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文檔簡介
1、<p><b> 機械設(shè)計</b></p><p><b> 課程設(shè)計說明書</b></p><p> 設(shè)計題目: 展開式箱內(nèi)兩級減速器 </p><p> 院 系:機電院過程裝備與控制工程 </p><p> 班 級:
2、 </p><p> 學(xué) 號: </p><p> 設(shè) 計 者: </p><p> 指導(dǎo)老師: </p><p> 完成日期: </p><p><b> 目
3、錄</b></p><p> 設(shè)計任務(wù)書 ······ P1</p><p> 傳動方案的擬定和說明</p><p><b> 電動機的選擇</b></p><p> 傳動裝置的總傳動比及其分配
4、</p><p> 傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b> 傳動件的設(shè)計計算</b></p><p><b> 軸的設(shè)計</b></p><p> 滾動軸承的選擇及計算</p><p> 鍵連接的選擇及校核計算</p><p>&
5、lt;b> 聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b> 減速箱箱體尺寸設(shè)計</b></p><p><b> 減速器附件的選擇</b></p><p><b> 潤滑與密封</b></p><p><b> 設(shè)計小結(jié)</b>
6、</p><p><b> 參考資料</b></p><p><b> 設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b> 總體布局圖:</b></p><p><b> 原始數(shù)據(jù):</b></p><p> D=380 mm
7、 V=0.80m/s T=460 N·m</p><p><b> 已知條件:</b></p><p> 輸送機由電機驅(qū)動,電機轉(zhuǎn)動經(jīng)傳動裝置帶動輸送帶移動,按整機布置。</p><p> 使用壽命為5年,大修期3年。</p><p> 工作條件:每日兩班制,工作時連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn)。<
8、;/p><p> 允許輸送帶速度偏差5%。</p><p> 工作機效率為0.95。</p><p> 按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計。</p><p><b> 設(shè)計內(nèi)容:</b></p><p><b> 設(shè)計傳動方案</b></p><p> 設(shè)計
9、減速器部件轉(zhuǎn)配圖()。</p><p> 繪制軸、齒輪零件圖各一張(高速級從動輪、中間軸)。</p><p> 編寫設(shè)計計算說明書一份(約7000字)。</p><p> 傳動方案的擬定及說明</p><p> 如任務(wù)說明書上布置簡圖所示,傳動方案箱內(nèi)采用展開式二級圓柱齒輪減速器。其中,箱體外采用V帶傳動。</p>&l
10、t;p> 為了估計傳動裝置的總傳動比范圍,以便選擇合適的傳動機構(gòu)和擬定傳動方案??上扔梢阎獥l件計算其驅(qū)動卷軸的轉(zhuǎn)速,即:</p><p><b> 40r/min</b></p><p> 一般選用同步轉(zhuǎn)速1000r/min或1500r/min的電動機作為原動機。因此,傳動裝置的總傳動比約為25或37.5,根據(jù)傳動比數(shù)值,可擬定出總級數(shù)三級傳動方案。<
11、;/p><p><b> 電動機的選擇</b></p><p> 電動機類型和結(jié)構(gòu)形式:按工作要求和工作條件,選用一般用途的Y(IP44)系列三相異步電動機。它為封閉臥式結(jié)構(gòu)。</p><p><b> 電動機容量</b></p><p> ?。?)、卷筒軸的輸出功率:1.9Kw</p>
12、;<p> ?。?)、電動機的輸出功率:</p><p><b> 傳動裝置的總效率:</b></p><p> 查表得:V帶傳動,滾動軸承 ,圓柱齒輪,彈簧聯(lián)軸器,卷筒軸滑動軸承。</p><p> ?。?)、電動機的額定功率:</p><p> 查機械設(shè)計課程設(shè)計書表20-1,選取電動機的額定功率
13、 。</p><p><b> 電動機的選擇:</b></p><p> 由表2-1查得:V帶傳動常用傳動比范圍,單級圓柱齒輪傳動比</p><p> 則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍:</p><p><b> r/min</b></p><p> 可見同步轉(zhuǎn)速為1000r
