二級(jí)減速器設(shè)計(jì)【F=2600N v=1.1ms D=220mm】【說明書+PROE+仿真】

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V= 1.1m/s; 卷筒直徑D= 220mm. 2． 工作機(jī)轉(zhuǎn)矩：300N.m，不計(jì)工作機(jī)效率損失。 3． 工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)行，載荷較平穩(wěn)。 4． 使用期：8年，每年按360天計(jì)。 5． 檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 6． 工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大。 2 減速器結(jié)構(gòu)分析 2.1 分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況 2.11 傳動(dòng)系統(tǒng)的作用： 作用：介于機(jī)械中原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)，在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 2.12 傳動(dòng)方案的特點(diǎn)： 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、效率高、容易制造、使用壽命長、維護(hù)方便。由于電動(dòng)機(jī)、減速器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對(duì)稱，高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。 2.13 電機(jī)和工作機(jī)的安裝位置： 電機(jī)安裝在遠(yuǎn)離高速軸齒輪的一端；工作機(jī)安裝在遠(yuǎn)離低速軸齒輪的一端。 圖一:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖) 初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。 3 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3.1 選擇電動(dòng)機(jī) 3.11 選擇電動(dòng)機(jī)系列 按工作要求及工作條件，選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式扇式結(jié)構(gòu)，即：電壓為380V Y系列的三相交流電源電動(dòng)機(jī)。 3.12 選電動(dòng)機(jī)功率 3.121 傳動(dòng)滾筒所需有效功率 Pw=Fv/1000=2600*1.1/1000=2.86kw 3.122 所需電機(jī)功率 Pr=Pw/η=2.86/0.895=3.5kw 額定功率：Pd=4kw 3.13 總效率： 由[3]P19表3-1查得η1（聯(lián)軸器）=0.99，η2（滾動(dòng)軸承）=0.99，η3（齒輪傳動(dòng)）=0.97，η4（聯(lián)軸器）=0.99。 == 3.14 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩： 由已知條件得工作機(jī)Tw=300及i、得： 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩： 3.15 計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速： 3.151 傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速 Nw=60*v/(*D)=60*1.1*1000/（220*）=95.54r/min 電機(jī)轉(zhuǎn)速： r/min 3.152 選擇符合類型的電動(dòng)機(jī) 選Y112M－4，結(jié)構(gòu)緊湊。由文獻(xiàn)【2】表12－9選取電動(dòng)機(jī)的外形及安裝 尺寸D＝32㎜，中心高度H＝112㎜，軸伸長E＝80㎜。 3.16 計(jì)算總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比和效率： 3.161 總傳動(dòng)比 3.162 各級(jí)傳動(dòng)比： 第一級(jí)傳動(dòng)比：; 第二級(jí)傳動(dòng)比： 3.163 各級(jí)效率： 第一級(jí)效率： 第二級(jí)效率： 4 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速功率和轉(zhuǎn)矩 4.1 轉(zhuǎn)速 軸I： 軸II： 軸III： 4.2 輸出功率 軸I： 軸II： 軸III： 4.3 輸出轉(zhuǎn)矩 軸I： 軸II： 軸III ： 軸名 參數(shù) 軸出功率P（KN） 轉(zhuǎn)速(r/min) 輸出轉(zhuǎn)矩T（N.M） i 軸I 3.9204 1440 26 4.426 0．951 軸II 3.765 325 110.633 3.405 0．941 軸III 3.579 95 359.78 5 齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì) 5.1選材 根據(jù)文獻(xiàn)【1】表6-1知 選小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理 選大齒輪：45鋼，調(diào)質(zhì)處理 5.11 計(jì)算齒輪的許用應(yīng)力 5.111 計(jì)算許用接觸應(yīng)力[] 由圖6-8，得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 =590MPa，=550MPa 由圖6-6得：=1，=1.08， =1 齒面接觸應(yīng)力：[]=×/ =1×590/1=590 []=×/=1.08×550/1=594 取小值： 5.112 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力[] 由圖6-9c，查得=440 ，=420 由圖6-7，查得：Y=1,Y=1，S=1. 4 齒輪彎曲許用應(yīng)力為： 5.2 高速軸 5.21 選參數(shù)： 小齒輪齒數(shù)Z1=20 大齒輪齒數(shù)Z2=20*4.426=89 螺旋角= 5.22 按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 由教材查得載荷系數(shù)k=1.2 取d=32.75mm 5.23 主要尺寸計(jì)算 5.231 模數(shù) 5.232 中心距a： 5.233 計(jì)算實(shí)際螺旋角 5.234 分度圓直徑 5.235 齒頂圓直徑 5.236 齒根圓直徑 5.237 齒寬 5.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核： 由[1]P236齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式9-31得： 其中： ①、由[1]P226表9-6根據(jù)對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，載荷較平穩(wěn)，故取：K=1.2 ②、因?yàn)楣ぷ鳈C(jī)轉(zhuǎn)矩為，所以 ③、齒寬： 齒輪1：；齒輪2：=45mm ④、模數(shù)： ⑤、齒數(shù)：齒輪3：z=20；齒輪4：z=89 由[1]P225圖9-24查得： ； 根據(jù)齒輪材料為45正火處理查[1]P227圖9-26（b）得，并把代入由[1]P227查得的許用彎曲應(yīng)力公式9-23得： 故齒輪1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠、安全。 