機設(shè)課程設(shè)計--帶式輸送機中單級斜齒圓柱齒輪減速器

1、<p>　　 目 錄</p><p><b>　　傳動方案的設(shè)計</b></p><p>　　電機的選擇………………………………………………………………2 </p><p>　　計算各軸的運動及動力參數(shù)……………………………………………4</p><p><b>　　齒輪的設(shè)計</b

2、></p><p>　　齒輪材料的數(shù)據(jù) ……………………………………………………… 5 </p><p>　　齒輪的設(shè)計及強度校核…………………………………………………5 </p><p><b>　　軸的設(shè)計計算</b></p>

3、<p>　　軸的材料的選擇和最小直徑的估算……………………………………8 </p><p>　　軸的強度校核……………………………………………………………10 </p><p>　　滾動軸承的選擇與計算</p><p>　　滾動軸承的選擇……………………………………

4、……………………13 </p><p>　　滾動軸承的校核…………………………………………………………13 </p><p><b>　　鍵連接的選擇與計算</b></p><p>　　鍵連接的選擇……………………………………

5、………………………15 </p><p>　　鍵連接的校核……………………………………………………………15 </p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　聯(lián)軸器的選擇………………………………

6、……………………………16 </p><p>　　聯(lián)軸器的校核……………………………………………………………16 </p><p>　　潤滑方式、潤滑油型號及密封方式的選擇</p><p>　　潤滑方式的選擇…………………………………………

7、………………16 </p><p>　　密封方式的選擇…………………………………………………………17 </p><p>　　箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇</p><p>　　箱體的結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………17

8、 </p><p>　　附件的選擇………………………………………………………………18 </p><p>　　設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………………‥20 </p><p&g

9、t;　　10.參考資料…………………………………………………………………‥‥20 </p><p>　　設(shè)計題目：帶式輸送機中單級斜齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　工作條件：兩班制工作，使用年限為5年，單向連續(xù)運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。</p><p><b>　　已知條件：</b>

10、</p><p>　　1傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計</p><p><b>　　1.1電機的選擇</b></p><p>　　電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類、工作環(huán)境、工作時間及載荷的性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況等來選擇。Y系列綜合性能好，本課程設(shè)計采用Y系列三相異步電動機。</p><p>　　1.1.1電動機功率的選

11、擇</p><p>　　假設(shè)： —工作機所需功率（kw）；</p><p>　　—電動機的額定功率（kw）；</p><p>　　—電動機工作功率（kw）；</p><p>　　—工作機到電動機之間的總效率（%）。</p><p><b>　　則：</b></p><p>

12、<b>　　，</b></p><p>　　所以： =0.98³×0.99²×0.96×0.97=0.859，</p><p><b>　　。</b></p><p>　　1.1.2電動機的數(shù)據(jù)及總傳動比 </p><p>　　1.2計算各軸的運動

13、及動力參數(shù)</p><p>　　1.2.1各軸的轉(zhuǎn)速</p><p>　　1.2.2各軸的輸入功率</p><p>　　1.2.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　1.2.4各軸的運動及動力參數(shù)</p><p><b>　　2齒輪的設(shè)計</b></p><p>　　2.1

14、齒輪材料的原始數(shù)據(jù)</p><p>　　2.2齒輪的設(shè)計及強度校核</p><p>　　(1)由上述硬度可知，該齒輪傳動為閉式軟尺面?zhèn)鲃?，軟尺面硬?lt;350，所 以齒輪的相關(guān)參數(shù)按接觸強度設(shè)計，彎曲強度校核。</p><p><b>　　上式中各參數(shù)：</b></p><p>　　由教材圖5—29查得：小齒

15、輪：</p><p><b>　　大齒輪：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　(2)按接觸疲勞強度進行設(shè)計：</p><p>　　式中：正號表示外嚙合，負號表示內(nèi)嚙合；</p><p>　　—重合度系數(shù)，對于斜齒輪傳動=0.75~0.88

