減速器設(shè)計說明書

1、機械設(shè)計機械設(shè)計 課程設(shè)計說明書課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：設(shè)計帶式運輸機的傳動裝置設(shè)計題目：設(shè)計帶式運輸機的傳動裝置 班級：班級： 姓名：姓名： 學(xué)號：學(xué)號： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 目錄目錄 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書3 一、傳動方案的擬定4 二、確定電機轉(zhuǎn)速5 三、計算傳動比及分配傳動比5 四、計算電機功率5 五、電動機類型的選擇6 六、齒輪傳動的計算6 七、從動軸的設(shè)計11 八、主動軸的設(shè)計16 九、鑄鐵減速器箱體的主要尺寸設(shè)計18 十、軸承端蓋結(jié)構(gòu)尺寸20 十一、潤滑設(shè)計21 十二、毛氈圈的選擇21 設(shè)計小結(jié)22 參考資料24 機械設(shè)計機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書 專業(yè)：機電一體化專

2、業(yè)：機電一體化班級：班級：班級012010 設(shè)計題目：設(shè)計用于帶式運輸機的傳動裝置 原始數(shù)據(jù)： 運輸帶工作拉力 F N 運輸帶工作速度 Vsm 卷筒直徑 Dmm 35003 . 15 . 2 設(shè)計要求： 1） 、三班制工作，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。 2） 、使用期限 10 年，大修期 3 年。 3） 、生產(chǎn)批量 10 臺。 4） 、生產(chǎn)條件為中等規(guī)模機械廠，可加工 78 級精度的齒輪。 5） 、動力來源為電力，三相交流。V380220 6） 、運輸帶速度允許誤差： 5% 。 設(shè)計工作量： 1） 、減速器裝配圖 1 張（A1） ； 2） 、減速器零件圖 2 張（A3） ； 3） 、設(shè)計說明書一份

3、（宋體小四字體不少于 20 頁） 。 一、傳動方案的擬定一、傳動方案的擬定 題目：設(shè)計用于帶式運輸機的傳動裝置 、工作條件：使用年限十年，大修期三年。三班制工作，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)， 載荷平穩(wěn)，室內(nèi)環(huán)境，有灰塵（運輸帶與卷筒及支承間、包括卷筒軸承的摩擦 阻力影響已在 F 中考慮） 。 運輸帶工作拉力 F=3500N，運輸帶工作速度 V=1.3，卷筒直徑sm/ D=250。mm 設(shè)計簡圖： 二、確定電機轉(zhuǎn)速確定電機轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速: = w n D V 100060 = 25014 . 3 3 . 1100060 minr =100minr 通過查表選擇電動機的轉(zhuǎn)速為=1000 m nminr

4、三、計算傳動比及分配傳動比計算傳動比及分配傳動比 傳動比：傳動比： =i w m n n = 100 1000 =10 分配傳動比分配傳動比： =2.5， =4 帶 i 輪 i 四、計算電機功率計算電機功率 主軸功率：主軸功率： = w P 1000 FV = 1000 3 . 13500 kw =4.55kw 電機功率：電機功率： = d P w P = =0.88 43 3 21 ：V 帶傳動效率（取值 0.96） 1 ：滾動軸承效率（取值 0.99） 2 ：齒輪傳動效率(取值 0.97) 3 ：聯(lián)軸器效率（取值 0.97） 4 =5.2 d P 88 . 0 55 . 4 kw 五、電動

5、機類型的選擇五、電動機類型的選擇 按已知的工作要求和條件，選用 Y 型全封閉型三相異步電動機 Y132S4， 額定功率 5.5。kw 六、齒輪傳動的計算六、齒輪傳動的計算 1 1、選擇材料和確定許用應(yīng)力、選擇材料和確定許用應(yīng)力 A A、材料選擇、材料選擇 小齒輪材料 45 鋼、調(diào)質(zhì)、硬度為 HB1=210280HBS1,計算中用 210HBS1 大齒輪材料 45 鋼、正火、硬度為 HB2=170210HBS2，計算中用 180HBS2 B B、許用接觸應(yīng)力、許用接觸應(yīng)力 小齒輪許用接觸應(yīng)力 =380+0.7HB1 1H =380+0.7210（） a MP =527 a MP 大齒輪與許用接觸