14、/min,1500r/min,3000r/min的電機符合,這里初步選定為1500r/min,3000r/min兩種電動機進行比較,如下表:</p><p> 電動機的技術(shù)參數(shù)和外形安裝尺寸</p><p> 由表20-1,20-2查出主要外型參數(shù)、技術(shù)參數(shù)、安裝尺寸。</p><p> 選用方案一,選定電動機型號為Y100L2-4</p>&l
15、t;p> 傳動裝置總傳動比及其分配</p><p><b> 1、總傳動比:</b></p><p><b> 2、分配各級傳動比</b></p><p><b> V帶傳動比: </b></p><p> 齒輪傳動比:取高速級傳動比為</p>&
16、lt;p> 齒輪高速級:,齒輪低速級:</p><p> 五 傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b> 各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p> 電動機機軸為0軸,減速器高速軸為I軸,中速軸為II軸,低速軸為III軸。</p><p><b> 傳送帶轉(zhuǎn)軸:</b></p&
17、gt;<p><b> 輸入各級的功率</b></p><p> ?。ò窗l(fā)動機額定功率 計算各軸輸入功率)</p><p> 各軸轉(zhuǎn)矩(T N·m)</p><p> =20.18 N·m</p><p> =44.60 N·m</p><p>
18、 =183.7 N·m</p><p> =635.08 N·m</p><p><b> 計算結(jié)果匯表</b></p><p><b> 傳動件的設(shè)計計算</b></p><p><b> V帶設(shè)計:</b></p><p&g
19、t; 電動機功率,轉(zhuǎn)速,傳動比,每天工作8小時。</p><p> (1)、確定計算功率</p><p> 由表8-7查得工作情況系數(shù),故:</p><p> ?。?)、選擇V帶的帶型</p><p> 根據(jù)、,由8-10選用A型帶。</p><p> (3)、確定帶輪的基準直徑并驗算帶速V</p>
20、;<p> a、初選小帶輪直徑,由表8-6和表8-8,取小帶輪基準直徑。</p><p><b> b、驗算帶速V</b></p><p> (5m/s<V<30m/s,帶速合適)</p><p> c、計算大帶輪的基準直徑</p><p> 根據(jù)表8-8,圓整為</p><p
21、> ?。?)、確定V帶中心距a和基準長度</p><p> a、根據(jù)式8-20,確定中心距 (259mm<<740mm) </p><p> b、由式8-22計算帶所需的基準長度:</p><p><b> =</b></p><p><b> =836mm</b></p>
22、<p> 由表8-2選帶的基準長度</p><p> c、由式8-23計算實際中心距a</p><p><b> 中心距的變化范圍:</b></p><p><b> < a < </b></p><p> 即:406mm<a<546mm</p&
23、gt;<p> (5)、驗算小帶輪上的包角</p><p> (6)、計算帶的根數(shù)z</p><p> 1)、計算單根V帶的額定功率</p><p> 由、,查表8-4a,得;根據(jù)、和帶型A,查表8-4b,得;查表8-5,得;查表8-2得;所以有:</p><p> 2)計算V帶的根數(shù)Z</p><
24、p><b> ,取Z=4(根)</b></p><p> ?。?)、計算單根V帶的初拉力的最小值</p><p> 查表8-3得,A型帶的單位質(zhì)量q=0.1Kg/m</p><p> 應(yīng)使帶的實際初拉力。對于新安裝的V帶,運動后的V帶初拉力。</p><p><b> ?。?)、計算壓軸力</
25、b></p><p> ?。?)、V帶結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> 由表15-3,知介于126-103,取</p><p><b> 圓整d=22mm</b></p><p> ?。◣л唴?shù):表9-1,)</p><p><b> 齒輪設(shè)計</b></p>
26、;<p><b> 高速級齒輪</b></p><p> A、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p><b> 選用斜齒輪傳動</b></p><p><b> 用7級精度</b></p><p> 小齒輪選用,大齒輪,取。</p>
