一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)

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1、 廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院 機(jī) 電 系 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 07模具A班 學(xué) 號(hào)： 設(shè) 計(jì) 人： 指導(dǎo)老師： 王春艷 完成日期： 2009-5-20 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動(dòng)） 傳動(dòng)簡圖： 1.電動(dòng)機(jī) 2.V帶 3. 減速

2、箱 4.聯(lián)軸器 5滾筒 6.輸送帶 原始數(shù)據(jù)： （已知條件） 說明： 1.單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)； 2.每年按300個(gè)工作日計(jì)算，每日工作二班。 完成日期:________年____月_____日 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：_________ ______年____月____日 任課教師:__________ __________年____月____日 評(píng)分與評(píng)語:________________________________  （二） 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 2、V帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)； 3、

3、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)； 4、軸的設(shè)計(jì)； 5、聯(lián)軸器的選擇； 6、潤滑油及潤滑方式的選擇； 7、繪制零件的工作圖和裝配圖 (1)、減速器的裝配圖 (2)、繪制零件的工作圖 注：裝配圖包括：尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求及特性、零件編號(hào)、零件明細(xì)表、標(biāo)題欄。 零件的工作圖包括：尺寸的標(biāo)注、公差、精度、技術(shù)要求。 10、編寫設(shè)計(jì)說明書 (1)、目錄； (2)、設(shè)計(jì)任務(wù)書； (3)、設(shè)計(jì)計(jì)算：詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟及演算過程； (4)、對(duì)設(shè)計(jì)后的評(píng)價(jià)； (5)、參考文獻(xiàn)資料。 （三） 設(shè)計(jì)工作量

4、 1.減速器總裝圖一張 2.零件圖二張 3.設(shè)計(jì)說明一份。 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………………… 傳動(dòng)方案說明………………………………………………………… 電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………………………… 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)………………………………………… 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………… 聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承、鍵聯(lián)接的選擇………………………………… 減速器附件的選擇…………………………………………………… 潤

5、滑與密封…………………………………………………………… 設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………… 參考資料…………………………………………………………… 一 傳動(dòng)方案說明 第一組：用于膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)筒的傳動(dòng)裝置 1、工作條件：室內(nèi)、塵土較大、環(huán)境最高溫度35℃； 2、原始數(shù)據(jù)： （1）輸送拉力F=3920N； （2）輸送帶工作速度V=1.5m/s（允許輸送帶的工作速度誤差為4%）； （3）輸送機(jī)滾筒直徑D=320mm； （4）卷筒效率η=0.96（包括卷筒及軸承的效率）； （5）動(dòng)力來源：三相交流電源，電壓為380/2

6、20伏； 二 電動(dòng)機(jī)的選擇 1、選擇電動(dòng)機(jī)類型 1）電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求和工條件，選用一般用途的Y(IP44)系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 2）電動(dòng)機(jī)容量 （1）卷筒軸的輸出功率Pw （2）電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd 傳動(dòng)裝置的總效率 式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效

7、率。由表2-4查得：V帶傳動(dòng) 滾動(dòng)軸承η2=0.99; 圓柱齒輪傳動(dòng)η3=0.97; 彈性聯(lián)軸器η4=0.99; 卷筒軸滑動(dòng)軸承η5=0.96, 則 η=0.960.9920.970.990.96≈0.86 故 (3)電動(dòng)機(jī)額定功率Ped 由有關(guān)表格選取電動(dòng)機(jī)額定功率Ped =7.5kW。 1） 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 =601000v/3.14d=89.57 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-1查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍=2~4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍=3~6，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 可見同步

8、轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min和1500r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。這里初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表： 方案 電動(dòng)機(jī) 型 號(hào) 額定功率(KW) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) 電動(dòng)機(jī) 質(zhì)量(kg) 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 同步 滿載 總傳動(dòng)比 V帶傳動(dòng) 單級(jí)減速器 1 Y132M-4 7.5 1500 1440 38 16.14 3 5.38 2 Y160M-6 7.5 1000 970 63 10.83 3.3 3.28.28 由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案2的傳

9、動(dòng)比較小，傳動(dòng)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小。因此可采用方案2，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y160M-6。 4）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸 由表查出Y132S-6型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形，安裝尺寸，并列表記錄備用（略）。 3．計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 2）分配各級(jí)傳動(dòng)比 取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為 所得i2值符合一般齒輪傳動(dòng)和圓柱單級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比的常用范圍。 4．計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1）各軸轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為Ⅰ軸，

10、低速軸為Ⅱ軸，各軸轉(zhuǎn)速為 2）各軸輸入功率 按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即 3）各軸轉(zhuǎn)矩 將計(jì)算結(jié)果匯總列表備用（略）。 三 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、確定計(jì)算功率 為工作情況系數(shù)，查課本表8.21可得，=1.2 即 ==1.27.5=9kw 2、選擇V帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算功率=9kw，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=970r/min,由課本圖8.12選擇B型普通V帶。