6、應(yīng)力 =380+0.7HB2 2H =380+0.7180（） a MP =506 a MP C C、許用彎曲應(yīng)力、許用彎曲應(yīng)力 小齒輪許用彎曲應(yīng)力 =140+0.2 HB1 1F =140+0.2210（） a MP =182 a MP 大齒輪許用彎曲應(yīng)力 =140+0.2HB2 2F =140+0.2180（） a MP =176 a MP 2 2、按接觸疲勞強度計算齒輪的主要尺寸、按接觸疲勞強度計算齒輪的主要尺寸 、計算小齒輪所需傳遞的轉(zhuǎn)矩、計算小齒輪所需傳遞的轉(zhuǎn)矩 T T1 1 T1= 1 16 1055 . 9 n p P1= d P 1 2 =1000 1 nminr T1 4 1

7、07 . 4mN 、選載荷系數(shù)、選載荷系數(shù) K K 原動機為電動機，載荷較平穩(wěn)齒輪支撐為對稱裝置，取較小值 K=1.4 、計算齒數(shù)比、計算齒數(shù)比 = = =4u 1 2 z z i 、選擇齒寬系數(shù)、選擇齒寬系數(shù) D D 根據(jù)齒輪為軟齒輪和齒輪在兩軸承間為對稱分布，查表得 D=1 、材料系數(shù)、材料系數(shù) Z ZE E ZE=189.82 1 a MP 、計算小齒輪的分度圓直徑、計算小齒輪的分度圓直徑 D D1 1 1 d 3 1 2 152 . 3 u uKTz dH E 3 4 2 4 14 1 107 . 44 . 1 506 8 .18952 . 3 62.9 取=64 1 d 、確定齒輪的

8、模數(shù)、確定齒輪的模數(shù) 中心距=au d 1 2 1 =5 2 64 =160 =(0.0070.020)ma =（0.0070.020）160 =1.123.2 按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列取=2m 、確定齒輪的齒數(shù)、確定齒輪的齒數(shù)和和 1 z 2 z = 1 z m d1 = 2 64 =32 = 2 zu 1 z =432 =128 、計算齒輪的主要尺寸、計算齒輪的主要尺寸 A、齒輪分度圓直徑 小齒輪： = 1 dm 1 z =232 =64mm 大齒輪： = 2 dm 2 z =2128 =256mm B、齒輪傳動的中心距 =a 2 21 dd = 2 25664 =160mm C、齒輪寬度 大齒輪：

9、 =b 2 b d 1 d =164 =64mm 小齒輪： =+(510) 1 b 2 b =64+（510) =6974 取 =70 1 bmm D、齒根圓直徑 小齒輪： = -2 1f d 1 dmcha)( =64-2(1+0.25)2 =59mm 大齒輪： = -2 2f d 2 dmcha)( =256-2(1+0.25)2 =251mm E、齒頂圓直徑 小齒輪： = + 1a d 1 dmha2 =64+212 =68mm 大齒輪： = +2 2a d 2 dmha =256+212 =260mm 、計算齒輪的圓周速度、計算齒輪的圓周速度 V 并選擇齒輪精度并選擇齒輪精度 V= 1

10、00060 11 nd = 100060 10006414 . 3 =3.35s/m 齒輪精度為 8 級精度 3 3、校核齒根的彎曲疲勞強度、校核齒根的彎曲疲勞強度 、選、選Y YFSFS并比較并比較與與的大小的大小 1 1 F YFS 2 2 F YFS 因為=32, =128 1 z 2 z 查表得 =4.07 1FS Y =3.9056 2FS Y =0.02236 1 1 F YFS 182 07 . 4 =0.02219 2 2 F YFS 176 9056 . 3 1 1 F YFS 2 2 F YFS 需要校核大齒輪齒根的彎曲強度 、計算大齒輪齒根的彎曲強度、計算大齒輪齒根的彎曲

11、強度 = 1F 1 2 FS11Y 2 zbm KT = 2 4 23264 07 . 4 107 . 44 . 12 92 =92=182 1F 1F 齒輪的彎曲疲勞強度足夠 4 4、齒輪的設(shè)計和工作圖、齒輪的設(shè)計和工作圖（見零件圖） 七、從動軸的設(shè)計七、從動軸的設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)示意圖：軸的結(jié)構(gòu)示意圖： 1 1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 因為要求為普通用途中小功率減速器，所以選用 45 鋼作調(diào)質(zhì)處理。 查表 得 =637 b a MP =59 1 b a MP 2 2、初步計算最小軸徑、初步計算最小軸徑 從動軸傳動功率 P=4.55，查表得 C=118107kw

