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p><b>　　軸的設計</b></p><p>　　減速器低速軸Ⅱ的設計</p><p>　　選擇軸的材料，確定許用應力</p><p>　　45鋼，調質處理，查表9.1得<

27、/p><p><b>　　初步計算最小軸徑</b></p><p>　　從動軸傳遞功率P=PⅡ=3.68KW,由表9.2查得C=118～107，則</p><p>　　軸上開一個鍵槽，將軸徑增大5%，即d×1.05≥43.89～39.9，該軸外端安裝聯軸器，選用彈性套柱銷聯軸器，TC=KTⅡ=1.5×=428.33N.m，查機械

28、設計課程設計，選用LT8型聯軸器，孔徑為45mm，與軸外伸直徑相符合。</p><p>　　軸上零件定位、固定和裝配</p><p>　　單級減速器中，可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布齒輪右端由軸環(huán)定位，左邊由套筒定位，周向依靠平鍵固定。兩軸承分別由套筒進行軸向定位，周向固定用小過盈配合固定。聯軸器以軸肩和軸端擋圈軸向定位，平鍵做周向定位。軸做成階梯形，右軸承從右面裝入，齒輪、套

29、筒、左軸承、聯軸器依次從左面裝入。</p><p><b>　　軸的結構設計</b></p><p><b>　　軸徑的確定：</b></p><p>　　，考慮該段軸上的密封尺寸，取，軸承型號初選為6010深溝球軸承，軸徑d=55mm,外徑為D=120mm，軸承寬度B=29mm，則（符合軸承內徑，同時d3>d2,以

30、便于軸承拆裝）</p><p>　　d3n=55*95.4=5247mm·r/min，所以采用脂潤滑</p><p>　　取d4=60mm（取標準直徑，d4> d3,以便于齒輪的拆裝）</p><p>　　d6= d3=55mm(同一軸上選用相同的軸承)</p><p>　　取d5= d4+2h=60+2*（0.07～0.1）

31、*60=68.4～72,取d5=72mm</p><p><b>　　軸段長度確定：</b></p><p>　　L1=82mm（LT7型聯軸器孔長為84mm，短2～3mm，以便于準確定位）；考慮到軸承寬度，以及軸伸出量，取L2=42mm；考慮到軸承是采用脂潤滑，所以在軸承處加擋油環(huán)，取L3=B+20=49mm，L4=62-(2～3)，取L4=60mm，（大齒輪輪轂寬

32、度為62mm）L5=7mm，L6=B+11=40mm</p><p>　　兩軸承間的跨距（由于是采用6010深溝球軸承，支點可選在軸承寬度一半處）</p><p>　　L=L3+L4+L5+L6-B=51+53+7+42-29=127mm，經計算，兩軸承到齒輪支撐點距離為63.5mm</p><p><b>　　齒輪受力分析</b></p

33、><p>　　齒輪分度圓直徑d2=m*Z2=248mm T=285550N，，</p><p><b>　　軸的強度計算</b></p><p>　　畫軸的受力圖（圖6.1）</p><p><b>　　H面：</b></p><p><b>　　V面：</b&g

34、t;</p><p>　　繪制彎矩圖（H面如圖6.2，V面如圖6.3）</p><p>　　合成彎矩圖如圖6.4</p><p>　　繪制轉矩圖如圖6.5</p><p>　　T=285550N.mm</p><p>　　繪制當量彎矩圖如圖6.6</p><p><b>　　校核危險截

35、面的強度</b></p><p>　　故該軸的強度滿足要求。</p><p>　　減速器高速軸Ⅰ的設計</p><p>　　選擇軸的材料，確定許用應力</p><p>　　40Cr，調質處理，查表9.1得</p><p><b>　　初步計算最小軸徑</b></p>&l

36、t;p>　　從動軸傳遞功率P=PⅠ=3.8KW,由表9.2查得C=107～98，則</p><p>　　軸上開一個鍵槽，將軸徑增大5%，即d×1.05≥25.25～23.13mm，</p><p><b>　　d取28mm。</b></p><p>　　該軸外端安裝V帶輪，所以取d1=28mm,與軸外伸直徑相符合。</p&

37、gt;<p>　　軸上零件定位、固定和裝配</p><p>　　單級減速器中，可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布齒輪右端由軸環(huán)定位，左邊由套筒定位，周向依靠平鍵固定。兩軸承分別由套筒進行軸向定位，周向固定用小過盈配合固定。聯軸器以軸肩和軸端擋圈軸向定位，平鍵做周向定位。軸做成階梯形，右軸承從右面裝入，齒輪、套筒、左軸承、聯軸器依次從左面裝入。</p><p><

38、b>　　軸的結構設計</b></p><p><b>　　軸徑的確定：</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　，考慮該段軸上的密封尺寸，取。</p><p>　　軸承型號初選為6307深溝球軸承，軸徑d=35mm,外徑為D=80mm，軸承寬度B=21m

