課程畢業(yè)設(shè)計(jì)減速器說(shuō)明書.pdf

目錄目錄 第 1 章任務(wù)書說(shuō)明3 第 2 章帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)4 2.1 傳動(dòng)方案的確定.4 2.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定. 5 2.3 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力計(jì)算.6 2.3.1 計(jì)算總傳動(dòng)比7 2.3.2 計(jì)算分配傳動(dòng)比8 2.3.3 計(jì)算動(dòng)力參數(shù)8 2.4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算9 2.4.1 帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9 2.4.2 齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).12 2.4.3 聯(lián)軸器型號(hào)的確定15 2.4.4 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算 .17 2.4.5 軸的計(jì)算設(shè)計(jì)與校核.24 2.4.6 平鍵型號(hào)的確定與位置設(shè)計(jì)26 2.5 減速器箱體的計(jì)算與設(shè)計(jì) 29 2.6 潤(rùn)滑方式的確定與潤(rùn)滑油牌號(hào)的選擇 30 2.7 密封方式的選擇31 2.8 生成總裝圖、零件圖 第 3 章 結(jié) 論31 參考文獻(xiàn)32 附 件32 2 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì) 任 務(wù) 書 機(jī)電工程系 （部）模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)2班 學(xué)生農(nóng)*生學(xué)號(hào)20090101* 一、課程設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 二、 課程設(shè)計(jì)進(jìn)行的日期：年月日起至年月日 止 三、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：陳新 四、任務(wù)書的內(nèi)容： 1、目的 （1） 通過(guò)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法，鞏固、 提高及綜合運(yùn)用本課程及先修課程的理論知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，訓(xùn)練分 析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 （2） 進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的基本技能訓(xùn)練， 培養(yǎng)和提高計(jì)算、 繪圖、 運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、 手冊(cè)、圖表、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù) 的能力。 2、任務(wù)：根據(jù)以下所給數(shù)據(jù)， 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器。 原始數(shù)據(jù)： 1電動(dòng)機(jī)2V 帶傳動(dòng)3單級(jí)圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器5卷筒6運(yùn) 3 輸帶 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：（數(shù)據(jù)編號(hào)A2A2.） 表 1 設(shè)計(jì)任務(wù)參數(shù) 數(shù)據(jù)編號(hào)A1A2A3A4A5A6A7A8A9 運(yùn)輸帶工作拉力 F/N 1 20015001 8002 0002 2002 500300035004000 運(yùn)輸帶工作速度 v/ms -1 1.21.21.21.51.51.51.11.11.1 卷筒直經(jīng) D/ mm200220240250280300240280300 工作條件： 1、連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微振動(dòng)，室外工作，有粉塵； 2、運(yùn)輸帶速度允許誤差 5 %； 3、兩班制工作，3 年大修，使用期 10 年。 批量及加工條件：生產(chǎn) 15 臺(tái)，中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工 78 級(jí)精度齒輪。 3、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、分析傳動(dòng)方案； 2、選擇電動(dòng)機(jī)和計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)； 3、設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪的主要工作參數(shù)和尺寸； 4、軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5、軸系及該軸上的齒輪、滾動(dòng)軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)計(jì)算； 6、設(shè)計(jì)減速器箱體結(jié)構(gòu)、附件結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑及密封。 4、設(shè)計(jì)工作量 1、減速器裝配圖 1 張； 2、零件工作圖 2 張； 3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 1 份。 4 第第 2 2 章章帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 2.12.1 傳動(dòng)方案的確定傳動(dòng)方案的確定 傳動(dòng)方案分析 機(jī)械傳動(dòng)方式的特點(diǎn)及布局上的要求： 1、帶傳動(dòng)平穩(wěn)性好，碗沖吸振，但承載能力小，宜布置在高速級(jí)； 2、鏈傳動(dòng)平穩(wěn)性差，且有沖擊、振動(dòng)，宜布置在低速級(jí)； 3、蝸桿傳動(dòng)放在高速級(jí)時(shí)蝸桿材料應(yīng)選錫青銅，否則可選用鋁青銅； 4、開式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑條件差，磨損嚴(yán)重，應(yīng)布置在低級(jí)級(jí)； 5、錐齒輪、斜齒輪宜放在高速級(jí)。 減速器的主要類型及特點(diǎn)分析： 1、一級(jí)圓柱齒輪減速器：傳動(dòng)比一般小于 5，使用直齒、斜齒或人字齒 齒輪，傳動(dòng)功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦，效率較高。