故齒輪2齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠、安全。 故齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠、安全。 5.4 低速軸 5.41 初選參數(shù)： 小齒輪齒數(shù)Z1=25 大齒輪齒數(shù)Z2=25*3.406=86 螺旋角= 5.42 按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 由教材查得載荷系數(shù)k=1.1 彈性系數(shù) 取d1=72.154mm 5.43 主要尺寸計(jì)算 (1) 模數(shù) (2) 中心距a： 5.5 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核： 由[1]P236齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式9-31得： 其中： ①、由[1]P226表9-6根據(jù)對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，載荷較平穩(wěn)，故?。篕=1.2 ②、因?yàn)楣ぷ鳈C(jī)轉(zhuǎn)矩為，所以 ③、齒寬： 齒輪3：；齒輪4：=77mm ④、模數(shù)： ⑤、齒數(shù)：齒輪3：z=25；齒輪4：z=86 由[1]P225圖9-24查得： ； 根據(jù)齒輪材料為45正火處理查[1]P227圖9-26（b）得，并把代入由[1]P227查得的許用彎曲應(yīng)力公式9-23得： 故齒輪3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠、安全。 故齒輪3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠、安全。 故齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠、安全。 6 高速軸的設(shè)計(jì) 6.1 選 材 C=102 6.2 初估直徑 軸上有單個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增加3％ 所以14.22×（1＋3％）＝14.26㎜ 圓整取d=25㎜ 6.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn)【1】得初估軸得尺寸如下： 1=25mm d2=28mm d3=30mm d4=35mm d5=51mm d6=30mm L1=68mm L2=45mm L3=32mm L4=88mm L5=51mm L6=34mm 6.4 高速軸軸承 根據(jù)文獻(xiàn)【2】表6-1可得軸承的型號(hào)為：6206。其中軸承參數(shù)為： D＝62mm；B＝16mm；Cr＝19.5KN；Cor＝11.5KN 7 中間軸的設(shè)計(jì) 7.1 選材 ，C=102 7.2 初估直徑 圓整d=30㎜ 7.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn)【1】得初估軸得尺寸如下： d 1=35mm d2=40mm d3=50mm d4=40mm d5=35mm L1=40mm L2=51mm L3=10mm L4=81mm L5=40mm 8 中間軸軸承 根據(jù)文獻(xiàn)【2】表6-1可得軸承的型號(hào)為：6207。其中軸承參數(shù)為： D＝72mm；B＝17mm；Cr＝25.5KN；Cor＝15.2KN 9 低速軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 9.1 選材 C=102 9.2 初估直徑 圓整取d=45㎜ 9.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn)【1】得初估軸得尺寸如下： 9.4 低速軸的軸承 根據(jù)文獻(xiàn)【2】表6-1可得軸承的型號(hào)為：6210。其中軸承參數(shù)為： D＝90mm；B＝20mm；Cr＝35KN；Cor＝23.2KN 10 低速軸的強(qiáng)度校核 10.1 齒輪的力分析計(jì)算 III軸：圓周力Ft = 徑向力Fr = 軸向力 10.2 各力方向判斷如下圖 10.3 支座反力分析 （1）定跨距測得：=116；； （2）水平反力： （3）垂直反力： 10.4 當(dāng)量彎矩 （1）水平彎矩： （2）垂直面彎距： （3）合成彎矩： 當(dāng)轉(zhuǎn)矩T=359780N；取得： 當(dāng)量彎矩： 10.5 校核強(qiáng)度： 按扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。由軸的結(jié)構(gòu)簡圖及當(dāng)量彎矩圖可知截面C處當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的截面的強(qiáng)度，則由[1]P339得軸的強(qiáng)度校核公式。其中： ① 因?yàn)檩S的直徑為d=40mm的實(shí)心圓軸，故取 ②因?yàn)檩S的材料為45鋼、調(diào)質(zhì)處] 理查[1P251取軸的許用彎曲應(yīng)力為：[]=60Mpa 10.6 結(jié)論： 故軸強(qiáng)度足夠、安全。軸的載荷分析圖如下圖： 11 滾動(dòng)軸承 ①、根據(jù)軸承型號(hào)6210查[4]P383表8-23取軸承基本額定動(dòng)載荷為：C=35000N；基本額定靜載荷為： 因?yàn)椋? 根據(jù)的值查[1]P298表10-10,利用差值法求得e=0.184 ②、由[1]P298表10-10查得X=0.56 ; Y=2.362 根據(jù)軸承受中等沖擊查[1]P298表10-9取軸承載荷系數(shù)為: ③、由[1]P298表10-10查得X=1; Y=0 根據(jù)軸承受中等沖擊查[1]P298表10-9取軸承載荷系數(shù)為: ④、因?yàn)槭乔蜉S承，取軸承壽命指數(shù)為：，， 由[1]P297軸承壽命公式10-2a得： = 故軸承使用壽命足夠、合格。 