16、，取=0.8；</p><p>　　K—載荷系數(shù)，一般近視取K=1.3~1.7,因是斜齒輪傳動，故K取小 K=1.3；</p><p>　　—齒寬系數(shù)，對于軟尺面（<350），齒輪相對于軸承對稱布置時； </p><p><b>　??；</b></p><p>　　—齒數(shù)比，對于斜齒圓柱齒輪，?=6~7可取為

17、3.9。 </p><p><b>　　確定中心距</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　(4)計算傳動的幾何尺寸</p><p>　　(5)齒輪彎曲疲勞強度的校核</p><p>　　上述式中： —試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取=2；&l

18、t;/p><p>　　—試驗齒輪的齒根的彎曲強度極限應(yīng)力， </p><p><b>　　，</b></p><p>　　—彎曲疲勞強度壽命系數(shù)，取=1；</p><p>　　—彎曲疲勞強度的計算尺寸系數(shù)，取=1。</p><p><b>　　所以：</b></p>

19、<p><b>　　又因為：</b></p><p>　　式中：—外齒輪的符合齒形系數(shù)；</p><p>　　—螺旋角系數(shù)。（其他字符的意義同前。）</p><p>　　由教材圖5—26可得：</p><p>　　? =[1.88-3.2(1/Z+1/Z)]cos=1.57</p><p

20、>　　由教材圖5—41可得，螺旋角系數(shù)</p><p>　　綜上所述:兩齒輪符合強度條件。</p><p><b>　　2齒輪的相關(guān)參數(shù)</b></p><p>　　3軸的設(shè)計計算 </p><p>　　3.1軸的材料選擇和最小直徑估算</p><p>　　3.1.1軸的材料選用45號

21、鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　3.1.2高速軸直徑和軸長的確定</p><p>　　初算直徑時，若最小直徑段開于鍵槽，應(yīng)考慮鍵槽對軸強度的影響，當(dāng)該段截面上有一個鍵槽時，d增加5%~7%，兩個鍵槽時，d增加10%~15%，由教材表12-2，高速軸，同時要考慮電動機的外伸直徑d=48mm。</p><p><b>　　所以：</b><

22、/p><p><b>　　高速軸：</b></p><p>　　l1=110mm,l2=46mm,l3=22mm,l4=24mm</p><p>　　l5=b1=92mm,l6=l4=24,l7=l3=22</p><p>　　3.1.3低速軸直徑和軸長的確定</p><p>　　所以低速軸的軸長初步

23、確定為 </p><p>　　3.2軸的強度校核（低速軸所受轉(zhuǎn)矩大，且兩軸的直徑相差很小，只校核低速軸）</p><p>　　求齒輪上作用力的大小、方向</p><p>　　齒輪上作用力的大?。?lt;/p><p><b>　　求軸承的支反力 </b></p><p><b>　　水平面上

24、支力 </b></p><p><b>　　垂直面上支力 </b></p><p>　　（3）畫彎矩圖 水平面上的彎矩</p><p><b>　　垂直面上的彎矩 </b></p><p><b>　　合成彎矩 </b></p><

25、;p><b>　　畫轉(zhuǎn)矩圖 </b></p><p><b>　?。?）畫當(dāng)量彎矩圖</b></p><p>　　因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動轉(zhuǎn)矩，,已知，查表12-1可得，</p><p>　　剖面C處的當(dāng)量彎矩：</p><p>　?。?）判斷危險剖面并驗算強度</p>&l

26、t;p>　　a）剖面C當(dāng)量彎矩最大，而且直徑與相鄰段相差不大，故剖面C為危險面。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　b)軸7的剖面雖僅受彎矩，但其直徑最小，則該剖面為危險面。</p><p><b>　　所以軸的強度足夠。</b></p><p>　　4滾動軸承的選擇

27、與計算</p><p>　　4.1滾動軸承的選擇</p><p>　　高速軸和低速軸的軸承段的直徑分別為50mm,55mm,在軸的設(shè)計計算部分已經(jīng)選用</p><p>　　如下表所示深溝球軸承：</p><p>　　4.2滾動軸承的校核</p><p>　　由于低速軸的轉(zhuǎn)矩大于高速軸，同時低速軸和高速軸的直徑相差很小，