39、m，則（符合軸承內徑，同時d3>d2,以便于軸承拆裝）</p><p>　　d3n=35*382=13370mm·r/min，所以采用油潤滑</p><p>　　取d4=66mm，（此處為齒輪，齒輪直接加工在軸上）</p><p>　　D5= d3=35mm(同一軸上選用相同的軸承)</p><p><b>　　軸段

40、長度確定：</b></p><p>　　L1=78mm（V帶輪寬度為78mm）；考慮到軸承寬度，以及軸伸出量，取L2=54mm；考慮到軸承是采用油潤滑，所以在左軸承處加一個套筒，只起固定齒輪的作用，取L3=43mm，L4=70mm（小齒輪輪轂寬度為70mm），取 L5=43mm，，兩軸承間的跨距（由于是采用6307深溝球軸承，支點可選在軸承寬度一半處）</p><p>　

41、　L=L3+L4+L5 -B=43+70+43-21=135mm，經計算，兩軸承到齒輪支撐點距離為63.5mm</p><p><b>　　齒輪受力分析</b></p><p>　　齒輪分度圓直徑d1=m*Z1=62mm，T=108400N，，</p><p>　　軸的強度計算（圖簡略）</p><p><b>

42、;　　畫軸的受力圖</b></p><p><b>　　H面：</b></p><p><b>　　V面：</b></p><p><b>　　繪制彎矩圖</b></p><p><b>　　合成彎矩圖</b></p><p

43、><b>　　繪制轉矩圖</b></p><p>　　T=108400N.mm</p><p><b>　　繪制當量彎矩圖</b></p><p><b>　　校核危險截面的強度</b></p><p>　　(57為齒輪的齒根圓)</p><p>

44、　　故該軸的強度滿足要求。</p><p>　　3.減速器低速軸滾動軸承的校核</p><p>　　查表選擇軸承型號及徑向基本額定動載荷Cr和徑向基本額定靜載荷Cor</p><p>　　由d=55mm，選擇6311深溝球軸承，Cr=71.5KN，Cor=44.8KN</p><p><b>　　計算當量動載荷P</b>

45、</p><p>　　由分析可知，該軸只受徑向力，所以X=1，Y=0，故P=XFr</p><p>　　，所以P=1225N</p><p><b>　　計算軸承壽命</b></p><p><b>　　所以，該軸承合理</b></p><p>　　4.減速器高速軸滾動軸承的

46、校核</p><p>　　查表選擇軸承型號及徑向基本額定動載荷Cr和徑向基本額定靜載荷Cor</p><p>　　由d=35mm，選擇6307深溝球軸承，Cr=33.4KN，Cor=19.2KN</p><p><b>　　計算當量動載荷P</b></p><p>　　由分析可知，該軸只受徑向力，所以X=1，Y=0，故P

47、=XFr</p><p>　　由于該軸與V帶輪連接，根據分析離V帶輪進的軸承受力較大，所以在分析時，以此軸承來計算，Fr=1255N,所以P=1255N</p><p><b>　　計算軸承壽命</b></p><p><b>　　所以，該軸承合理</b></p><p>　　5.減速器低速軸上鍵的

48、選擇和計算</p><p><b>　　鍵的選擇和計算</b></p><p>　　齒輪處：選擇A型鍵，由結構設計可預選鍵長L=50mm，查表可得鍵高h=11mm，寬b=18mm，則工作長度</p><p>　　則鍵聯接工作表面的擠壓應力為：</p><p><b>　　所以該鍵選擇合理</b>&l

49、t;/p><p>　　聯軸器處：選擇C型鍵，由結構設計可預選鍵長L=60mm，查表可得鍵高h=9mm，寬度b=14mm，則鍵的工作長度為、</p><p>　　則鍵聯接工作表面的擠壓應力為：</p><p><b>　　所以該鍵選擇合理</b></p><p>　　6.減速器高速軸上鍵的選擇和計算</p>&l

50、t;p><b>　　鍵的選擇和計算</b></p><p>　　V帶輪處：選擇A型鍵，由結構設計可預選鍵長L=60mm，查表可得鍵高h=7mm，寬b=8mm，則工作長度</p><p>　　則鍵聯接工作表面的擠壓應力為：</p><p><b>　　所以該鍵選擇合理</b></p><p>　

51、　減速器的潤滑，潤滑劑及其密封方式的選擇</p><p>　　齒輪的潤滑方式及其潤滑劑的選擇</p><p>　　高速軸齒輪圓周速度：</p><p>　　低速軸齒輪圓周速度：</p><p>　　因為 >2 ,齒輪采用油潤滑。</p><p>　　<12 ，齒輪采用浸油潤滑。</p>&

52、lt;p>　　即將齒輪浸于減速器油池內，當齒輪轉動時，將潤滑油帶到嚙合處，同時也將油甩直箱壁上用以散熱。</p><p>　　查相關手冊，齒輪潤滑油選用中負荷工業(yè)齒輪油（GB5903—1995），運動粘度為：90—110（單位為：）。</p><p>　　軸承的潤滑方式及其選擇</p><p>　　高速軸軸承的潤滑方式及其潤滑劑的選擇</p>&