12、則 Cd 3 n P （118107）3 100 55 . 4 42.1238.2 軸上開一個鍵槽，將軸徑增大 5%，即1.05=42.1238.2。該軸外dmm 端安裝聯(lián)軸器，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器 =KT=608.34() c T 100 55 . 4 95504 . 1mN 查手冊可用 LT8 型，孔徑為 50。mm 3 3、軸上零件定位、固定和裝配、軸上零件定位、固定和裝配 在單極減速器中，將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪右 端由軸環(huán)定位，周向依靠平鍵固定。兩軸承分別以軸肩與套筒定位，周向則采 用小過盈配合固定，軸做成階梯形，右軸承從右面裝入，齒輪、套筒、左軸承、 聯(lián)軸器依

13、次從左面裝入。 4 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 、軸徑的確定、軸徑的確定 =50 1 dmm = +2 2 d 1 dh =50+20.0750 =57mm 考慮該段軸上的密封件尺寸，取=60 2 dmm 軸承型號初選為 6313 深溝球軸承，軸承寬度=33。bmm 則 =65 （符合軸承內(nèi)徑，同時，以便于軸承安裝） 3 dmm 3 d 2 d =65100=6500 軸承采用脂潤滑 3 dnmin/rmm =67 ( 便于齒輪安裝) 4 dmm 4 d 3 d =+2 5 d 4 dh =67+2(0.070.1)67 =76.3880.4()mm 取=77 5 d =65 6 d 3

14、dmm 、軸段長度確定、軸段長度確定 =68 (型聯(lián)軸器軸孔長 70，L1短 23，以便 1 Lmm8LTmmmm 準(zhǔn)確定位) =+ +（23）=53 3 LB 32 mm =64-（23）=6261 (初定齒輪輪寬度為 64) 4 Lmm 取=62 4 Lmm =1.4=1.4()0.5 5 Lh 45 dd =7mm =37 箱座壁厚 為 8，軸承旁連接螺栓凸臺結(jié)構(gòu)尺寸 2 Lmmmm 、分別為 20、18，箱體軸承孔軸向尺寸為 L，L=+（510） 1 C 2 C 1 C 2 C =5166，L=55。軸承端蓋厚度 E=10，=L-3-B+E+=55-10-mmmm 2 L 1 L 33

15、+10+15=37。mm =+3+2-=33+10+8-7=44 6 LB 5 Lmm 、兩軸承間的跨距、兩軸承間的跨距(由于采用 6313 深溝球軸承，支點可選在軸承寬度一 半處) L=+-=127 3 L 4 L 5 L 6 LBmm 左軸承支點到齒輪支點距離為 63.5，故齒輪為居中布置。mm 5 5、齒輪受力計算、齒輪受力計算 分度圓直徑： =2128=256dmzmm 轉(zhuǎn)矩： T= 100 55 . 4 1055 . 9 6 =mN 圓周力： = t F d T2 =2256 =3394.7N 徑向力： = r FFTtan =3394.7 20tan =1235.6N 6 6、軸的

16、強度計算、軸的強度計算 、畫軸的受力圖、畫軸的受力圖（如圖）a 、在水平面和鉛垂面內(nèi)分別求軸的支撐反力、在水平面和鉛垂面內(nèi)分別求軸的支撐反力 H 面內(nèi)： = AH R 143 5 . 53Fr =568.67N = - BH R r F AH R =1235.6-586.6 =686.69N V 面內(nèi)： =1697.35N BVAV RR 2 Ft 、繪制彎矩圖、繪制彎矩圖 H 面內(nèi)彎矩圖（圖）b =53.5568.67=30439.895 CH MmN V 面內(nèi)彎矩圖（圖 ）c =63.51697.35=.725 CV MmN 合成彎矩圖（圖）d = C M 22 TMC = 22 725.

