《機械設(shè)計》課程設(shè)計---用于帶式運輸機的減速器設(shè)計

1、<p>　　設(shè)計題目： 用于帶式運輸機的減速器設(shè)計 </p><p>　　學(xué)院名稱： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級： </p><

2、p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： </p><p><b>　　年 月</b></p><p>

3、;<b>　　摘 要</b></p><p>　　本說明書主要針對用于帶式運輸機的減速器設(shè)計過程作了較為詳細的闡述。全書主要分為九大部分,包括設(shè)計的原始數(shù)據(jù),設(shè)計方案的確定,電動機的選型,聯(lián)軸器的選擇,傳動零件的設(shè)計計算,軸的初步設(shè)計,軸承選擇，軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核,減速器附件結(jié)構(gòu)設(shè)計等。在主要傳動零件齒輪的設(shè)計中，運用了齒根彎曲疲勞強度準則和齒面接觸疲勞強度準則；在軸的設(shè)計中，首先按

4、照扭矩估算了軸的最小直徑，然后進行軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后對軸的抗彎強度作了較為詳細的校核。</p><p>　　本說明書設(shè)計的是同軸式二級齒輪減速器傳動機構(gòu)，其特點是：齒輪相對于軸承為對稱布置，沿齒寬載荷分布較均勻。減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。</p><p>　　本次課程設(shè)計主要是培養(yǎng)理

5、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)實際分析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。其次，通過制定設(shè)計方案，合理選擇傳動機構(gòu)和零件類型，正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到了解和掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設(shè)計過程和方法。最后，進行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、圖冊

6、、標準和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　課程設(shè)計任務(wù)介紹………………………………………………………… 4</p><p>　　傳動方案設(shè)計…………………………………………………………5</p><p>　　電動機的選擇………………

7、…………………………………………………………6</p><p>　　3.1 選擇電機型號…………………………………………………………………………… 6</p><p>　　3.2 選擇電動機的容量………………………………………………………………………6</p><p>　　3.3 確定電動機轉(zhuǎn)速…………………………………………………………………… 6<

8、/p><p>　　第4章 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)………………………………………… 8</p><p>　　4.1 總傳動比………………………………………………………………………………… 8</p><p>　　4.2 分配傳動裝置各級傳動比…………………………………………………………… 8</p><p>　　4.3 計算轉(zhuǎn)動裝置的運

9、動和動力參數(shù)…………………………………………………… 8</p><p>　　4.3.1各軸轉(zhuǎn)速……………………………………………………………………………… 8</p><p>　　4.3.2按電動機額定功率計算各軸輸入功率…………………………………… 8</p><p>　　4.3.3各軸轉(zhuǎn)矩…………………………………………………………………………… 9&l

10、t;/p><p>　　第5章 齒輪的設(shè)計計算……………………………………………………………………10</p><p>　　5.1 低速級齒輪傳動設(shè)計………………………………………………………………… 10</p><p>　　5.1.1選擇材料、精度及參數(shù)………………………………………………………… 10</p><p>　　5.1.2按齒面

11、接觸強度設(shè)計…………………………………………………………… 10</p><p>　　5.1.3彎曲強度設(shè)計……………………………………………………………………… 12</p><p>　　5.1.4幾何尺寸計算……………………………………………………………………… 13</p><p>　　5.2 高速級齒輪傳動設(shè)計…………………………………………………………

12、……… 14</p><p>　　5.3 高、低速級齒輪機構(gòu)的參數(shù)列表……………………………………………………14</p><p>　　第6章 軸的設(shè)計計算………………………………………………………………………14</p><p>　　6.1 低速軸（軸IV）的設(shè)計………………………………………………………………14</p><p>　　

13、6.1.1求作用在軸上的力……………………………………………………………… 14</p><p>　　6.1.2初步確定軸的最小直徑………………………………………………………… 15</p><p>　　6.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………………15</p><p>　　6.2 中間軸（III軸）的設(shè)計…………………………………

14、…………………………17</p><p>　　6.2.1初步確定軸的最小直徑………………………………………………………… 17</p><p>　　6.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………………17</p><p>　　6.3 高速級軸（軸II）的設(shè)計………………………………………………………… 19</p><p

15、>　　6.3.1求作用在軸上的力……………………………………………………………… 19</p><p>　　6.3.2初步確定軸的最小直徑………………………………………………………… 19</p><p>　　6.3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………………19</p><p>　　第7章 軸的強度校核………………………………………

16、…………………………… 21</p><p>　　7.1 軸上的載荷…………………………………………………………………………… 21</p><p>　　7.2 彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度……………………………………………………… 22</p><p>　　第8章 鍵聯(lián)接的校核計算…………………………………………………………… 23</p><