28、所以只需校核低速軸的深溝球軸承。</p><p>　　4.2.1軸的受力狀況及軸承載荷計算</p><p><b>　　水平面上支力 </b></p><p><b>　　垂直面上支力 </b></p><p>　　軸承所承受的徑向載荷 </p><p><b&

29、gt;　　軸向外載荷</b></p><p>　　軸承的轉(zhuǎn)速n=191r/min</p><p>　　4.2.2求當(dāng)量動載荷</p><p>　　低速軸受軸向載荷，則，由教材表14-13可得，減速器中等沖擊取查有關(guān)軸承手冊可得。</p><p><b>　　低速軸：，</b></p><p

30、><b>　　可得</b></p><p>　　4.2.3求軸承壽命</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　按兩班制計算每天工作16小時，一年工作350天，則</p><p><b>　　（滿足年限要求）</b></p><p&

31、gt;　　5鍵連接的選擇與計算</p><p><b>　　5.1鍵連接的選擇</b></p><p><b>　　選擇普通平鍵：</b></p><p><b>　　5.2鍵連接的校核</b></p><p>　　由教材10-1得鍵連接時的擠壓應(yīng)力，由于低速軸的轉(zhuǎn)矩大于高速軸

32、，而兩者的直徑相差很小，且對同一個軸來說，只需校核短鍵，所以只需校核鍵18×72GB/T1096－2003</p><p>　　式中：T為傳遞的轉(zhuǎn)矩，T=616.25N·m</p><p>　　d為軸的直徑,d=60mm</p><p>　　h為鍵的高度,h=11mm</p><p>　　l為鍵的工作長度,l=L-b=54

33、mm</p><p>　　b為鍵的寬度,b=18mm</p><p>　　所以鍵連接符合強度要求。</p><p><b>　　6聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b>　　6.1聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　結(jié)合電動機的外伸直徑d=48mm，高速軸和低速軸

34、的最小直徑分別為40mm和48mm。高速軸初選彈性套柱銷聯(lián)軸器LT7聯(lián)軸器 ，低速軸選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器LT9聯(lián)軸器。</p><p><b>　　6.2聯(lián)軸器的校核</b></p><p>　　因為低速軸所受的轉(zhuǎn)矩較大，只校核低速軸，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小取。</p><p>　　所以，聯(lián)軸器符合其強度要求。</p><p&g

35、t;　　7潤滑方式、潤滑油牌號及密封方式的選擇</p><p>　　7.1潤滑方式的選擇</p><p><b>　　潤滑方式有兩種： </b></p><p>　　所以小齒輪大齒輪均采用油潤滑。</p><p>　　7.2密封方式的選擇</p><p>　　一般選用接觸式密封：氈圈油封。<

36、/p><p>　　8箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和選擇</p><p>　　8.1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p>　　備注：1、a值代表兩齒輪的中心距；</p><p>　　2、與減速器的級數(shù)有關(guān)，對于單級減速器，取=1;</p><p>　　3、0.025~

37、0.030，軟尺面取0.025，硬尺面0.030</p><p>　　4、當(dāng)算出的和小于8mm時，取8mm。  </p><p>　　8.2箱體附件的選擇</p><p>　　8.2.1窺視孔及窺視蓋的選擇</p><p>　　查表14-4，因為是單級a≤250,則窺視孔及窺視蓋的相關(guān)尺寸如下表(mm)</p>

38、<p>　　8.2.2油標(biāo)指示裝置的選擇</p><p>　　選擇游標(biāo)尺M16(16),其具體尺寸如下表(mm)</p><p>　　8.2.3通氣器的選擇</p><p>　　選擇M12×1.5，其具體尺寸如下表(mm)</p><p>　　8.2.4起吊裝置的選擇</p><p>　　起重裝