17、107781875.30439 =.7 mN 、繪制轉(zhuǎn)矩圖、繪制轉(zhuǎn)矩圖（圖 ）e T= mN 、繪制當(dāng)量彎矩圖、繪制當(dāng)量彎矩圖（圖）f = eC M 22 TM C = 2 2 4345256 . 0 7 . 111997 = mN 、校核危險截面、校核危險截面 C C 處的強度處的強度 =9.43 ce W Mec 3 671 . 0 283753 a MP 7 7、校核鍵連接強度、校核鍵連接強度 齒輪處：齒輪處： 由結(jié)構(gòu)設(shè)計可先預(yù)選鍵長 L=36MM，工作長度 L=36-20=16（A 型鍵） ，鍵高 H=12MM，接觸高度 K=6MM，鍵槽寬度 B=20MM 鍵連接工作表面擠壓應(yīng)力： =

18、60.05=100120 p 63667 4345252 a MP p a MP 聯(lián)軸器處：聯(lián)軸器處： L=50，L=50-7=43（C 型鍵） ，H=9mmmm 鍵連接工作表面擠壓應(yīng)力： =89.8=100120 p 94350 4345254 a MP p a MP 即所選鍵連接合適 八、主動軸的設(shè)計八、主動軸的設(shè)計 1 1、選擇軸的材料、確定許用應(yīng)力、選擇軸的材料、確定許用應(yīng)力 要求為普通用途的中小功率減速器 =637 b a MP =59 1 b a MP 主動軸 5.2KW，查表得 C=118107 2 2、初步計算最小軸徑、初步計算最小軸徑 Cd 3 n P （118107）3 1

19、000 2 . 5 20.4418.53 軸上開一個鍵槽，將軸徑增大 5%，1.0521.46219.4565d 3 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 、軸徑的確定、軸徑的確定 = =22 1 dmm = =+2 2 d 1 dh =22+20.0722 =25.08 取= =26 2 dmm 初選軸承型號為 6306 的深溝球軸承，軸承寬度=19Bmm 則=30 （符合軸承內(nèi)徑，同時，以便于軸承拆裝） 3 dmm 3 d 2 d =301000=30000 軸承采用脂潤滑nd3min/rmm =32 4 dmm =+2 5 d 4 dh =32+2（0.070.1）32 =36.4838.4

20、取=37 5 dmm =30 6 d 3 dmm 、軸段長度確定、軸段長度確定 =60 1 Lmm = 47 考慮到箱體壁厚為 8，軸承旁連接螺栓凸臺結(jié)構(gòu)尺寸 2 Lmmmm 分別為 20、18，箱體軸承孔軸向尺寸為 L，L=+(510)=51，軸 1 C 2 Cmm 承端蓋厚度為 E=10，=L-B+E+=47mm 2 L 3 1 lmm =B+(23) 3 L 32 =19+8+10+2 =39mm =70-(23)=6867 4 L 取=68 4 Lmm =1.4=1.40.5=18 5 Lh 45 dd mm =B+-=33.5 6 L 23 5 Lmm 、兩軸承間的跨距、兩軸承間的跨

21、距 由于采用 6306 深溝球軸承，支點可選在軸承寬度一半處。 L=+-B=125 3 L 4 L 5 L 6 L 經(jīng)計算，左軸承支點到齒輪距離為 62.5，故齒輪為居中布置。mm 4 4、鍵的選擇并校核鍵連接強度、鍵的選擇并校核鍵連接強度 齒輪處： 由結(jié)構(gòu)設(shè)計可預(yù)選鍵長 L=40，工作長度 L=20 (A 型鍵 )，mmmm 鍵寬度 B=10，鍵高 H=8MM，接觸高度 K=4。mmmm =9.52.5=5 (為模數(shù)) 1 2 32859 mm 齒輪與軸要分開，用鍵連接。 V 型帶連接處： 選鍵的長度 L=50，寬度=6，高度=6mmbmmhmm 九、鑄鐵減速器箱體的主要尺寸設(shè)計九、鑄鐵減速

22、器箱體的主要尺寸設(shè)計 1、箱座壁厚 =8mm 2、箱蓋壁厚 =8 1 mm 3、箱蓋凸緣厚度 =1.5 1 b 1 =10mm 4、箱座凸緣厚度 =1.5b =10mm 5、箱座底凸緣厚度 =2.5 2 b =18mm 6、地腳螺栓直徑 =0.036+12 f da =0.036160+12 =18mm 7、地腳螺栓數(shù)目 =6n 8、軸承旁連接螺栓直徑 =0.75 1 d f d =0.7522 =13.5mm 取=14 1 dmm 9、蓋與座連接螺栓直徑 =(0.50.6) 2 d f d =910.8 取=10 2 dmm 10、連接螺栓的間距 2 d L=150200 取 L=150mm

