一級減速器課程設計參考實例.doc

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課程設計(綜合實驗)報告 ( 名 稱： 機械設計基礎課程設計 題 目： 一級減速器 院 系： 動力系 班 級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 設計周數： 成 績： 日期： 目 錄 一、任務書…………….………………………………………………2 二、傳動方案擬定…………….……………………………….……...2 三、計算說明書……………………………………….…….………...4 四、電動機的選擇計算……………………………………….……....4 五、傳動裝置的運動和動力參數計算……………….…….………...5 六、傳動零件的設計計算………………………………….….……...5 七、軸的設計計算…………………………………………………….7 八、滾動軸承的選擇及校核計算………………………….………..10 九、鍵聯接的選擇和計算………..………………………………….11 十、潤滑與密封…………….………………………………………..12 《機械設計基礎》課程設計 任 務 書 一、 目的與要求 《機械設計基礎》課程設計是機械設計課程的最后一個教學環(huán)節(jié)，其目的是： 1）培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，結合生產實際分析解決機械工程問題的能力。 2）學習機械設計的一般方法，了解和掌握簡單機械傳動裝置的設計過程和進行方式。 3） 進行設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱資料、熟悉標準和規(guī)范。 要求學生在課程設計中 1）能夠樹立正確的設計思想，力求所做設計合理、實用、經濟； 2）提倡獨立思考，反對盲目抄襲和“閉門造車”兩種錯誤傾向，反對知錯不改，敷衍了事的作風。 3）掌握邊畫、邊計算、邊修改的設計過程，正確使用參考資料和標準規(guī)范。 4）要求圖紙符合國家標準，計算說明書正確、書寫工整， 二、 設計內容及要求 1．設計題目 設計帶式輸送機用一級直齒輪減速器 V 原始數據： 1）輸送帶的工作拉力F= 8700 N; 2) 輸送帶的工作速度v= 0.5 m/s (允許輸送帶速度誤差為5％)； 3）滾筒直徑D= 210 mm; 4）滾筒效率（包括滾筒和軸承的效率損失）； 5）工作情況：兩班制連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)； 6) 使用折舊期：5年 7）動力來源：電力，三相交流，電壓380V； 8）制造條件及生產批量：一般機械廠制造，小批量生產。 2．設計內容： 1）選擇電動機；計算運動和動力參數；傳動零件的設計。 2）繪制裝配圖和零件圖。 3）設計計算說明書一份，包括：選擇電動機，計算運動和動力參數，傳動零件的設計，軸、軸承、鍵的校核，聯軸器的選擇，箱體的設計等。 三、 進度計劃 序號 設計(實驗)內容 完成時間 備注 1 裝配草圖和裝配圖的繪制 1周 2 零件圖的繪制、編寫設計計算說明書 4天 3 提交設計、教師審圖、評定成績 1天 四、 課程設計成果要求 1）減速器裝配圖1張（1號）； 2）大齒輪零件圖1張（2號）、低速軸零件圖1張（2號）。 3）設計說明書一份。 五、 考核方式 依據：設計圖紙質量、設計說明書中計算方法和過程是否正確、平時考勤。 成績：按五級分制：優(yōu)、良、中、及格、不及格 《機械設計基礎》課程設計 計算說明書 一、課程設計目的與要求 　《機械設計基礎》課程設計是機械設計課程的最后一個教學環(huán)節(jié)，其目的是： 1）培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，結合生產實際分析解決機械工程問題的能力。 