39、置選為吊耳環(huán)和吊鉤。</p><p>　　對吊耳環(huán)（起吊箱蓋用），ｄ=（1.8~2.5）δ,取為16mm，R=（1~1.2）d取為16mm，e=（0.8~1）d取為16mm，b=2δ取為16mm。</p><p>　　對吊鉤，B=36mm，H=28.8mm,h=14.4mm,r=9mm,b=16mm。</p><p>　　8.2.5螺塞和封油墊的選擇</p&g

40、t;<p>　　選擇外六角螺塞、封油墊，M18×1.5，具體尺寸見下表（mm）</p><p><b>　　9設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　一星期的的奮戰(zhàn)終于落下帷幕，拖著疲憊的身軀，背著可謂此生最大的杰作，扛著沉甸甸的畫板走出航海樓，此刻的心情，不可謂不大喜若狂。偶有來犯的頸椎病早已滲透至身體里每一個神經(jīng)，但一切都告一段落，我算是完成

41、了自己的一次突破，一次涅槃重生。</p><p>　　面對復(fù)雜如天書般的設(shè)計計算，我沒有退卻，與隊友一起分工合作，經(jīng)過各種求教，從電動機的選擇、齒輪的設(shè)計、軸的計算與校核到最后各附件及箱體的設(shè)計，這一過程舞步充滿著迷茫，好在隊友給力，學(xué)霸威武，最終還是克服了種種困難初步確定了整個減速箱的各項數(shù)據(jù)。在這個過程中，印象最深的是軸以及滾動軸承的計算校核，開始只是經(jīng)過初算確定了軸徑和軸長，但是在真正開始動手制圖的時候卻出

42、現(xiàn)了問題，軸長并不符合要求，這就需要重新設(shè)計、校核，連帶后面的滾動軸承全部重新再來。我見識了過程的繁瑣與艱辛，體驗了迷茫與收獲并存的設(shè)計過程。</p><p>　　制圖，可以說是這次課程設(shè)計中的巨無霸，它占據(jù)了一個星期里的絕大多數(shù)時間。第一天，從齒輪開始，到箱體上各種功能的螺釘，無不充滿著挑戰(zhàn)，仿照著設(shè)計書上的步驟，一步一步往下走，無奈還是狐疑滿面，第一個上午竟然就畫了齒輪的幾個圓和箱體輪廓，接下來面對箱體的附件

43、，要考慮定位以及各附件的適合度，往往就兩個螺釘，便消耗一個下午的時間。好在大家同樣處于一種著魔的狀態(tài)，很多同學(xué)都不回去吃飯，讓其他小伙伴帶著過來教室吃，這樣，從早上出發(fā)到晚上將近10點回到寢室，整整一天都在教室浴血奮戰(zhàn)。幸好，班里的小伙伴們個個機智幽默，一整天并沒有沉浸在死氣沉沉的氛圍中，大家在歡樂中制圖，可謂是痛并快樂著。</p><p>　　整個制圖過程，對自己無論是邏輯思維、動手能力還是主觀態(tài)度上都是一種鍛

44、煉，在畫俯視圖時，面對眾多微小的線條，我得先搞清它們的實際結(jié)構(gòu)和連接方式，才能開始畫圖，這個過程，隊友“豪哥”幫了我不少忙，有這樣可愛的大神隊友，我的前進之路也少走了不少彎路。最后，在標(biāo)注的時候，我也深刻的認識到自己知識儲備的嚴重不足，不時地需要翻閱工程圖學(xué)、互換性等課本才能有一個比較清晰的概念。</p><p>　　課程設(shè)計結(jié)束了，但這個過程不會就此忘卻。在痛并快樂著的一個星期里，感謝老師，感謝隊友以及身邊的小

45、伙伴的幫助，同樣，感謝自己的堅持不懈，完成了這樣浩大的一項工程。</p><p><b>　　10參考資料</b></p><p>　　唐增寶、常建娥主編 機械設(shè)計課程設(shè)計 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　黃華梁、彭文生主編 機械設(shè)計基礎(chǔ) 高等教育出版</p><p>　　羅繼相、王志海主編 金屬工藝學(xué)