27、;<p> 材料:小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì)),硬度280HBS,大齒輪材料45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度240HBs,兩者硬度差40HBS。</p><p><b> 螺旋角初始選用、</b></p><p> B、齒面接觸強度設(shè)計</p><p> 1)、確定公式中各計算數(shù)值</p><p><b&
28、gt; 試選</b></p><p><b> 查表10-7得:。</b></p><p><b> 查表10-6得:。</b></p><p> 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限,大齒輪的接觸疲勞強度極限。</p><p><b> 由式10-
29、13,。</b></p><p> 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)。</p><p> 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率1%,安全系數(shù)s=1。</p><p><b> 許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b> 2)、計算</b></p><p>
30、試算小齒輪分度圓直徑,由公式可得:</p><p><b> 計算圓周速度:</b></p><p><b> 計算齒寬b及模數(shù):</b></p><p><b> 計算縱向重合度:</b></p><p> 計算載荷系數(shù)K:,查圖10-8:;查表10-4:與直齒輪相同
31、,;由圖10-3:;由表10-3:;故載荷系數(shù):</p><p> f)按實際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑</p><p><b> g)計算模數(shù):</b></p><p> C、根據(jù)齒根彎曲強度設(shè)計: </p><p><b> (1)確定計算參數(shù)</b></p><
32、p><b> 計算載荷系數(shù):</b></p><p><b> 根據(jù),查得</b></p><p><b> 計算當量齒數(shù): </b></p><p><b> 查取齒形系數(shù):</b></p><p><b> 查應(yīng)力校正系數(shù):&
33、lt;/b></p><p> 查閱10-20C,小齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p> 圖10-18,取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p><b> S取:S=1.4;</b></p><p><b> 大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b&
34、gt; (2)設(shè)計計算:</b></p><p> 由齒面接觸疲勞強度計算的法面模量大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù),取: </p><p> 計算有效齒數(shù): 取,,則取</p><p><b> D、幾何尺寸計算:</b></p><p><b> 中心距:圓整為</b&
35、gt;</p><p> 圓整后的修正螺旋角:值變化不多,故其他參數(shù)不必修正。</p><p> 計算大小齒輪的分度圓:,</p><p><b> 計算齒寬:</b></p><p><b> 圓整后?。?lt;/b></p><p><b> 低速級齒輪&l
36、t;/b></p><p> 輸入功率為,小齒輪的轉(zhuǎn)速,齒數(shù)比 ,工作壽命5年,每年300天</p><p> 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p><b> 選用直齒輪傳動</b></p><p><b> 用7級精度</b></p><p>
37、 3、小齒輪選用,大齒輪,取。</p><p> 4、材料:小齒輪材料為40cr(調(diào)質(zhì)),硬度280HBS,大齒輪材料45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度240HBs,兩者硬度差40HBS。</p><p> B、齒面接觸強度設(shè)計(設(shè)計公式:10-9a)</p><p><b> ?。?) </b></p><p><b&g
38、t; 試選載荷系數(shù)</b></p><p><b> 查表10-7得:。</b></p><p> 查表10-6得:。。</p><p> 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限,大齒輪的接觸疲勞強度極限。</p><p> 由圖10-19,取接觸疲勞壽命系數(shù)。</p>