2）學習機械設計的一般方法，了解和掌握簡單機械傳動裝置的設計過程和進行方式。 3） 進行設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱資料、熟悉標準和規(guī)范。 要求學生在課程設計中 1）能夠樹立正確的設計思想，力求所做設計合理、實用、經濟； 2）提倡獨立思考，反對盲目抄襲和“閉門造車”兩種錯誤傾向，反對知錯不改，敷衍了事的作風。 3）掌握邊畫、邊計算、邊修改的設計過程，正確使用參考資料和標準規(guī)范。 4）要求圖紙符合國家標準，計算說明書正確、書寫工整。 二、設計正文 1.電動機的選擇計算 1.1選擇電動機的轉速 1.1.1計算傳動滾筒的轉速 卷筒軸工作轉速 1.1.2選擇電動機的轉速 取V帶傳動比為,級圓柱齒輪減速器傳動比,則總傳動比為，電動機 轉速的可選范圍為，選用同步轉速1000r/min的電動機。 1.2所需電動機的輸出功率 1.2.1傳動裝置的總效率 普通V帶的效率0.96，一對滾動軸承的效率0.99，閉式齒輪傳動效率0.97，十子滑塊聯軸器的效率0.97，卷筒傳動的效率0.96。 總效率為 1.2.2所需電動機的輸出功率 1.3選擇電動機的型號 電動機型號 額定功率kw 同步轉速(r/min) 滿載轉速(r/min) 額定轉矩 質量(kg) Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0 84 2.傳動裝置的運動和動力參數計算 2.1分配傳動比 2.1.1總傳動比 ，式中和分別為V帶傳動和減速器的傳動比。按傳動比分配注意事項，初步取 2.2各軸功率、轉速和轉矩的計算 軸號 轉速n(r/min) 輸入功率P(kw) 輸入扭矩(Nm) 電動機軸 960 Ⅰ軸 274.2 4.915 171.18 Ⅱ軸 45.71 4.72 986.13 卷筒軸 45.71 4.53 946.43 3.傳動零件的設計計算 3.1V帶傳動的設計計算 3.1.1求計算功率 3.1.2選普通V帶型號 根據計算功率和轉速，暫按B型計算。 3.1.3求大、小帶輪直徑 取 取 3.1.4驗算帶速v ，帶速在5~25范圍內，合適。 3.1.5求V帶中心距和基準長度 初步選取中心距符合。 帶長 對B型帶選用。再得實際中心距 3.1.6驗算小帶輪包角 ，合適 3.1.7求V帶根數z 由，查表得 ，查表得 由查表得 可得，取3根。 3.2圓柱齒輪傳動的設計計算 3.2.1選擇材料及確定許用應力 小齒輪用45優(yōu)質碳素鋼調質，齒面硬度為230HBS 大齒輪用45優(yōu)質碳素鋼正火，齒面硬度為210HBS 因，故 因，故 3.2.2按齒輪接觸強度設計計算 齒輪按8級精度制造。取載荷系數K=1.1,齒寬系數。 小齒輪上的轉矩 計算中心距,(已知u=i=6). 齒數取.故實際傳動比i=6 模數。 齒寬b=0.8d1=63.24mm b2=65,b1=75 3.2.3驗算齒面彎曲強度 3.2.4齒輪的圓周速度 對照表11—2，8級精度合適。 4.軸的設計計算 4.1減速器高速軸的設計 4.1.1選擇軸的材料 高速軸的材料應與小斜齒輪原選定材料相同，即45優(yōu)質碳素鋼調質。 4.1.2按轉矩初步估算軸伸直徑 ，考慮鍵連接，應加大4%，取 4.1.3設計軸的結構，初選滾動軸承 ， 高速軸各段直徑 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 32 42 45 58 68 58 45 小齒輪寬度b1=b2+（5~10）=75mm。 齒輪端面與箱體內壁距離=12mm。箱體內壁至軸承面距離l2=10mm（脂潤滑）。軸承寬度T=19（初選6209C）。 端蓋尺寸e=15（嵌入式）。軸承座孔寬度 L=e+n+T+（8~12）=15+16+19+10=60，n=16。 