11、3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由課本表8.6和圖8.12得=125mm 取=140mm> 大帶輪的基準(zhǔn)直徑，因?yàn)?3.3 所以=293.94r/min .3140=462mm 由課本表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值475mm，則實(shí)際傳動(dòng)比i，從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為 r/min 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速誤差=100%=-2.7% 在4%之間。 4、驗(yàn)算帶速V 帶速在5～25的范圍內(nèi)。 5、確定帶的基準(zhǔn)長度和實(shí)際中心距a 根據(jù)課本（8.14）式得0.7(+)≤≤2(+) 得：430.5mm≤≤123

12、0mm 按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距=1100mm.由課本式(8.15)得： + =21100+(140+475)+ =3191.1mm 查課本表8.4可得：=3150mm 由課本(8.16)式得實(shí)際中心距a為a≈+=1080mm 中心距a的變動(dòng)范圍為 =a-0.015 =a+0.03 =(1080-0.0153150)mm=1033 =(1080+0.033150)mm=1175mm 6、校驗(yàn)小帶輪包角 由課本式(8.17)得：= = = 7、確定V帶根數(shù)Z 由課本(8.18式)得

13、 根據(jù)=140mm、=970r/min,查表8.10，用內(nèi)插法得 1.82+ =2.11kw 取=2.10kw 由課本式（8.11）得功率增量為為 = 由課本表8.18查得 根據(jù)傳動(dòng)比=3.21本表8.19得=1.1373，則 = =0.31kw 由課本表8.4查得帶長度修正系數(shù)=1.03,本圖8.11查得包角系數(shù)=0.86，得普V 根

14、 =3.96根 圓整得z =4根 8、求初拉力及帶輪軸上的壓力 由課本表8.6查得B型普通V帶的每米長質(zhì)量q=0.17 kg/m,根據(jù)課本式（8.19）得單根V帶的初拉力為 =N =280.6N 由課本式（8.20）可得作用在軸上的壓力為 =2 =2280.64N =2219 9、 設(shè)計(jì)結(jié)果 選用4根B型V

15、帶，中心距a=1080mm,帶輪直徑=140mm,=475mm，軸上壓力=2219N。 四 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、選擇齒輪材料及精度等級(jí) 根據(jù)課本表10.9可得，小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217～255HBS大齒輪選用45號(hào)鋼正火，硬度為169～217HBS。因?yàn)槭瞧胀p速器、由課本表10.21選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度3.2～6.3。 2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用課本式（10.22）求出值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： 1） 轉(zhuǎn)矩 =9.55Nmm=2.4 Nmm 2） 載荷系數(shù)K 查課本表10.11取K=1.1 3） 齒數(shù)和齒寬系

16、數(shù) 小齒輪的齒數(shù)取為25，則大齒輪齒數(shù)=100。因單級(jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由課本表10.20選取=1。 4） 許用的接觸應(yīng)力 由課本圖10.24查得= 560MPa, =530 Mpa 由課本表10.10查得=1 ==60293.941（730016）=4.8 =/i=4.87/3.28=1.46 查課本圖10.27得=0.95，=1.06。 由課本式（10.13）可得 = = 故 m= 由課本表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3.3mm 3、主要尺寸計(jì)算

17、 經(jīng)圓整后取=85mm =+5mm=90mm =206.25mm 4、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 由課本式（10.24）得出，如則校核合格。 確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)： 1）、齒形系數(shù) 查課本表10.13得=2.65，=2.18 2）、應(yīng)力修正系數(shù) 查課本表10.14得1.80 3）許用彎曲應(yīng)力 由課本圖10.25查得 。 由課本表10.10查得 =1.35

18、。 由課本圖10.26查得 由課本式（10.24）可得 =155.6MPa =140.7Mpa 故 齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。 5、齒輪的圓周速度v 由課本表10.22可知，選8級(jí)精度是合適的。 6、幾何尺寸計(jì)算及繪制齒輪零件工作圖。（見零件圖1） 五 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由課本表14.7查得強(qiáng)度極限=650MPa ,再由課本表14.2得許用彎曲應(yīng)力=60MPa

19、 。 2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù)課本表14.1得C=107~118。又由課本式（14.2）得 Ⅰ軸： Ⅱ軸：107~118） 考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%~5%，取為32.4~36.4mm。由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑=35mm。Ⅱ軸取為48.2～54.2mm，由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑=48mm 八 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器通常用來連接兩軸并在其間傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、受載變形和溫度變化等影響，往往存在著某種程度的相對(duì)位移。因此，設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有補(bǔ)償