39、<p> 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率1%,安全系數(shù)s=1。</p><p> ?。?)計算(以最小值計算)</p><p><b> 計算圓周速度V,</b></p><p><b> 計算齒寬</b></p><p> 計算齒寬與齒高之比:模數(shù),,</p>&l
40、t;p> 根據(jù),7級精度,由圖10-8:動載荷系數(shù),直齒輪,由表10-2,查得使用系數(shù),由表10-4查得,由,查得圖10-13,得:,故載荷系數(shù):</p><p><b> 校正:</b></p><p><b> 計算模數(shù):</b></p><p> (3)按齒根彎曲強度的設(shè)計公式:</p>
41、<p> A、確定公式內(nèi)各參數(shù)的值</p><p> 查閱10-20C,小齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p> 圖10-18,取彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p><b> S?。篠=1.4;</b></p><p> 計算載荷系數(shù):查取齒形系數(shù):</p><p><
42、b> 查應(yīng)力校正系數(shù):</b></p><p><b> 大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b> 設(shè)計計算:</b></p><p> 取m=2.5,所以?。骸?lt;/p><p> ?。?)幾何尺寸計算:</p><p><b>
43、 分度圓:</b></p><p><b> 計算中心距:</b></p><p><b> 計算齒輪寬度:</b></p><p><b> 取</b></p><p><b> 計算匯總:</b></p><p
44、><b> 七、軸的設(shè)計</b></p><p> 由修正后的數(shù)據(jù)可知:,</p><p><b> 高速軸:,</b></p><p><b> 一個鍵槽: </b></p><p> 所以高速軸最小直徑取:(V帶大帶輪內(nèi)徑)</p><
45、p><b> 中速軸:,</b></p><p><b> 兩個鍵槽: </b></p><p> 所以中速軸最小直徑?。海ㄝS承內(nèi)徑)</p><p><b> 低速軸:</b></p><p> 只考慮聯(lián)軸器處的鍵槽:</p><p>
46、 考慮聯(lián)軸器的內(nèi)徑尺寸取:(聯(lián)軸器的內(nèi)徑)</p><p> ?。?個軸的參數(shù),見附圖。)</p><p><b> 中速軸的校核:</b></p><p><b> 作用在軸上的力:</b></p><p> 已知高速級大齒輪分度圓直徑</p><p> ,
47、 </p><p> 已知低速級小齒輪分度圓 </p><p> 由于選用圓錐滾子軸承:標準:30207,a=16,d=35,D=72</p><p><b> 計算支承力:</b></p><p><b> 水平面:</b></p><p><b&g
48、t; ?。?)垂直面:</b></p><p><b> 計算得:,</b></p><p><b> 合成彎矩:N·m</b></p><p><b> 解得:Mpa</b></p><p> 故軸的強度滿足要求。</p><
49、p><b> 八、聯(lián)軸器的選擇</b></p><p> 根據(jù)3軸的最小直徑和修正后的數(shù)據(jù)中軸3的轉(zhuǎn)矩輸出T=644.01N?m,選擇聯(lián)軸器:凸輪聯(lián)軸器YL11</p><p> YL11聯(lián)軸器的參數(shù)如下</p><p> 九、滾動軸承的選擇和校核計算</p><p> 根據(jù)軸的設(shè)計,以及中速軸的校核計算
50、,滾動軸承選擇如下表:</p><p><b> 中速軸軸承校核:</b></p><p> 查《機械設(shè)計課程設(shè)計》(高教版):軸承30208的參數(shù):</p><p> 派生軸向力:,帶入數(shù)值,可得:</p><p> 故軸承1為放松端,軸承2為壓緊端。</p><p><b>
51、 所以</b></p><p><b> 又 ,</b></p><p><b> 軸承預(yù)期壽命:</b></p><p> 因為:,故按照軸承2受力大小驗算;即:</p><p> 所以軸承滿足要求(5年使用壽命,3年大修期)</p><p> 十、
