一級直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動課程設(shè)計.doc

廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院廣州科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院機 電 系課程設(shè)計報告機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計設(shè)計題目：帶式輸送機傳動系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)班級： 07模具A班 學(xué) 號： 設(shè) 計 人： 指導(dǎo)老師： 王春艷 完成日期： 2009-5-20 課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：帶式輸送機傳動系統(tǒng)設(shè)計（一級直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動）傳動簡圖：1.電動機 2.V帶 3. 減速箱 4.聯(lián)軸器 5滾筒 6.輸送帶原始數(shù)據(jù)：（已知條件）說明：1.單向運轉(zhuǎn)，有輕微振動；2.每年按300個工作日計算，每日工作二班。完成日期:_年_月_日設(shè)計指導(dǎo)教師：_ _年_月_日任課教師:_ _年_月_日評分與評語:_（二） 設(shè)計內(nèi)容1、電動機的選擇及運動參數(shù)的計算2、V帶的傳動設(shè)計；3、齒輪傳動的設(shè)計；4、軸的設(shè)計；5、聯(lián)軸器的選擇；6、潤滑油及潤滑方式的選擇；7、繪制零件的工作圖和裝配圖 (1)、減速器的裝配圖 (2)、繪制零件的工作圖 注：裝配圖包括：尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求及特性、零件編號、零件明細(xì)表、標(biāo)題欄。零件的工作圖包括：尺寸的標(biāo)注、公差、精度、技術(shù)要求。 10、編寫設(shè)計說明書 (1)、目錄； (2)、設(shè)計任務(wù)書； (3)、設(shè)計計算：詳細(xì)的設(shè)計步驟及演算過程； (4)、對設(shè)計后的評價； (5)、參考文獻(xiàn)資料。（三） 設(shè)計工作量1.減速器總裝圖一張2.零件圖二張3.設(shè)計說明一份。目 錄設(shè)計任務(wù)書傳動方案說明電動機的選擇傳動裝置的運動和動力參數(shù)傳動件的設(shè)計計算軸的設(shè)計計算聯(lián)軸器、滾動軸承、鍵聯(lián)接的選擇減速器附件的選擇潤滑與密封設(shè)計小結(jié)參考資料一 傳動方案說明第一組：用于膠帶輸送機轉(zhuǎn)筒的傳動裝置1、工作條件：室內(nèi)、塵土較大、環(huán)境最高溫度35；2、原始數(shù)據(jù)： （1）輸送拉力F=3920N；（2）輸送帶工作速度V=1.5m/s（允許輸送帶的工作速度誤差為4%）；（3）輸送機滾筒直徑D=320mm；（4）卷筒效率=0.96（包括卷筒及軸承的效率）；（5）動力來源：三相交流電源，電壓為380/220伏；二 電動機的選擇1、選擇電動機類型1）電動機類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工條件，選用一般用途的Y(IP44)系列三相異步電動機。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2）電動機容量（1）卷筒軸的輸出功率Pw （2）電動機輸出功率Pd 傳動裝置的總效率 式中，為從電動機至卷筒軸之間的各傳動機構(gòu)和軸承的效率。由表2-4查得：V帶傳動 滾動軸承2=0.99; 圓柱齒輪傳動3=0.97; 彈性聯(lián)軸器4=0.99; 卷筒軸滑動軸承5=0.96, 則=0.960.9920.970.990.960.86 故 (3)電動機額定功率Ped 由有關(guān)表格選取電動機額定功率Ped =7.5kW。1） 電動機的轉(zhuǎn)速 =601000v/3.14d=89.57為了便于選擇電動機轉(zhuǎn)速，先推算電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-1查得V帶傳動常用傳動比范圍=24，單級圓柱齒輪傳動比范圍=36，則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為可見同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min和1500r/min的電動機均符合。這里初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動機進(jìn)行比較，如下表：方案電動機型 號額定功率(KW)電動機轉(zhuǎn)速(r/min)電動機質(zhì)量(kg)傳動裝置的傳動比同步滿載總傳動比V帶傳動單級減速器1Y132M-47.5150014403816.1435.382Y160M-67.510009706310.833.33.28.28由表中數(shù)據(jù)可知兩個方案均可行，但方案2的傳動比較小，傳動傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小。因此可采用方案2，選定電動機的型號為Y160M-6。4）電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由表查出Y132S-6型電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形，安裝尺寸，并列表記錄備用（略）。3計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比1）傳動裝置總傳動比 2）分配各級傳動比取V帶傳動的傳動比，則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為 所得i2值符合一般齒輪傳動和圓柱單級齒輪減速器傳動比的常用范圍。4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速電動機軸為0軸，減速器高速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為 2）各軸輸入功率按電動機額定功率計算各軸輸入功率，即 3）各軸轉(zhuǎn)矩 將計算結(jié)果匯總列表備用（略）。