20、上述偏移量的性能，否則就會(huì)在軸、聯(lián)軸器、軸承中引起附加載荷，導(dǎo)致工作情況惡化。綜上所述，故選擇撓性聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，再根據(jù)聯(lián)軸器補(bǔ)償位移方法，選彈性柱銷聯(lián)軸器，它僅用彈性柱銷（通常用尼龍制成）將兩半聯(lián)軸器連接起來，它傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大、結(jié)構(gòu)更簡單、耐用性好，故選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。 為了隔離震動(dòng)、緩和沖擊和安裝方便，擬Ⅰ軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器，Ⅱ軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器 2）計(jì)算轉(zhuǎn)矩 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查的K=1.3 Tc1=K9550=1.39550=316.8Nm Tc2=K9550=1.39550=1039Nm 3) 選擇型號(hào)及尺寸 由Tc1

21、=316.8Nm =35mm , Tc2=1039Nm =48mm ， 差GB4323—84，Ⅰ軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器,型號(hào)為TL6，其中Tn=250 Nm, [n]= 3800r/min; Ⅱ軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器，型號(hào)為HL3，其中 Tn=630 Nm，[n]= 5000r/min 九 潤滑、密封裝置的選擇 根據(jù)課本11～18頁，再根據(jù)齒輪的圓周速度,軸承可以用脂潤滑和油潤滑潤滑,由于齒輪的轉(zhuǎn)速是小于2m/s, 故軸承潤滑采用脂潤滑，為防止箱體內(nèi)的軸承與潤滑脂的配合，防止?jié)櫥魇В瑧?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)，潤滑脂

22、的裝填量不應(yīng)超過軸承空隙體積的，在減速器中，齒輪的潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度而定，由于V<12m/s，所以采用油池潤滑，齒輪浸入油池1-2個(gè)齒高深度，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x為40mm，箱體內(nèi)采用SH0357-92中的50號(hào)潤滑，裝至規(guī)定高度。 軸承蓋中采用氈圈油封密封。 十 減速器的設(shè)計(jì) 名稱 符號(hào) 減速器型式、尺寸關(guān)系/mm 結(jié)果 齒輪減速器 箱座壁厚 0.025a+1≥8 8 箱蓋壁厚 0.025a+1≥8 8 箱蓋凸緣厚度 1.5 12 箱座凸緣厚度 b

23、 1.5 12 箱座底凸緣厚度 2.5 20 地腳螺釘直徑 0.036a+12 22 地腳螺釘數(shù)目 n A≥250時(shí)，n=6 6 軸承旁連接螺栓直徑 0.75 16 蓋與座連接螺栓直徑 （0.5～0.6） 12 連接螺栓的間隔 150～200 150 軸承端蓋螺釘直徑 （0.4～0.5） 10 檢查孔蓋螺釘直徑 （0.3～0.4） 8 定位銷直徑 d (0.7～0.8) 9 、、至外箱壁

24、距離 見課本表4.2 ：=30 ：=22 ：=18 、至凸緣邊緣距離 見課本表4.2 ：=26 ：=16 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，以便于扳手操作為準(zhǔn) 20 外箱壁至軸承座端面的距離 ++（5+10） 36 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離 10 齒輪端面與內(nèi)箱間的距離 9 箱蓋、箱座肋厚 軸承端蓋外徑 D+（5～5.5），D-軸承外徑 I軸：120 II軸：140 軸承旁連接螺栓距離

25、 S 盡量靠近，以M和M互不干涉為準(zhǔn)，一般取S= I軸：120 II軸：140 設(shè)計(jì)小結(jié) 這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的一級(jí)圓柱直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)起到了很大的幫助；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)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《工程力學(xué)》、《互換性與測(cè)量技術(shù)》、《Auto CAD》、《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)

26、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。

27、 參考資料 1、德主編. 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》第二版—高等教育出版社，2004 2、劉力等主編. 《機(jī)械制圖》（第二版）--高等教育出版社，2004 3、陳立德主編. 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第三版）--高等教育出版社，2007 4、陳于萍、高曉康 主編. 《互換性與測(cè)量技術(shù)》課本—高等教育出版社。 i=10.83

28、 =9kw =125mm V=7.11m/s =3191.1mm =3150mm =1033mm、 =1175mm 2.096kw 2.10kw Z=4根 =0.31kw

29、 =2219N =1.1 Nmm K=1.1 =1 = 560MPa =530Mpa =4.8 =1.46 =532MPa =562MPa m=2.34mm =82.5 =330mm b=85mm =90mm a=206.25mm =2.

30、65 =2.18 Ⅰ軸：=30mm Ⅱ軸：=48mm Tc1=316.8Nm =35mm Tc2=1039Nm =48mm 第 25 頁 共 25 頁 附件圖紙 齒輪 軸 軸的裝配 裝配圖 謝謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí)，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個(gè)壓縮盤，里面有相應(yīng)的word說明書和CAD圖紙。下載后請(qǐng)留上你的郵箱號(hào)或QQ號(hào)，我可以將壓縮盤送給你。歡迎朋友下次光臨！??！