52、鍵連接的選擇及校核計算</p><p><b> 1、高速軸上的鍵:</b></p><p> 高速軸箱內(nèi)采用的是齒輪軸,故齒輪處不需要鍵,箱外鏈接V帶輪處需要。由于沒有特殊的要求,采用普通平鍵。平鍵的規(guī)格由V帶輪參數(shù)B(B=50mm)和軸1決定,由表6-1 查得: 。</p><p><b> 2、中速軸上的鍵</b
53、></p><p> 根據(jù)中速軸上的大小齒輪,高速級大齒輪,此處的軸長43mm;低速級小齒輪,此處軸長68mm。根據(jù)《機械設(shè)計》表6-1,高速級大齒輪處鍵的規(guī)格尺寸:低速級小齒輪處鍵的規(guī)格尺寸:</p><p><b> 3、低速軸上的鍵</b></p><p> 根據(jù)軸的設(shè)計,低速級大齒輪的B=65mm,齒輪內(nèi)經(jīng)d=64,可選擇鍵
54、的規(guī)格為:,可知低速級的最小直徑即為聯(lián)軸器的內(nèi)徑,與聯(lián)軸器相連接的軸長L=112mm,查表6-1,其規(guī)格可選擇:</p><p> 中速軸的鍵的強度校核:</p><p> 高速級齒輪處的鍵:,查表6-2,許用擠壓應(yīng)力,取平均值。鍵的工作長度。鍵和輪轂鍵槽的接觸高度:,</p><p><b> 。 </b></p>&l
55、t;p> 故擠壓強度滿足條件。</p><p> 低速級的小齒輪處鍵:,查表6-2,許用擠壓應(yīng)力,取平均值。鍵的工作長度:,</p><p><b> 故擠壓強度滿足。</b></p><p> 綜上所訴,中速軸上的兩個鍵都滿足擠壓強度</p><p> 十一、減速器箱體尺寸設(shè)計</p>&
56、lt;p><b> ?。▎挝唬簃m)</b></p><p> 十二、減速器附件的選擇</p><p><b> 通氣塞:</b></p><p> 根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》9-8,選擇(兩次過濾)通氣塞:</p><p><b> 2油標尺選用:</b><
57、/p><p> 根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》9-14,選用(20)</p><p> 3油塞及封油墊選用:</p><p> 根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》9-16,選用外六角油塞及封油墊 </p><p><b> 十三、潤滑與密封</b></p><p> 由于高速軸上的小齒輪齒頂線速度大于2 m
58、/s,所以軸。承采用油潤滑。為防止?jié)櫥屯庑梗脷秩γ芊狻?lt;/p><p><b> 十四、設(shè)計總結(jié)</b></p><p> 這次課程設(shè)計的題目是設(shè)計一個兩級圓柱齒輪減速器,由于我們理論知識的不足,再加上平時沒有什么設(shè)計經(jīng)驗,一開始的時候有些手忙腳亂,不知從何入手,很迷茫。不過在我們組員的共同努力下,和同學(xué)們之間的認真仔細的討論之中,我們總算克服了種種難關(guān),讓每
59、個數(shù)字都找到了自己的歸宿。現(xiàn)在想想其實課程設(shè)計期間我們過得還蠻充實的,特別是大家在一起討論,研究,專研的時候,那讓我感覺到了集體的團結(jié),團結(jié)的力量,力量的偉大。所有的成果不是屬于個人的,而是集體,因為它凝聚了集體所有的精華.</p><p> 在設(shè)計過程中,整個過程培養(yǎng)了我們綜合運用機械設(shè)計課程及其他課程理論知識和利用生產(chǎn)時間知識來解決實際問題的能力,真正做到了學(xué)以致用。在此期間我們同學(xué)之間的那些辛酸,那些執(zhí)著
60、,那些付出。一路走來,我們伴著風雨,攜手歡笑,共同面對機械設(shè)計課程設(shè)計當中遇到的困難,雖然我們做的還是不夠完美,但是我會在以后的學(xué)習生活中去完善。 </p><p> 在這些過程當中我充分的認識到自己在知識理解和接受應(yīng)用方面的不足,特別是自己對系統(tǒng)的自我學(xué)習能力的欠缺,將來一定要進一步加強。而今后的學(xué)習還要更加的努力??傊?,本次課程設(shè)計不僅僅是對自己所學(xué)的知識的一次系統(tǒng)的總結(jié)與應(yīng)用,還算是對自己體質(zhì)的
61、一次檢驗.</p><p><b> 十五、參考資料</b></p><p> [1]、《機械設(shè)計》第八版(高等教育出版社)</p><p> [2]、《機械設(shè)計課程設(shè)計》王昆(華中理工大學(xué))主編,高等教育出版社 </p><p> [3]、《機械制圖》第五版,劉朝儒 等主編,高等教育出版社</p>
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