一級減速器說明書.doc

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學(xué)校代碼： 10128學(xué) 號： 課程設(shè)計題 目： 帶式輸送機的減速傳動裝置學(xué)生姓名： 學(xué) 院： 機械學(xué)院系 別： 工業(yè)工程專 業(yè)： 工 業(yè) 工 程班 級： 09-2指導(dǎo)教師： 李建福 2012年06 月 23日目 錄目錄1設(shè)計任務(wù)書2傳動方案的擬定及說明3電動機的選擇3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)3傳動件的設(shè)計計算4軸的設(shè)計計算7軸承的選擇及計算9鍵聯(lián)接的選擇及校核計算10聯(lián)軸器的選擇10潤滑與密封11參考資料目錄11內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院（系）： 機械學(xué)院 課程名稱： 機械核計基礎(chǔ) 指導(dǎo)教師（簽名）： 李建福 專業(yè)班級： 工業(yè)09-2 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 一、課程設(shè)計題目 帶式輸送機的減速傳動裝置二、課程設(shè)計的目的1綜合運用機械設(shè)計課程及其它有關(guān)已修課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行機械設(shè)計訓(xùn)練，從而使這些知識得到進(jìn)一步鞏固、加深和擴展。2學(xué)習(xí)和掌握通用零部件、機械傳動及一般機械設(shè)計的基本方法與步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和分析、解決問題的能力。3提高學(xué)生在計算、制圖、運用設(shè)計資料、進(jìn)行經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策等機械設(shè)計方面的基本技能以及機械CAD技術(shù)。三、課程設(shè)計的主要內(nèi)容和 要求（包括原始數(shù)據(jù)、設(shè)計要求、工作量要求等） 原始數(shù)據(jù)： 運輸帶工作拉力： F = 2350 N（包括卷筒及其支承的摩擦阻力） 輸送帶工作速度： V = 1.31 m/s 卷 筒 直 徑： D = 220 mm有關(guān)情況說明： 工作條件：一班制連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作有粉塵；使用壽命：十年（大修期三年）；生產(chǎn)批量：10臺；生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機械廠，可加工7-8級精度齒輪；動力來源：電力，三相交流（220/380V）；輸送帶速度允許誤差：5% 。設(shè)計文件要求： 1.減速器裝配圖A0圖紙1張；2.零件工作圖A2圖紙2張; 3.設(shè)計計算說明書一份.四、工作進(jìn)度安排 1.設(shè)計準(zhǔn)備階段(約占總學(xué)時的4%,約0.4天);2.傳動裝置的總體設(shè)計(約占總學(xué)時的10%,1天);3.各級傳動的主體設(shè)計(約占總學(xué)時的5%,約0.5天);4.裝配草圖的設(shè)計和繪制(約占總學(xué)時的35%,約3.5天);5. 裝配工作圖的設(shè)計和繪制和總成(約占總學(xué)時的25%,約2.5天);6.零件工作圖的設(shè)計和繪制(約占總學(xué)時的10%,約1天);7.設(shè)計計算說明書的編寫(約占總學(xué)時的9%,約1天);8.設(shè)計總結(jié)和答辨(約占總學(xué)時的2%,約0.2天).五、主要參考文獻(xiàn) 1.楊可楨 程光蘊 機械設(shè)計基礎(chǔ) 高等教育出版社2.陳秀寧 施高義 機械設(shè)計課程設(shè)計 浙江大學(xué)出版社 審核批準(zhǔn)意見系（教研室）主任（簽字）:一、傳動方案的擬定及說明根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求及條件，帶式輸送機減速傳動裝置選定為帶傳動+單級圓柱齒輪減速器（閉式）。主要特點：1. 高速級選用帶傳動，結(jié)構(gòu)簡單；便于維護(hù)；成本低。同時還可以緩沖、吸震。2.低速級采用圓柱齒輪，傳動承載能力大，傳動比恒定，效率高，工作可靠，壽命長。DVF傳動方案簡圖見圖一：二電動機的選擇1.電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇按工作要求和條件，選用Y系列三相籠式異步電動機。2.電動機容量的選擇1)工作機所需功率Pw PwFv/1000 =3.079 kw2)電動機的輸出功率PdPw/=3.442 kw 0.8944其中：h1=0.96（帶傳動）； h2=0.97（齒輪傳動8級）；h3=0.99（滾動軸承）； h4=0.98（低速級滑塊聯(lián)軸器）； 因載荷平穩(wěn)，故取電動機額度功率3 kw。.