23、 11、軸承端蓋螺釘直徑 =（0.40.5） 3 d f d =7.29 取=8 3 dmm 12、檢查孔蓋螺釘直徑 =（0.30.4） 4 d f d =5.47.2 取=6 4 dmm 13、定位銷直徑 =(0.70.8) d 2 d =78 取=8dmm 14、至外箱壁距離 f d 2 d 1 d =20 1 Cmm 15、至凸緣邊緣距離 f d 2 d =18 2 Cmm 16、軸承旁凸臺半徑 =18 1 R 2 Cmm 17、外箱壁至軸承座端面的距離 =+（510） 1 l 2 C 1 C =4348 取=43 1 lmm 18、齒頂圓與內(nèi)箱壁間的距離 1.2=10 1 mm 取=1

24、0 1 mm 19、齒輪端面與內(nèi)箱壁間的距離 =8 2 mm 取=10 2 mm 20、箱蓋、箱底肋厚 0.85 1 m 1 0.85 2 m 取=7 1 mmm =7 2 mmm 十、軸承端蓋結(jié)構(gòu)尺寸十、軸承端蓋結(jié)構(gòu)尺寸 大齒輪軸上的軸承端蓋：大齒輪軸上的軸承端蓋： =+1 0 d 3 d =10+1 =11mm =+2.5 0 Dd 3 d =140+2.510 =165mm =+2.5 2 D 0 D 3 d =165+2.510 =190mm =1.2=13.2e 3 dmm =13.2 1 eemm =-(1015)=130125 4 dd 取=125 4 dmm 小齒輪軸上的軸承端

25、蓋小齒輪軸上的軸承端蓋 =+1 0 d 3 d =10+1 =11mm =+2.5 0 Dd 3 d =72+2.510 =97mm =+2.5 2 D 0 D 3 d =97+2.510 =122mm =1.2=13.2e 3 dmm =13.2 1 eemm =-(1015) 4 dd =72-(1015) =6257 取=57 4 dmm 十一、潤滑設(shè)計十一、潤滑設(shè)計 齒輪圓周速度 V=3.3512,采用浸油潤滑。sm/sm/ 減速器選用潤滑油牌號：N46 機械潤滑油。 減速器傳動所需油量： 對于單極傳動，按沒傳遞 1KW 的功率時，需要油量=0.350.70L 計 0 V 算。 =（0

26、.350.70）4.55 0 V =1.59253.185L 故實際用油量 V=2.5L 十二、毛氈圈的選擇十二、毛氈圈的選擇 根據(jù)安裝軸承的軸段上的直徑大小，可以確定軸承端蓋出的毛氈圈。 大齒輪軸處： 軸徑=60dmm 查表得 80Dmm =58 1 dmm =8 1 Bmm 小齒輪軸處 軸徑=26dmm 40Dmm =30 1 dmm =7 1 Bmm 設(shè)計小結(jié)設(shè)計小結(jié) 通過為期兩周的辛苦計算，反復(fù)的修改，我和小組成員一起總算把一個一 級齒輪減速器給設(shè)計出來了。現(xiàn)在寫小結(jié)，真的是一言難盡。 在還沒設(shè)計的時候，覺得他挺簡單的，不就是算一下數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)數(shù) 據(jù)把圖畫出來就行了。但在真正開始接觸的時候才發(fā)現(xiàn)并不是自己所認為的那 樣。雖然還是要計算、畫圖，其中的細節(jié)卻是不能讓人忽略的，只要有一個小 差錯，就有可能導(dǎo)致返工。在我們組畫裝配圖的時候就遇到了這種情況。由于 在之前計算數(shù)據(jù)的時候有點小馬虎，使得我們的小齒輪所需傳遞的轉(zhuǎn)矩 T 給算 錯了，然后后面的一系列尺寸出現(xiàn)錯誤，這使我們耽誤了些時間，因為之前我 們的裝配圖已經(jīng)把俯視圖畫的差不多了，現(xiàn)在也就只