工藝簡(jiǎn)單，精度易于保證，一般 工廠均能制造，應(yīng)用廣泛。軸線可作水平布置、上下布置或鉛垂布置。 2、一級(jí)錐齒輪減速器：傳動(dòng)比一般小于 3，使用直齒、斜齒或曲齒齒輪 3、一級(jí)蝸桿減速器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，但效率較低，使用于載荷較 小、間歇工作的場(chǎng)合。蝸桿圓周速度時(shí)smv/54用蝸桿下布置， smv/54時(shí)蝸桿上置式。采用立軸布置時(shí)密封要求高。 工作條件分析：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微振動(dòng)，室外工作，有粉塵， 兩班制工作，3 年大修，使用期 10 年。 綜上所述：選擇一級(jí)圓柱直齒輪閉式減速器，采用帶傳動(dòng)，齒輪輪傳動(dòng) 形式。結(jié)構(gòu)分布圖如下： 5 1電動(dòng)機(jī)2V 帶傳動(dòng)3單級(jí)圓柱齒輪減速器4聯(lián)軸器5卷 筒 6運(yùn)輸帶 圖 1傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 2.2.12.2.1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 1.選擇電動(dòng)機(jī)類型 按已知的工作要求和條件選用 Y 型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 2.選擇電動(dòng)機(jī)功率 工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率 w d P P 式 （1） W w FV P 1000 式 （2） 則：Pd=2.09 式中， d P電動(dòng)機(jī)功率(KW)， w P為運(yùn)輸帶主動(dòng)端所需功率(KW)，為電動(dòng)機(jī)至 工作機(jī)主動(dòng)端之間的總效率。F為運(yùn)輸帶的工作拉力(N)，V 為運(yùn)輸帶的工作 速度(N),根據(jù)表 1 得 F=1500N, V=1.2m/s， w 為工作機(jī)的效率。 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總功率為 86. 0 6543 2 21 w 式 （3） 6 式中, 1 為帶傳動(dòng)的效率，取96. 0 1 1， 2 為齒輪傳動(dòng)的軸承的效率，取99. 0 2 1, 3 為齒輪傳動(dòng)的效率，取98. 0 3 1, 4 為聯(lián)軸器的效率，取99. 0 4 1, 5 為卷筒軸軸承的效率，取98. 0 5 1, 6 為卷筒的效率。取取96. 0 6 1。則 3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速 nw =60*1000v/3.14D=104.23r/min式（4） 式中 w n為工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速（m/s)，D 為卷筒直徑（mm）,3.14 為圓周率的 近似取值.根據(jù)表 1 得 D=220mm,v=1.2m/s。 按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比42 1 i，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比 53 2 i,則合理總傳動(dòng)比的范圍為206i，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是 dn= i*nw=(620)*104.23 式（5） dn=625.382084.6m/s 式中，dn是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。 符合這一范圍的異步轉(zhuǎn)速有 750m/s、1000m/s、1500m/s。再根據(jù)計(jì)算出的容 量，查得有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào) 表 2電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況 方案電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功 率wP ed/ 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 m/s傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比帶齒輪 一Y1325-82.27507106.812.273 二Y112M-62.210009409.022.2554 三Y100L-42.21500142013.622.7245 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，比 較這三個(gè)方案可知：方案一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，外廓尺寸及重量較大，雖然總傳 7 動(dòng)比不大，但因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，導(dǎo)致傳動(dòng)裝置尺寸較大。方案三電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 較高，但總的傳動(dòng)比大，傳動(dòng)裝置尺寸較大、方案二適中，比較合適。因此， 選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M2-6，所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 KWPed2 . 2,滿載轉(zhuǎn)速smnm/940，總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊。 圖 2 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 表 3 電動(dòng)機(jī)的主要外形尺寸和安裝尺寸 中心高 H 外形尺寸 Lx(AC/2+AD)xHD 底腳安裝尺寸 AxB 地腳螺栓孔 直徑 D 軸伸尺寸 DxE 裝鍵部位尺 寸 FxGD 132515x345x315216x1781238x8010x41 2.32.3 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力計(jì)算 2.3.12.3.1 計(jì)算總傳動(dòng)比計(jì)算總傳動(dòng)比 由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 m n和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速 W n可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng) 比為 i=nm/nw= 9.02式（1） 式中，i是減速器的總傳動(dòng)比， m n是電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速（r/min），根據(jù)表 2 得 m n=940m/s。 