電動機轉(zhuǎn)速的選擇nd（i12i23）nw nw=60V/Dp=113.78 r/minnd（24）（35）nw=（620）113.78=（682.682275.6）r/min初選為同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機。.電動機型號的確定選電動機型號為Y100L2-4,其額定功率為3kW，滿載轉(zhuǎn)速1430r/min?；痉项}目所需的要求。三傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算1. 傳動裝置的總傳動比及其分配由電動機的滿載轉(zhuǎn)速nd和工作機主動軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為：ind /nw12.66 考慮到帶傳動的承載能力以及結(jié)構(gòu)尺寸的限制，故取ib3.0， ig=i/ib=4.22速度偏差為0.5%5%，所以可行。2. 各軸轉(zhuǎn)速、輸入（輸出）功率、輸入轉(zhuǎn)矩各軸轉(zhuǎn)速軸 軸 工作軸 各軸輸入功率軸 軸 工作軸 各軸輸入轉(zhuǎn)矩軸 軸 工作軸 項 目電動機軸 高速軸低速軸工作軸轉(zhuǎn)速n（r/min）1430476.67 112.95 112.95功率P（kW）輸入 3.303.172.67輸出3.0轉(zhuǎn)矩T（Nm）輸入66.11268.02225.75輸出20.034傳動比i3.0 4.221.0效 率hh1=0.96h2h3=0.980h3h4=0.970四傳動件的設(shè)計計算 （1）帶傳動設(shè)計皮帶選取應(yīng)用廣泛的普通V帶。4.1求計算功率 =1.33.079=4KW4.2選取普通V帶型號根據(jù)=4KW，=1430r/min，由圖13-15查出此坐標(biāo)點位于A型線附近，故選取A型帶。4.3求大小帶輪基準(zhǔn)直徑由所選型號查表13-9（機械設(shè)計基礎(chǔ)），選=90mm由=（1-） 故=（1430/476.67）90=264.598mm由表13-9取=265mm4.4驗算帶速V=帶速在525m/s范圍內(nèi)，合適。4.5 V帶基準(zhǔn)長度和中心距初步選取中心距 =1.5(90+265)=532.5mm取600mm,符合帶長 =1770mm由表13-2（機械設(shè)計基礎(chǔ)），對A型帶選用=1800實際中心距4.6驗算小輪包角 57.3=164，合適4.7求V帶根數(shù) Z=由n1=1430r/min，d=90，查表13-3（機械設(shè)計基礎(chǔ)）由表13-5查得 由a1=164查表13-7得K=0.965查表13-2 K=1.01 由式 Z= 3.33 取4根（2）齒輪傳動設(shè)計1. 齒輪的材料選擇及許用應(yīng)力的確定齒輪采用45鋼調(diào)質(zhì)，表查得齒面硬度為197286HBS 齒輪采用45鋼正火，查表得齒面硬度為156217HBS。由表11-1查得 由表11-5查得=1.0故 H1= H2=由表11-1查得，由表11-5查得S=1.25 F1= F1= 2. 齒輪強度設(shè)計1）按齒面接觸強度設(shè)計 設(shè)計公式 mm式中 載荷系數(shù)K1.1(表11-3) 齒寬系數(shù)d0.8(表11-6) 小齒輪轉(zhuǎn)矩T1=70.03Nm ZE188(表11-4) ZH2.5 齒數(shù)比u=4.22 Zb0.98小齒輪分度圓直徑 d157.94mm 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，取高速級小齒輪分度圓直徑d1=58.79mm2）幾何尺寸計算參數(shù)選?。篫123 mn=2.5 mm b=12 Z2i12Z1=3.48723=97.06 取Z2971. 計算齒寬bb1=dd1 =47.03mm 取 b1=55 mmb2= b1-5=50 mm2. 中心距a=153.38mm 圓整后取155mm 3. 按圓整后的中心距修正螺旋角=arcos=14.59因為值改變不多，故各參數(shù)不必修正4. 計算大、小齒輪的分度圓直徑d1=59.40mmd2=250.52mm5. 計算圓周速度v=1.48m/s3）按齒根彎曲強度校核校核公式 sF1=76.04F1 =360MPa 安全。sF2=18.24F2 =240Mpa 安全齒形系數(shù) 齒根修正系數(shù)五軸的設(shè)計計算1. 高速軸I的設(shè)計與計算 1）軸的材料及許用應(yīng)力 軸的材料選用：45鋼+調(diào)質(zhì)（熱處理） sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa s-1 =275Mpa 2）軸的最小直徑的確定 d20.96mm C根據(jù)軸選材料取110 由于所選軸的軸端與大帶輪相連接，故取 dminf30mm3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A. 