三 皮帶輪傳動的設(shè)計計算1、確定計算功率為工作情況系數(shù)，查課本表8.21可得，=1.2 即 =1.27.5=9kw2、選擇V帶的型號 根據(jù)計算功率=9kw，主動輪轉(zhuǎn)速=970r/min,由課本圖8.12選擇B型普通V帶。3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑由課本表8.6和圖8.12得=125mm取=140mm 大帶輪的基準(zhǔn)直徑，因為=3.3 所以=293.94r/min.3140=462mm 由課本表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值475mm，則實際傳動比i，從動輪的實際轉(zhuǎn)速分別為 r/min 從動輪轉(zhuǎn)速誤差=100%=-2.7%在4%之間。4、驗算帶速V 帶速在525的范圍內(nèi)。5、確定帶的基準(zhǔn)長度和實際中心距a根據(jù)課本（8.14）式得0.7(+)2(+) 得：430.5mm1230mm按照結(jié)構(gòu)設(shè)計要求初定中心距=1100mm.由課本式(8.15)得：+ =21100+(140+475)+ =3191.1mm查課本表8.4可得：=3150mm由課本(8.16)式得實際中心距a為a+=1080mm中心距a的變動范圍為=a-0.015 =a+0.03=(1080-0.0153150)mm=1033 =(1080+0.033150)mm=1175mm6、校驗小帶輪包角由課本式(8.17)得：=7、確定V帶根數(shù)Z由課本(8.18式)得 根據(jù)=140mm、=970r/min,查表8.10，用內(nèi)插法得 1.82+ =2.11kw取=2.10kw由課本式（8.11）得功率增量為為 =由課本表8.18查得根據(jù)傳動比=3.21本表8.19得=1.1373，則 =0.31kw 由課本表8.4查得帶長度修正系數(shù)=1.03,本圖8.11查得包角系數(shù)=0.86，得普V 根 =3.96根圓整得z =4根8、求初拉力及帶輪軸上的壓力由課本表8.6查得B型普通V帶的每米長質(zhì)量q=0.17 kg/m,根據(jù)課本式（8.19）得單根V帶的初拉力為 =N =280.6N由課本式（8.20）可得作用在軸上的壓力為 =2 =2280.64N =22199、 設(shè)計結(jié)果選用4根B型V帶，中心距a=1080mm,帶輪直徑=140mm,=475mm，軸上壓力=2219N。四 齒輪傳動的設(shè)計計算1、選擇齒輪材料及精度等級 根據(jù)課本表10.9可得，小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS大齒輪選用45號鋼正火，硬度為169217HBS。因為是普通減速器、由課本表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度3.26.3。2、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用課本式（10.22）求出值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：1） 轉(zhuǎn)矩 =9.55Nmm=2.4 Nmm2） 載荷系數(shù)K查課本表10.11取K=1.13） 齒數(shù)和齒寬系數(shù)小齒輪的齒數(shù)取為25，則大齒輪齒數(shù)=100。因單級齒輪傳動為對稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由課本表10.20選取=1。4） 許用的接觸應(yīng)力由課本圖10.24查得= 560MPa, =530 Mpa由課本表10.10查得=1=60293.941（730016）=4.8=/i=4.87/3.28=1.46 查課本圖10.27得=0.95，=1.06。由課本式（10.13）可得= =故 m=由課本表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3.3mm3、主要尺寸計算 經(jīng)圓整后取=85mm =+5mm=90mm =206.25mm4、按齒根彎曲疲勞強度校核由課本式（10.24）得出，如則校核合格。確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：1）、齒形系數(shù)查課本表10.13得=2.65，=2.182）、應(yīng)力修正系數(shù)查課本表10.14得1.803）許用彎曲應(yīng)力由課本圖10.25查得。由課本表10.10查得 =1.35。由課本圖10.26查得 由課本式（10.24）可得 =155.6MPa =140.7Mpa故 齒根彎曲強度校核合格。 5、齒輪的圓周速度v 由課本表10.22可知，選8級精度是合適的。6、幾何尺寸計算及繪制齒輪零件工作圖。（見零件圖1）五 軸的設(shè)計計算1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由課本表14.7查得強度極限=650MPa ,再由課本表14.2得許用彎曲應(yīng)力=60MPa 。2、按扭轉(zhuǎn)強度估算軸徑根據(jù)課本表14.1得C=107118。又由課本式（14.2）得軸：軸：107118）考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%5%，取為32.436.4mm。由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑=35mm。軸取為48.254.2mm，由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑=48mm八 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器通常用來連接兩軸并在其間傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、受載變形和溫度變化等影響，往往存在著某種程度的相對位移。因此，設(shè)計聯(lián)軸器時要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有補償上述偏移量的性能，否則就會在軸、聯(lián)軸器、軸承中引起附加載荷，導(dǎo)致工作情況惡化。