12 鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算 12.1 電動(dòng)機(jī)小帶輪端的鍵 電動(dòng)機(jī)D×E=42×110mm,E=110mm ，鍵為 12×8 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數(shù)為：b=12mm;h=8mm; l=100mm 鍵校核鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 120MP；；強(qiáng)度符合要求 12.2 高速軸大帶輪端的鍵 高速軸帶輪端尺寸：25×68；鍵為8×7 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數(shù)為：b=8mm;h=7mm;l=56mm鍵校核 鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 120MP；；強(qiáng)度符合要求 12.3 中間軸的鍵 軸的尺寸為：40×51；鍵為： 14×9 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數(shù)為：b=14mm;h=9mm;l=56mm，鍵校核 鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 120MP；；強(qiáng)度符合要求 小齒輪處軸的尺寸為：40×81；鍵為：14×9 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數(shù)為:b=14mm;h=9mm;l=90mm， 鍵校核鍵的接觸長度；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： ；強(qiáng)度符合要求 12.4 低速軸鍵 大齒輪處軸的尺寸為：56×76；鍵為： 20×12 GB1096-90 即圓頭普通平鍵（A型），鍵的參數(shù)為：b=20mm；h=12mm；l=85mm (1)鍵的校核 鍵的接觸長度為：；則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 得120MP；；強(qiáng)度符合要求 聯(lián)軸器處的軸的尺寸為：40×112；鍵為：14×9 GB1096-90 單圓頭普通平鍵（C型），鍵的參數(shù)為：b=14mm；h=9mm；L=130mm (2)鍵的校核鍵的接觸長度為：;則鍵聯(lián)接所能傳遞的扭矩為： 120MP；；強(qiáng)度符合要求 13 箱體的主要尺寸計(jì)算 箱體、箱蓋材料均采用TT150鑄造而成 （1） 箱體壁厚二級(jí)取 （2） 箱蓋壁厚取 （3） 箱蓋凸緣厚度 （4） 箱座凸緣厚度 （5） 箱座凸緣厚度 （6） 地腳螺釘直徑 （7） 地腳螺釘數(shù)目 n=4 （8） 軸承旁連螺栓直徑 （9） 蓋與座連接螺栓直徑 （10） 連螺栓的間距 （11） 軸承端蓋螺釘直徑 （12） 視孔蓋螺釘直徑 （13） 定位銷直徑 （14） 至外箱壁距離 至凸緣邊緣距離 （15） 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 （17） 外箱壁至軸承座端面距離 10） （18） 鑄造過渡尺寸X，Y X=4,Y=20 （19） 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 （20） 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 （21） 箱蓋、箱座助厚： 取 取 （22） 軸承端座外徑 ： (23) 軸承旁連接螺栓距離 ： 14 基于PROE軟件的設(shè)計(jì)說明  結(jié) 論 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開式圓柱斜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)大有用處。通過三個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，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),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《公差與配合》、《PROE實(shí)用軟件》、《機(jī)械工程材料》、《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題和解決問題的能力,為我們以后對(duì)專業(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。  致 謝 經(jīng)過半年的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)大專生，由于我的經(jīng)驗(yàn)的匱乏，畢業(yè)設(shè)計(jì)難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是很困難的。 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師曹燕老師。曹老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，草圖繪制，繪制裝配圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是曹老師仍然細(xì)心地糾正說明書和繪制過程中的錯(cuò)誤。除了敬佩曹老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)，并將積極影響到我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的李云婷同學(xué)，她在本次設(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并承擔(dān)了大部分的工作量。如果沒有她的努力工作，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難，難以及時(shí)完成。 然后還要感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利的完成。 最后感謝泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院三年來對(duì)我的大力栽培，在這三年說長不長說短不短的時(shí)間里我度過了一生中最難忘的光陰。并且學(xué)到了很寶貴的知識(shí)。轉(zhuǎn)眼之間三年的生活即將劃上一個(gè)句號(hào)，心中難免有一絲惆悵。 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了許多對(duì)我一生都收益的東西，在以后的人生中我一定會(huì)再接再厲，創(chuàng)造人生的輝煌。  參 考 文 獻(xiàn) 1 宋正和，張子泉 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京交通大學(xué)出版社，2007.5 2 羅圣國，吳宗澤 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 高等教育出版社，2006.5 3 余蔚荔 主編 Proe造型篇 電子工業(yè)出版社，2006.8 4 zhidao.baidu.com/question/17759095.html 13K 2007-1-13 5 www.cnbysj.com/Papers/5382.htm 4K 2007-9-20 6 盧頌峰 ，王大康 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 北京工業(yè)大學(xué)出版社， 1993 7 濮梁貴， 紀(jì)名剛 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 高等教育出版社， 2001 8 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 聯(lián)合編寫組 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 中冊(cè)化學(xué)工業(yè)出版社， 1982 9 張富洲 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1998 27