3019 課程設計-單級直齒圓柱齒輪減速器

3019 課程設計-單級直齒圓柱齒輪減速器,課程設計,單級直齒,圓柱齒輪,減速器 設 計 說 明 書 一、前 言 1(—)課程設計的目的( 參照第 1 頁)機械零件課程設計是學生學習《機械技術》 （上、下）課程后進行的一項綜合訓練，其主要目的是通過課程設計使學生鞏固、加深在機械技術課程中所學到的知識，提高學生綜合運用這些知識去分析和解決問題的能力。同時學習機械設計的一般方法，了解和掌握常用機械零部件、機械傳動裝置或簡單機械的設計方法與步驟，為今后學習專業(yè)技術知識打下必要的基礎。(二 )傳動方案的分析( 參照第 10 頁) 機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動承載能力較低．在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之—。本設計采用的是單級直齒輪傳動(說明直齒輪傳動的優(yōu)缺點)。說明減速器的結構特點、材料選擇和應用場合(如本設計中減速器的箱體采用水平剖分式結構，用 HT200 灰鑄鐵鑄造而成)。設計說明書 1 二、傳動系統(tǒng)的參數設計已知輸送帶的有效拉力 Fw＝2350 ，輸送帶的速度 Vw=1.5,滾筒直徑 D=300。連續(xù)工作，載荷平穩(wěn)、單向運轉。1)選擇合適的電動機；2)計算傳動裝置的總傳動比，分配各級傳動比； 3)計算傳動裝置的運動參數和動力參數。解：1、選擇電動機(1)選擇電動機類型：按工作要求和條件選取 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。(2)選擇電動機容量 工作機所需功率： ,其中帶式輸送機效率 η w=0.94。75.3ηw10??VFP電動機輸出功率： 其中 η 為電動機至滾筒、主動軸傳動裝置的總效率，包括 V2.4?o帶傳動效率 η b、一對齒輪傳動效率 η g、兩對滾動軸承效率 η r2、及聯(lián)軸器效率 η c，值計算如下： η=η b ·η g ·η r 2·η c=0.90由表 10—1(134 頁)查得各效率值，代入公式計算出效率及電機輸出功率。使電動機的額定功率Pm＝(1 ～1.3)Po ，由表 10—110(223 頁)查得電動機的額定功率 Pm=5.5。(3)選擇電動機的轉速計算滾筒的轉速： 95.49?DVwn?60根據表 3—1 確定傳動比的范圍：取 V 帶傳動比 ib＝2～4，單級齒輪傳動比 ig＝3～5，則總傳動比的范圍：i＝(2X3)～(4X5)＝6～20。電動機的轉速范圍為 n′=i·nw(6~20)·nw=592.94~1909.8在這個范圍內電動機的同步轉速有 1000r／min 和 1500r／min，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重量和成本，最終可確定同步轉速為 1000，根據同步轉速確定電動機的型號為 Y132M2-6，滿載轉速 960。 （223 頁）型號 額定功率 滿載轉速 同步轉速Ｙ１３２Ｍ２－６ ５．５ ９６０ 10002、計算總傳動比并分配各級傳動比(1)計算總傳動比：i=n m／ nW=8～14(2)分配各級傳動比：為使帶傳動尺寸不至過大，滿足 ibLh，合 適(二 )從 動 軸 承 的 選 擇 與 驗 算已 知 軸 頸 直 徑 d3=60， n11=96， RvA=3063， Rw=3063， 運 轉 過 程 中 有 輕 微 沖擊計 算 項目計 算 內 容 計 算 結 果1、 確 定軸 承 的 基 本參 數2、 計 算 當量 動 負 荷 P3、 計 算 基本 額 定 壽 命由 軸 承 型 號 查 課 程 設 計 附 表 得 軸 承 的 基 本 參 數P二 RvA、 RⅧ 中 較 大 者因 球 軸 承 ， 故 c二 3， 查 教 材 表 38-10， 取 fd=1，查 教 材 表 38-11， 取 gT=1代 入 計 算 得 ： Lh= ')(67LhfPrCn???１ ０ ０ ０故 所 選 軸 承 合 適 。 (1h’可 查 表 或 按 大 修 期 確 定 )P=1.2Lh>Lh，合 適注 意 ： 如 壽 命 過 大 ， 則 重 選 軸 承 型 號 ， 取 輕 或 特 輕 系 列八 、 聯(lián) 軸 器 的 選 擇 與 驗 算已 知 聯(lián) 軸 器 用 在 減 速 器 的 輸 出 端 ， 從 動 軸 轉 速 nh=96， 傳 遞 的 功 率 為P11=5.08　 　 傳 遞 的 轉 矩 為 T"=505 ， 軸 徑 為 d1=45計 算 項 目 計 算 內 容 計 算 結 果1、 類 犁 選擇2、 計 算 轉矩3、 型 號為 減 輕 減 速 器 輸 出 端 的 沖 擊 和 振 動 ， 選 擇 彈 性 柱銷 聯(lián) 軸 器 ， 代 號 為 HL。由 教 材 表 43-l， 選 擇 工 作 情 況 系 數 K=1.25Tc=K·TⅡ =631.96按 計 算 轉 矩 、 軸 徑 、 轉 速 ， 從 標 準 中 選 取 HL3型彈 性 柱 銷 聯(lián) 軸 器 ， 采 用 短 圓 柱 形 軸 孔 。公 稱 轉 矩 ： Tn=630>TcHL彈 性 柱 銷 聯(lián)軸器Tc=631.96選 擇 許 用 轉 速 ： n1=1000>n11主 動 端 ： 了 型 軸 孔 、 A型 鍵 槽 、 軸 徑 d1=， 半 聯(lián) 軸器 長 度 L：聯(lián) 軸 器 的 選 擇 結 果型 號 軸 孔 直 徑 軸 孔 長 度 公 稱 轉 矩 許 用 轉 速HL4 45 112 1250 4000九 、 箱 體 、 箱 蓋 主 要 尺 寸 計 算箱 體 采 用 水 平 剖 分 式 結 構 ， 采 用 HT200灰 鑄 鐵 鑄 造 而 成 。 箱 體 主 要 尺 寸 計 算 如 下 ：名稱 符號 尺寸箱體厚度 具體內容參照23頁表5-1 8mm十 、 齒 輪 和 滾 動 軸 承 潤 滑 與 密 封 方 式 的 選 擇(一 )減 速 器 的 潤 滑1、 齒 輪 的 潤 滑 ： 根 據 齒 輪 的 圓 周 速 度 6.28 選 擇 10mm 潤 滑 ， 浸 油 深 度s， (36頁 )潤 滑 油 粘 度 為 59 。 (41頁 )2、 軸 承 的 潤 滑 ： 滾 動 軸 承 根 據 軸 徑 選 擇 脂 潤 滑 ， 潤 滑 脂 的 裝 填 量， 潤 滑 脂 的 類 型 為 鈣 基 2號 鈉 基 2號 。 (39-40頁 ． )(． -2： )減 速 器 的 密 封 (42—46頁 )1、 軸 伸 出 處 密 封 ： 軸 伸 出 處 密 封 的 作 用 是 使 滾 動 軸 承 與 箱 外 隔 絕 防 止 潤 滑 油 （ 脂 ）漏 出 和 箱 外 雜 質 ， 水 基 灰 塵 等 侵 入 軸 承 室 避 免 軸 承 急 劇 磨 損 和 腐 蝕 ， 采 用 墊 圈 密 封 方式2、 軸 承 室 內 側 密 封 ： 采 用 擋 油 環(huán) 密 封 方 式 ， 其 作 用 是 防 止 過 多 的 油 ， 雜 質 以 及 嚙 合處 的 熱 油 沖 入 軸 承 室3、 箱 蓋 與 箱 座 接 合 面 的 密 封 ： 采 用 密 封 條 密 封 方 法畫 出 封 油 環(huán) 與 氈 圈 示 意 圖 (46頁 與 191頁 )十 一 、 減 速 器 附 件 的 設 計說 明 ： 按 課 程 設 計 47—53頁 進 行 設 計 ， 對 每 一 種 附 件 ， 說 明 其 作 用 ， 并 畫 出 結 構 示意 圖 。(一 )窺 視 孔 蓋 和 窺 視 孔 的 設 計作 用 ： 檢 查 傳 動 件 的 嚙 合 、 潤 滑 、 接 觸 斑 點 、 齒 側 間 隙 及 向 箱 內 注 入 潤 滑 油結 構 示 意 圖窺視孔開在機蓋的頂部，應能看到傳動零件嚙合，并有足夠的大小，以便于檢修。(二 )排 油 孔 與 油 塞作 用 ： 排 放 污 油 ， 設 在 箱 座 底 部結 構 示 意 圖放油孔的位置應在油池最低處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側，以便于放油，放油孔用螺塞堵住，其結構如圖十 二 、 設 計 參 考 資 料 目 錄所 用 到 的 參 考 資 料 都 可 以 列 出 ， 如 ：1、 機 械 設 計 基 礎 課 程 設 計 ： 張 建 中 主 編 ， 徐 州 ： 中 國 礦 業(yè) 大 學 出 版 社 ，2、 一 一 一 ”．十 三 、 結 束 語由于時間緊迫，所以這次的設計存在許多缺點，比如說箱體結構龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設計中避免很多不必要的工作，有能力設計出結構更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設備。