17、;p>　　8.1 輸入軸鍵的校核……………………………………………………………………… 23</p><p>　　8.2 中間軸鍵的校核……………………………………………………………………… 23</p><p>　　8.3 輸出軸鍵的校核……………………………………………………………………… 24</p><p>　　第9章軸承的選擇和校核……………

18、……………………………………………………24</p><p>　　9.1 輸入軸上軸承的選擇與計算………………………………………………………… 24</p><p>　　9.2 中間軸上軸承的選擇與計算………………………………………………………… 25</p><p>　　9.3 輸出軸上軸承的選擇與計算………………………………………………………… 25<

19、;/p><p>　　附錄1減速器附件設(shè)計………………………………………………………………… 26</p><p>　　附錄2減速器附件尺寸……………………………………………………………………26</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………29</p><p>　　設(shè)計小結(jié)…………………………………………………

20、……… 30</p><p>　　第1章 課程設(shè)計任務(wù)介紹</p><p>　　1.1設(shè)計題目：二級直齒圓柱齒輪減速器</p><p>　　要求：擬定傳動關(guān)系：由電動機、減速器、聯(lián)軸器、工作機構(gòu)成。</p><p>　　工作條件：一班制連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)環(huán)境有粉塵，運輸帶的速度允許誤差為5%。</p><p>

21、;　　已知條件：運輸帶卷筒轉(zhuǎn)速0.9m/s ，</p><p>　　運輸帶工作拉力F=2400N，</p><p>　　卷筒直徑D=240mm。</p><p>　　使用期限：10年，大修期3年。</p><p><b>　　生產(chǎn)批量：10臺。</b></p><p>　　生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機械廠

22、，可加工7-8級精度齒輪。</p><p>　　1.2傳動裝置總體設(shè)計：</p><p>　　1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。</p><p>　　2. 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。</p><p>　　3. 確定傳動方案：考慮到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設(shè)置在高速級。<

23、;/p><p>　　1.3設(shè)計內(nèi)容 1. 電動機的選擇與運動參數(shù)計算； 2. 直齒輪傳動設(shè)計計算 3. 軸的設(shè)計 4. 滾動軸承的選擇 5. 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設(shè)計計算說明書的編寫</p><p>　　1.4設(shè)計任務(wù) 1． 畫減速器總裝配圖一張 （A0圖紙）2． 齒輪、軸零件圖各一張（A3圖紙） 3． 設(shè)計說明書一份 </p&

24、gt;<p>　　4. 一套設(shè)計零件草圖</p><p><b>　　1.5完成時間</b></p><p>　　共2周（2008.11.10～2008.11.23）</p><p>　　第2章 傳動方案設(shè)計</p><p>　　傳動方案應(yīng)首先滿足工作機的工作要求，如所傳遞的功率及轉(zhuǎn)速。此外，還應(yīng)具有結(jié)

25、構(gòu)簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便等特點，以保證工作機的工作質(zhì)量和可靠性。要同時達到這些要求，常常是困難的，設(shè)計時要統(tǒng)籌兼顧，保證重點要求。 </p><p>　　圖2.1 減速器傳動方案</p><p>　　任務(wù)書上圖所示為帶式運輸機的四種傳動方案。我選擇第二組，如圖2.1所示。本傳動機構(gòu)的特點是：齒輪相對于軸承為對稱布置，沿齒寬載荷分布較均勻。減速器

26、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。</p><p>　　第3章 選擇電動機類型</p><p>　　3.1選擇電機型號 </p><p>　　按工作要求和條件，選用三相籠型電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電動機380V，Y型。</p><p>　　3.2選擇電動

27、機的容量</p><p>　　計算電機所需功率： </p><p>　　－每對軸承傳動效率：0.99</p><p>　?。瓐A柱齒輪的傳動效率：0.99</p><p>　　－聯(lián)軸器的傳動效率：0.97</p><p>　　考慮傳動裝置的功率損耗，電動機的輸出功率為</p><p><b&

28、gt;　　kw</b></p><p>　　確定電動機的額定功率</p><p>　　選定電動機的額定功率=3kw</p><p>　　3.3確定電動機轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　r/min</b></p><p>　　該傳動系統(tǒng)為同軸式圓柱齒輪傳動，=8～40</p>

29、;<p>　　則電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　=8=8×75.70=573.28 r/min</p><p>　　=40=40×75.70=2866.4 r/min</p><p>　　可見同步轉(zhuǎn)速為750r/min ，1000r/min ，1500r/min ，3000r/min的電動機都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為10

30、00r/min ，1500r/min ，3000r/min的三種電動機進行比較，如表1：</p><p><b>　　表1 電動機型號</b></p><p>　　綜合考慮電動機功率和傳動裝置的尺寸、傳動比，選定電動機型號為Y100L-2.</p><p>　　所以電動機的技術(shù)參數(shù)和外型、安裝尺寸如表2：</p><p>