套筒或墊片尺寸n=L-（l2+T+e）=60-10-19-15=16。 箱外旋轉件內端面至端蓋最外面距離。 。 4.1.4高速軸計算 由表5-11，與滾動軸承相配合的軸徑 6209C軸承 圓周力 徑向力 聯軸器上力作用點與支承受力點的距離為 小齒輪中心與支承受力點的距離為 在危險截面B處，垂直面上的支反力 垂直面上的彎矩 水平面上的支反力 水平面上的彎矩 合成彎矩 當量彎矩為（視轉矩為脈動循環(huán)，取） 計算危險截面B處軸的直徑 考慮鍵槽，應加大4%，所確定的B截面齒根圓直徑，因此就以結構設計的軸的徑向和軸向尺寸為準。 4.2減速器低速軸的設計 4.2.1選擇軸的材料 低速軸的材料應與大齒輪原選定材料相同，即45優(yōu)質碳素鋼正火。 4.2.2按轉矩初步估算軸伸直徑 ，考慮鍵連接以及與十字鍵槽相匹配，取 4.2.3選擇聯軸器，設計軸的結構，初選滾動軸承 根據， h為軸肩高度。大齒輪寬度。 齒輪端面與箱體內壁距離=14mm。箱體內壁至軸承面距離（脂潤滑）。軸承寬度。 端蓋尺寸（嵌入式）。軸承座孔寬度。 箱外旋轉件內端面至端蓋最外面距離。 （聯軸器長的一半）。 4.2.4低速軸的計算 大斜齒輪分度圓直徑為 圓周力 徑向力 聯軸器上力作用點與支承受力點的距離為 大齒輪中心與支承受力點的距離為 在危險截面B處，垂直面上的支反力 垂直面上的彎矩 水平面上的支反力 水平面上的彎矩 合成彎矩 當量彎矩為（視轉矩為脈動循環(huán)，?。? 計算危險截面B處軸的直徑 所確定的B截面齒根圓直徑，因此就以結構設計的軸的徑向和軸向尺寸為準。 5滾動軸承的壽命計算 5.1減速器低速軸滾動軸承的壽命計算 5.1.1計算軸承的受力 軸承A和C的徑向力分別為 5.1.2計算當量動負荷 當量動負荷 減速器壽命為五年，，查表得溫度系數和載荷系數分別為，所以 ，故所選軸承合用。 5.2減速器高速軸滾動軸承的壽命計算 5.2.1計算軸承的受力 軸承A和C的徑向力分別為 5.2.2計算當量動負荷 當量動負荷 減速器壽命為五年，，查表得溫度系數和載荷系數分別為，所以 ，故所選軸承合用。 6鍵聯接的選擇和計算 6.1聯軸器與減速器低速軸軸伸的鍵聯接 由所選聯軸器與減速器低速軸伸出端相配的從動端，L=120mm得知：外伸段軸徑為60mm，長度為100mm（<120mm)。今采用圓頭普通平鍵A型（GB1096-79），，鍵長100mm。鍵的材料選用45鋼，查得許用擠壓應力為。 鍵的工作長度，轉矩已知為，因此，擠壓應力，故此鍵聯接強度足夠。 6.2減速器大齒輪與低速軸的鍵聯接 ，今采用圓頭普通平鍵A型（GB1096-79），，鍵長L=85mm。鍵的材料選用45鋼。查得許用擠壓應力為。 鍵的工作長度，轉矩已知為，因此，擠壓應力，故此鍵聯接強度足夠。 6.3帶輪與減速器高速軸軸伸的鍵聯接 所選V帶與減速器高速軸伸出端相配的從動端。今采用圓頭普通平鍵A型（GB1096-79），，鍵長L=40mm。鍵的材料選用45鋼，軸、鍵、聯軸器的材料均為鋼。查得許用擠壓應力為。 鍵的工作長度，轉矩已知為，因此，擠壓應力，故此鍵聯接強度足夠。 7潤滑與密封 7.1減速器齒輪傳動潤滑裝置的選擇 直通式壓注油杯（GB1152-89） 7.1減速器軸承潤滑方式和潤滑劑的選擇 軸承潤滑方式為脂潤滑 7.3減速器密封裝置的選擇 密封裝置為氈圈油封，羊粗羊毛氈FJ145-79 三、課程設計總結 通過本次設計，使我了解了機械設計的基本流程，熟悉了繪制機械制圖的方法，懂得了查閱機械設計資料手冊，培養(yǎng)了與生產實際相結合的綜合分析問題的能力。 四、參考文獻 [1] 陳立新. 機械設計(基礎)課程設計. 中國電力出版社, 第二版. 2002年6月 [2] 楊可楨. 程光蘊. 機械設計基礎. 高等教育出版社, 第五版. 2006年5月 [3] 孫德志. 張偉華. 鄧子龍. 機械設計基礎課程設計. 科學出版社, 第一版. 2006年8月 附錄（設計流程圖、程序、表格、數據等）