設 計 說 明 書 一、前 言 1(—)課程設計的目的( 參照第 1 頁)機械零件課程設計是學生學習《機械技術》 （上、下）課程后進行的一項綜合訓練，其主要目的是通過課程設計使學生鞏固、加深在機械技術課程中所學到的知識，提高學生綜合運用這些知識去分析和解決問題的能力。同時學習機械設計的一般方法，了解和掌握常用機械零部件、機械傳動裝置或簡單機械的設計方法與步驟，為今后學習專業(yè)技術知識打下必要的基礎。(二 )傳動方案的分析( 參照第 10 頁) 機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動承載能力較低．在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之—。本設計采用的是單級直齒輪傳動(說明直齒輪傳動的優(yōu)缺點)。說明減速器的結構特點、材料選擇和應用場合(如本設計中減速器的箱體采用水平剖分式結構，用 HT200 灰鑄鐵鑄造而成)。設計說明書 1 二、傳動系統(tǒng)的參數設計已知輸送帶的有效拉力 Fw＝2350 ，輸送帶的速度 Vw=1.5,滾筒直徑 D=300。連續(xù)工作，載荷平穩(wěn)、單向運轉。1)選擇合適的電動機；2)計算傳動裝置的總傳動比，分配各級傳動比； 3)計算傳動裝置的運動參數和動力參數。解：1、選擇電動機(1)選擇電動機類型：按工作要求和條件選取 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。(2)選擇電動機容量 工作機所需功率： ,其中帶式輸送機效率 η w=0.94。75.3ηw10??VFP電動機輸出功率： 其中 η 為電動機至滾筒、主動軸傳動裝置的總效率，包括 V2.4?o帶傳動效率 η b、一對齒輪傳動效率 η g、兩對滾動軸承效率 η r2、及聯(lián)軸器效率 η c，值計算如下： η=η b ·η g ·η r 2·η c=0.90由表 10—1(134 頁)查得各效率值，代入公式計算出效率及電機輸出功率。使電動機的額定功率Pm＝(1 ～1.3)Po ，由表 10—110(223 頁)查得電動機的額定功率 Pm=5.5。(3)選擇電動機的轉速計算滾筒的轉速： 95.49?DVwn?60根據表 3—1 確定傳動比的范圍：取 V 帶傳動比 ib＝2～4，單級齒輪傳動比 ig＝3～5，則總傳動比的范圍：i＝(2X3)～(4X5)＝6～20。電動機的轉速范圍為 n′=i·nw(6~20)·nw=592.94~1909.8在這個范圍內電動機的同步轉速有 1000r／min 和 1500r／min，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重量和成本，最終可確定同步轉速為 1000，根據同步轉速確定電動機的型號為 Y132M2-6，滿載轉速 960。 （223 頁）型號 額定功率 滿載轉速 同步轉速Ｙ１３２Ｍ２－６ ５．５ ９６０ 10002、計算總傳動比并分配各級傳動比(1)計算總傳動比：i=n m／ nW=8～14(2)分配各級傳動比：為使帶傳動尺寸不至過大，滿足 ibLh，合 適(二 )從 動 軸 承 的 選 擇 與 驗 算已 知 軸 頸 直 徑 d3=60， n11=96， RvA=3063， Rw=3063， 運 轉 過 程 中 有 輕 微 沖擊計 算 項目計 算 內 容 計 算 結 果1、 確 定軸 承 的 基 本參 數2、 計 算 當量 動 負 荷 P3、 計 算 基本 額 定 壽 命由 軸 承 型 號 查 課 程 設 計 附 表 得 軸 承 的 基 本 參 數P二 RvA、 RⅧ 中 較 大 者因 球 軸 承 ， 故 c二 3， 查 教 材 表 38-10， 取 fd=1，查 教 材 表 38-11， 取 gT=1代 入 計 算 得 ： Lh= ')(67LhfPrCn???１ ０ ０ ０故 所 選 軸 承 合 適 。 (1h’可 查 表 或 按 大 修 期 確 定 )P=1.2Lh>Lh，合 適注 意 ： 如 壽 命 過 大 ， 則 重 選 軸 承 型 號 ， 取 輕 或 特 輕 系 列八 、 聯(lián) 軸 器 的 選 擇 與 驗 算已 知 聯(lián) 軸 器 用 在 減 速 器 的 輸 出 端 ， 從 動 軸 轉 速 nh=96， 傳 遞 的 功 率 為P11=5.08　 　 傳 遞 的 轉 矩 為 T"=505 ， 軸 徑 為 d1=45計 算 項 目 計 算 內 容 計 算 結 果1、 類 犁 選擇2、 計 算 轉矩3、 型 號為 減 輕 減 速 器 輸 出 端 的 沖 擊 和 振 動 ， 選 擇 彈 性 柱銷 聯(lián) 軸 器 ， 代 號 為 HL。由 教 材 表 43-l， 選 擇 工 作 情 況 系 數 K=1.25Tc=K·TⅡ =631.96按 計 算 轉 矩 、 軸 徑 、 轉 速 ， 從 標 準 中 選 取 HL3型彈 性 柱 銷 聯(lián) 軸 器 ， 采 用 短 圓 柱 形 軸 孔 。公 稱 轉 矩 ： Tn=630>TcHL彈 性 柱 銷 聯(lián)軸器Tc=631.96選 擇 許 用 轉 速 ： n1=1000>n11主 動 端 ： 了 型 軸 孔 、 A型 鍵 槽 、 軸 徑 d1=， 半 聯(lián) 軸器 長 度 L：聯(lián) 軸 器 的 選 擇 結 果型 號 軸 孔 直 徑 軸 孔 長 度 公 稱 轉 矩 許 用 轉 速HL4 45 112 1250 4000九 、 箱 體 、 箱 蓋 主 要 尺 寸 計 算箱 體 采 用 水 平 剖 分 式 結 構 ， 采 用 HT200灰 鑄 鐵 鑄 造 而 成 。 箱 體 主 要 尺 寸 計 算 如 下 ：名稱 符號 尺寸箱體厚度 具體內容參照23頁表5-1 8mm十 、 齒 輪 和 滾 動 軸 承 潤 滑 與 密 封 方 式 的 選 擇(一 )減 速 器 的 潤 滑1、 齒 輪 的 潤 滑 ： 根 據 齒 輪 的 圓 周 速 度 6.28 選 擇 10mm 潤 滑 ， 浸 油 深 度s， (36頁 )潤 滑 油 粘 度 為 59 。 (41頁 )2、 軸 承 的 潤 滑 ： 滾 動 軸 承 根 據 軸 徑 選 擇 脂 潤 滑 ， 潤 滑 脂 的 裝 填 量， 潤 滑 脂 的 類 型 為 鈣 基 2號 鈉 基 2號 。 (39-40頁 ． )(． -2： )減 速 器 的 密 封 (42—46頁 )1、 軸 伸 出 處 密 封 ： 軸 伸 出 處 密 封 的 作 用 是 使 滾 動 軸 承 與 箱 外 隔 絕 防 止 潤 滑 油 （ 脂 ）漏 出 和 箱 外 雜 質 ， 水 基 灰 塵 等 侵 入 軸 承 室 避 免 軸 承 急 劇 磨 損 和 腐 蝕 ， 采 用 墊 圈 密 封 方式2、 軸 承 室 內 側 密 封 ： 采 用 擋 油 環(huán) 密 封 方 式 ， 其 作 用 是 防 止 過 多 的 油 ， 雜 質 以 及 嚙 合處 的 熱 油 沖 入 軸 承 室3、 箱 蓋 與 箱 座 接 合 面 的 密 封 ： 采 用 密 封 條 密 封 方 法畫 出 封 油 環(huán) 與 氈 圈 示 意 圖 (46頁 與 191頁 )十 一 、 減 速 器 附 件 的 設 計說 明 ： 按 課 程 設 計 47—53頁 進 行 設 計 ， 對 每 一 種 附 件 ， 說 明 其 作 用 ， 并 畫 出 結 構 示意 圖 。(一 )窺 視 孔 蓋 和 窺 視 孔 的 設 計作 用 ： 檢 查 傳 動 件 的 嚙 合 、 潤 滑 、 接 觸 斑 點 、 齒 側 間 隙 及 向 箱 內 注 入 潤 滑 油結 構 示 意 圖窺視孔開在機蓋的頂部，應能看到傳動零件嚙合，并有足夠的大小，以便于檢修。(二 )排 油 孔 與 油 塞作 用 ： 排 放 污 油 ， 設 在 箱 座 底 部結 構 示 意 圖放油孔的位置應在油池最低處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側，以便于放油，放油孔用螺塞堵住，其結構如圖十 二 、 設 計 參 考 資 料 目 錄所 用 到 的 參 考 資 料 都 可 以 列 出 ， 如 ：1、 機 械 設 計 基 礎 課 程 設 計 ： 張 建 中 主 編 ， 徐 州 ： 中 國 礦 業(yè) 大 學 出 版 社 ，2、 一 一 一 ”．十 三 、 結 束 語由于時間緊迫，所以這次的設計存在許多缺點，比如說箱體結構龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設計中避免很多不必要的工作，有能力設計出結構更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設備。