綜上所述，故選擇撓性聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器具有一定的補償兩軸偏移的能力，再根據(jù)聯(lián)軸器補償位移方法，選彈性柱銷聯(lián)軸器，它僅用彈性柱銷（通常用尼龍制成）將兩半聯(lián)軸器連接起來，它傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大、結(jié)構(gòu)更簡單、耐用性好，故選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。 為了隔離震動、緩和沖擊和安裝方便，擬軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器，軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器2）計算轉(zhuǎn)矩由設(shè)計手冊查的K=1.3 Tc1=K9550=1.39550=316.8NmTc2=K9550=1.39550=1039Nm3) 選擇型號及尺寸由Tc1=316.8Nm =35mm , Tc2=1039Nm =48mm ， 差GB432384，軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器,型號為TL6，其中Tn=250 Nm, n= 3800r/min; 軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器，型號為HL3，其中Tn=630 Nm，n= 5000r/min九 潤滑、密封裝置的選擇 根據(jù)課本1118頁，再根據(jù)齒輪的圓周速度,軸承可以用脂潤滑和油潤滑潤滑,由于齒輪的轉(zhuǎn)速是小于2m/s, 故軸承潤滑采用脂潤滑，為防止箱體內(nèi)的軸承與潤滑脂的配合，防止?jié)櫥魇В瑧?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)，潤滑脂的裝填量不應(yīng)超過軸承空隙體積的，在減速器中，齒輪的潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度而定，由于V12m/s，所以采用油池潤滑，齒輪浸入油池1-2個齒高深度，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x為40mm，箱體內(nèi)采用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度。軸承蓋中采用氈圈油封密封。十 減速器的設(shè)計名稱符號減速器型式、尺寸關(guān)系/mm結(jié)果齒輪減速器箱座壁厚0.025a+18 8箱蓋壁厚0.025a+18 8箱蓋凸緣厚度 1.512箱座凸緣厚度b 1.5 12箱座底凸緣厚度 2.5 20地腳螺釘直徑 0.036a+12 22地腳螺釘數(shù)目 n A250時，n=6 6軸承旁連接螺栓直徑 0.75 16蓋與座連接螺栓直徑 （0.50.6） 12連接螺栓的間隔150200 150軸承端蓋螺釘直徑 （0.40.5） 10檢查孔蓋螺釘直徑 （0.30.4） 8定位銷直徑d (0.70.8) 9、至外箱壁距離 見課本表4.2：=30：=22：=18、至凸緣邊緣距離 見課本表4.2：=26：=16軸承旁凸臺半徑 16凸臺高度h根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn) 20外箱壁至軸承座端面的距離 +（5+10）36齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離 10齒輪端面與內(nèi)箱間的距離 9箱蓋、箱座肋厚軸承端蓋外徑D+（55.5），D-軸承外徑I軸：120II軸：140軸承旁連接螺栓距離 S盡量靠近，以M和M互不干涉為準(zhǔn)，一般取S=I軸：120II軸：140設(shè)計小結(jié)這次關(guān)于帶式運輸機上的一級圓柱直齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)起到了很大的幫助；使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).1、機械設(shè)計是機械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強的技術(shù)課程，它融機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程力學(xué)、互換性與測量技術(shù)、Auto CAD、機械設(shè)計手冊等于一體。2、這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想;訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。3、在這次的課程設(shè)計過程中,綜合運用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個教學(xué)實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機械課程的設(shè)計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計打下了寬廣而堅實的基礎(chǔ)。4、本次設(shè)計得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持，衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助.5、設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機械設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。參考資料1、德主編. 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書第二版高等教育出版社，20042、劉力等主編. 機械制圖（第二版）-高等教育出版社，20043、陳立德主編. 機械設(shè)計基礎(chǔ)（第三版）-高等教育出版社，20074、陳于萍、高曉康 主編. 互換性與測量技術(shù)課本高等教育出版社。i=10.83=9kw=125mmV=7.11m/s=3191.1mm=3150mm=1033mm、=1175mm2.096kw2.10kwZ=4根=0.31kw=2219N=1.1 NmmK=1.1=1= 560MPa=530Mpa=4.8=1.46=532MPa=562MPam=2.34mm=82.5=330mmb=85mm=90mma=206.25mm=2.65=2.18軸：=30mm軸：=48mmTc1=316.8Nm =35mmTc2=1039Nm =48mm 第 22 頁 共 22 頁