53、lt;p>　　，所以采用油潤滑，潤滑油選擇工業(yè)閉式齒輪油GB/T5903-1995代號為100，運動黏度為90～110mm2/s的潤滑油</p><p>　　軸承的潤滑方式及其潤滑劑的選擇</p><p>　　，所以采用脂潤滑，潤滑脂選擇滾珠軸承脂SH/T0386-1992代號為ZGN69-2的潤滑脂</p><p><b>　　密封方式的選擇<

54、;/b></p><p><b>　　滾動軸承密封選擇</b></p><p>　　滾動軸承采用氈圈密封。根據參考手冊中表14-4查得，氈圈尺寸為：</p><p>　　高速軸密封氈圈參數JB/ZQ4606-1997</p><p>　　低速軸密封氈圈參數JB/ZQ4606-1997</p><

55、p><b>　　箱體密封選擇：</b></p><p>　　箱體剖分面上應該用水玻璃密封或者密封膠密封。</p><p>　　減速器箱體及附件設計</p><p><b>　　1. 箱體設計</b></p><p>　　低速級中心：a=155（mm）</p><p>　

56、　箱座壁厚：=0.025a+3=6.9（mm） 取為10（mm）</p><p>　　箱蓋壁厚：=0.025a+2.5=6.3（mm） 取為8（mm）</p><p>　　箱座凸緣厚度：b=1.5=15（mm）</p><p>　　箱蓋凸緣厚度：=1.5=12（mm）</p><p>　　地腳螺栓底腳厚度：p=2.5=20（mm）<

57、/p><p>　　箱座上的肋厚: m0.85=8.5（mm），取m=10（mm）</p><p>　　箱蓋上的肋厚: 0.85=6.8(mm)，取=8(mm)</p><p>　　地腳螺栓直徑: =16，取M16</p><p>　　軸承旁連接螺栓直徑: =0.75=11.25，取M12</p><p>　　上下箱連接螺栓

58、直徑: =（0.5～0.6）=(7.5～9)，取M10</p><p>　　定位銷孔直徑：=（0.7～0.8）=（6.3～7.2），取=8（mm）</p><p><b>　　2.減速器附件設計</b></p><p>　　（1）：窺視孔及窺視孔蓋</p><p><b>　?。?）：通氣孔</b>

59、</p><p>　　A型通氣器 M18×1.5</p><p><b>　　(3): 軸承蓋</b></p><p>　　選取凸緣式軸承蓋，軸承外徑D=80～90（mm）,對于低速軸有螺栓直徑=M8</p><p>　　螺栓數目n=6；對于高速軸和中間軸有螺栓直徑=M8,螺栓數目n=6。</p

60、><p><b>　　(4)： 定位銷</b></p><p>　　選取圓錐型定位銷8×32</p><p><b>　　(5)： 啟箱螺釘</b></p><p><b>　　M12</b></p><p>　　(7)： 放油孔及放油螺栓塞<

61、;/p><p><b>　　M16</b></p><p><b>　　設計體會與小結</b></p><p>　　這次關于減速器的課程設計讓我們深深地懂得了實際設計機械跟腦中想的有很大的差異，從尺寸方面就看以明顯地看出來，當我們想到的尺寸跟時間算出來的有一定的差異，但是粗算出來的尺寸驗證后又跟最終可行尺寸還有很多差異，需要一

62、步一步的驗證，查表，計算。機械設計是機械工業(yè)的基礎,是一門綜合性相當強的技術課程，它融《機械原理》、《機械設計》、《工程力學》、《公差與配合》、《CAD實用軟件》、《機械設計基礎課程設計》、《機械設計手冊》等于一體。</p><p>　　這次的課程設計,對于培養(yǎng)我們理論聯系實際的設計思想。鍛煉了我們對專業(yè)設計中的耐心，讓自己能沉浸在思維的空間中，從中得到升華。</p><p>　　在這次的

63、課程設計過程中,綜合運用先修課程中所學的有關知識與技能,結合各個教學實踐環(huán)節(jié)和實際知識及相關資料進行機械課程的設計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構思能力、工程洞察力和判斷力，加深了我們所學知識，擴大了知識面 ，開闊了視野，加強了解決實際問題的能力，是對理論知識和生產實際的補充和檢驗。</p><p>　　本次設計得到了指導老師的細心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導和幫助.</p><p&

64、gt;　　設計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學習和掌握有關機械設計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　《機械設計基礎》第二版</p><p>　　科學出版社，羅剛，段元波主編</p><p>　　《機械設計基礎課程設計》<

65、/p><p>　　科學出版社，孫德志，張偉華，鄧子龍主編</p><p><b>　　《工程力學》</b></p><p><b>　　趙春玲，尹析明主編</b></p><p>　　《公差配合與技術測量》</p><p>　　哈爾濱工程大學出版社，金瑩，蔣利強主編</p&