2.3.22.3.2 計(jì)算分配傳動(dòng)比計(jì)算分配傳動(dòng)比 帶傳動(dòng)和齒輪減速器組成的傳動(dòng)中，一般帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比小于齒輪傳動(dòng)的傳 動(dòng)比。V 帶傳動(dòng)在單級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比的適用范圍是 24，圓柱齒輪傳動(dòng)在單 級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比的適用范圍是 35，現(xiàn)在選擇齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是 1 =4，由 此 10 iii得到帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比是： 0 i=2.255 2.3.32.3.3 計(jì)算動(dòng)力參數(shù)（需要列表）計(jì)算動(dòng)力參數(shù)（需要列表） 1）各軸轉(zhuǎn)速： 軸：nI=nm/io=416.85式（1） 8 軸：min/22.104 1 r i n n 式（2） 卷筒軸：min/22.104rnnw 式 （3） 2）各軸的輸入功率： 軸：KWPP d 00. 2 01 式（4） 軸：KWPPP96. 1 2112 式（5） 卷筒軸：KWPPP93. 1 3223 式（6） 3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩: 計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩： mN n P T w d d .23.219550式（7） 軸：mNiTT d .96.45 010 式（8） 軸：mNiTT.16.180 121 式（9） 卷筒軸：mNTT.57.176 42 式（10） 表 4運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果 軸名 參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸軸軸卷筒軸 轉(zhuǎn)軸 n(r/min)940416.85104.22104.22 輸出功率 P/kw2.22.001.961.93 輸入轉(zhuǎn)矩 T/N.m 21.2345.96180.16176.57 傳動(dòng)比 i2.25541 效率 0.96 1 0.94 1 0.91 1 2.42.4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.2.4 4. .1 1 帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1、根據(jù)下式計(jì)算帶輪機(jī)構(gòu)的功率 KWPKP AC 64. 22 . 2*2 . 1 。 式（1） 式中， C P為計(jì)算功率（KW）, A K是工作因素，2 . 1 A K，P為傳遞的名義功 9 率（KW） 。 2、確定帶型 據(jù)KWPC64. 2和min/940 1 rn ，由圖 10-3，選取 A 型帶。 3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由 10-1，確定mmdd100 1 ， mmidd dd 0966.235)02. 01 (100)85.416/1000()1 ( 12 ， 式（2） 式中， 1 d d是小帶輪直徑（mm）, 2 d d是大帶輪直徑（mm）,是滑動(dòng)率，帶 傳動(dòng)的滑動(dòng)率為=0.010.02。 查表取標(biāo)準(zhǔn)值 236mm。大帶輪內(nèi)孔直徑見軸 4、驗(yàn)算帶速 sm x nd v d /23. 5 100060 1 ，式（3） 因?yàn)?5m/s250500 時(shí)，n=6 a500 時(shí)，n=8 6 軸承旁連接螺栓直徑 1 d0.75 f d16 蓋與座連接螺栓直徑 2 d(0.50.6) f d12 連接螺栓 2 d的間距l(xiāng)150200170 軸承端蓋螺釘直徑 3 d(0.40.5) f d10 檢查孔蓋螺釘直徑 4 d(0.30.4) f d8 定位銷直徑d(0.70.8) 2 d16 29 f d、 1 d、 2 d、至外箱壁 距離 1 C22 1 22 f d、 2 d至凸緣邊緣距離 2 C20 1 20 軸承旁凸臺(tái)半徑 1 R 2 C20 凸臺(tái)高度h 根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以 便扳手操作 外箱壁至軸承座端面的距 離 1 l 1 C+ 2 C+（510）50 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距 離 1 2 . 110 齒 輪端面與內(nèi)箱壁間的 距離 2 10 箱蓋、箱座肋厚m1、mm1=0.85 1 ,m=0.85 m1=7, m=7 從動(dòng)軸軸承端面外徑 1 DD+（55.5） 3 d,D 軸承外徑160 主動(dòng)軸軸承端面外徑 2 DD+（55.5） 3 d,D 軸承外徑135 軸承旁連接螺栓距離S 盡量靠近，以 M 1 d和 M 3 d互不干 涉為難，一般取 S= 2 D 125 2.62.6 潤(rùn)滑方式的確定與潤(rùn)滑油牌號(hào)的選擇潤(rùn)滑方式的確定與潤(rùn)滑油牌號(hào)的選擇 1、軸承的潤(rùn)滑 計(jì)算軸承允許的 dn 值 min/.103 . 1 4 111 rmmxnddn 式（1） min/.104 . 0 4 222 rmmxnddn 式（2） 根據(jù)軸承的 dn 值可以確定軸承的潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑。 ZGN692 主要用于 機(jī)車、汽車、電機(jī)及其他機(jī)械的滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑，所以軸承的潤(rùn)滑油的牌號(hào)選 擇 ZGN692。 30 2、齒輪的潤(rùn)滑 因?yàn)辇X輪的圓周速度 v=1.29m/s12m/s,所以齒輪采用油浴潤(rùn)滑。 液壓油適 用于機(jī)床和其他設(shè)備的低壓齒輪泵，可以用于適用其他抗氧防銹型潤(rùn)滑油的 機(jī)械設(shè)備 （如軸承和齒輪等） ， 其中 L-HL15 在 40 時(shí)， 其的運(yùn)動(dòng)粘度為 13.5 16.5mm 2/s, 因此，齒輪的潤(rùn)滑油牌號(hào)為 L-HL15。 2.72.7 密封方式的選擇密封方式的選擇 對(duì)于閉式的減速器而言，防止灰塵，顆粒，雜物，水分的進(jìn)入時(shí)必要的， 其中軸承的密封尤其的重要。這樣不僅能防止灰塵，顆粒，雜物，水分進(jìn)入 到箱體，防止?jié)櫥旱牧魇?，而且能夠很好的保養(yǎng)軸承，延長(zhǎng)軸承的使用壽 命。 氈圈密封適用于接觸處軸的圓周速度小于 45m/s,溫度低于 90的脂潤(rùn) 滑，此密封方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以，該軸承的密封方式選擇接觸式的氈圈