軸上齒輪位置 齒輪1相對下箱體呈對稱布置。 B. 階梯軸各軸段直徑的設(shè)計 由軸的最小直徑開始，根據(jù)軸肩的定位性質(zhì)不同，確定出下一軸段直徑的大小。 原則：定位軸肩+ ；非定位軸肩+ ；2. 低速軸的設(shè)計與計算 1）軸的材料及許用應(yīng)力 軸的材料選用：45鋼+調(diào)質(zhì)（熱處理） sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa s-1 =275Mpa 2）軸的最小直徑的確定 d233.43mm A0根據(jù)軸選材料取110 取 d2min40mm （考慮到與軸1等強度的設(shè)計）3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計3. 低速軸的強度校核計算1）軸的計算簡圖（a）計算齒輪2所傳遞的力 圓周力 其中：d1=58.79mm; T1=66.11Nm徑向力 d2=4.2258.79=248.09mm軸向力2）求水平面的支承反力（b） 3）繪制水平面的彎矩圖（b）4）求垂直面的支承反力（C） 5）繪制垂直面面的彎矩圖（C）6）繪制合成彎矩圖（d）7）繪制扭矩圖（e）8）求危險截面當(dāng)量彎矩由合成彎矩圖及扭矩圖可看出，危險截面在a處。取折合系數(shù)a=0.69）校核軸的強度軸的計算應(yīng)力為： 強度符合要求。六軸承的選擇及計算1.軸承類型的選擇 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸承的工作環(huán)境及受力情況，軸I和軸上所用軸承均采用深溝球軸承，其型號分別為 6009和6011 。2. 低速軸軸承的選擇計算1）深溝球軸承6011的額定動、靜載荷 查表: C=30.2KN（額定動載荷） C0=21.8KN（額定靜載荷）2）預(yù)期計算壽命 3）計算軸承當(dāng)量動載荷 1.計算軸承1與軸承2所承受的徑向載荷Fr1和Fr2 2.計算軸承1與軸承2所承受的軸向載荷Fa1和Fa23.確定判斷系數(shù)e及載荷分配系數(shù)X、Y 故取X1=1 Y1=0 ；X2=0.56 Y2=1.994.計算當(dāng)量動載荷P 4）計算軸承實際壽命 兩個軸承中，取當(dāng)量動載荷計算值大者P2作為壽命計算依據(jù)。 滿足壽命要求七鍵聯(lián)接的選擇及校核計算1）低速軸鍵的類型及尺寸在軸上，齒輪2與之相連接，連接的形式采用普通平鍵連接，鍵的尺寸要根據(jù)軸的直經(jīng)及連接軸段的長度來選擇。在a-a位置處： 選用A型鍵 b=16 h=10 L=45 (軸徑d=f58)在b-b位置處： 選用A型鍵 b=12 h=8 L=50 (軸徑d=f40)2）鍵的強度校核（擠壓強度） 在a-a位置處： 滿足強度要求 在b-b位置處： 滿足強度要求 八聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器是連接軸與工作機軸之間的一個部件，由于所連接的兩軸之間傳遞的扭矩較大，并且對中性較差，因此選用滑塊聯(lián)軸器。滑塊聯(lián)軸器的特點：1.可以調(diào)節(jié)軸向位移；2.可以調(diào)節(jié)角度位移；3.可以調(diào)節(jié)徑向位移。計算依據(jù)： Tca=KAT=1.3*225.75=293.48Nm n=112.95r/min 故選擇聯(lián)軸器的參數(shù)為：滑塊聯(lián)軸器 許用轉(zhuǎn)矩T=250 Nm，最高轉(zhuǎn)速n=250r/min。九潤滑與密封1）齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于齒輪傳動的線速度為1.48m/s，所以浸油高度約為一個齒高。2）滾動軸承的潤滑由于齒輪傳動的線速度為1.48m/s小于2 m/s，所以軸承選用脂潤滑。3）潤滑油的選擇齒輪所用潤滑油，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。4）密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用梯形槽油氈密封。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。參考資料目錄1 機械設(shè)計基礎(chǔ)，高等教育出版社，楊可楨，程光蘊主編，2006年5月第五版；2 機械設(shè)計課程設(shè)計，浙江大學(xué)出版社，陳秀寧，施高義主編，2004年10月第二版；3簡明機械設(shè)計手冊，同濟大學(xué)出版社，洪鐘德主編，2002年5月第一版；4減速器選用手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版；5工程機械構(gòu)造圖冊，機械工業(yè)出版社，劉希平主編6機械制圖（第四版），高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭主編，2001年8月第四版；