31、;　　第4章 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比</p><p><b>　　4.1總傳動比</b></p><p>　　=1440/71.66=20.09</p><p>　　4.2分配傳動裝置各級傳動比 </p><p>　　取高速級的圓柱齒輪傳動比=4.48 ，則低速級的圓柱齒輪的傳動比為</p>

32、<p>　　=/=20.09/4.4.48=4.48</p><p>　　4.3計算轉(zhuǎn)動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　4.3.1各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　電動機軸為軸Ⅰ，減速器高速級軸為軸Ⅱ，中速軸為軸Ⅲ，低速級軸為軸Ⅳ，卷筒軸為軸V</p><p>　　4.3.2按電動機額定

33、功率計算各軸輸入功率</p><p><b>　　=3kw</b></p><p>　　=3×0.99 ×0.99kw=2.94 kw</p><p>　　=2.94×0.99×0.97 =2.82kw</p><p>　　=2.82×0.99×0.97 =2.

34、71kw</p><p><b>　　各軸輸出功率</b></p><p><b>　　4.3.3各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　各軸輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　將計算結(jié)果匯總列表如下表3</p><p><b>　　傳

35、動零件的設(shè)計計算</b></p><p><b>　　第6章 軸的設(shè)計</b></p><p>　　第7章 軸的強度校核</p><p>　　第8章 鍵聯(lián)接的校核計算</p><p>　　第9章 軸承的選擇和校核計算</p><p>　　附錄1 減速器附件設(shè)計</

36、p><p>　　附錄2 減速器附件尺寸</p><p>　　表1 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表2 C1、C2值</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】、《機械零件設(shè)計手冊》吳宗澤 主編 機械工業(yè)出版社 </p><p>

37、　　【2】、《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》 龔溎義 主編 高等教育出版社 </p><p>　　【3】、《機械設(shè)計》濮良貴、紀名剛 主編 高等教育出版社 </p><p>　　【4】、《機械制圖》何銘新 錢可強 主編 高等教育出版社</p><p>　　【5】、《機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)》劉品 李哲 主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社</p><p&

38、gt;　　【6】、《理論力學(xué)》 郝桐生 主編 高等教育出版社</p><p>　　【7】、《材料力學(xué)》 劉鴻文 主編 高等教育出版社</p><p>　　【8】、《機械設(shè)計課程設(shè)計》 黃珊秋 主編 機械工業(yè)出版社</p><p>　　【9】、《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》 呂廣庶 張遠明 高等教育出版社</p><p><b>　　設(shè)計

39、小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過兩個星期的機械設(shè)計課程設(shè)計，我從中感受頗多，首先是課程上這次的課程設(shè)計讓我懂得了以前所學(xué)知識的不扎實，雖說我們是從職高班上來的學(xué)生對專業(yè)課有一定的基礎(chǔ)，但是由于現(xiàn)在學(xué)的不扎實（主觀原因）（客觀原因:是課程學(xué)習(xí)時間經(jīng)壓縮再壓縮以為給學(xué)生更多課后時間學(xué)習(xí)，熟不知被壓擠的時間安排了別的課，這也是普遍學(xué)生學(xué)的不扎實之一），這次從10號開始設(shè)計計算、開始畫草圖、大圖、小圖直

40、到現(xiàn)在熬了幾天夜趕了說明書，深深感到自己知識的不足，不光是在機械設(shè)計方面而且在電腦上也是缺少練習(xí)。</p><p>　　那就說下我在這次設(shè)計中的切實體會：首先它以機械的總體設(shè)計和機械零部件設(shè)計為主干，重視工程應(yīng)用，突破單純功能設(shè)計的觀念，強調(diào)總體設(shè)計的指導(dǎo)思想和實施方法，強調(diào)機械零部件參數(shù)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計。而且它也改變以往制圖與設(shè)計脫節(jié)、計算機繪圖與設(shè)計脫節(jié)的狀況，以設(shè)計計算和畫大圖為前提，之后由學(xué)生親自動手完成自

41、己所設(shè)計的減速器的說明書，在這過程中我們由陳修祥老師教師帶我們課程設(shè)計，幫助學(xué)生解決設(shè)計計算中的一些模糊的問題，在畫圖過程中對錯誤的畫法及表達方法能及時糾正。以前我認為 只要參考的同類設(shè)計內(nèi)容資料，便可設(shè)計完成，只要知其然不知其所以然就行了，但是在過程中一步步體會這樣的想法是錯誤的，特別是在寫說明書中，幸虧發(fā)現(xiàn)的早，早就改正錯誤，熬了幾個通宵總算完成。但是我也發(fā)現(xiàn)了雖說這是實踐課程，但是還是與理論上有些脫節(jié)，從跟我們一起設(shè)計的另一個班上

42、看出：我們從剛開始設(shè)計計算到畫完大圖，看出我們以前學(xué)的內(nèi)容：機械制圖、工程力學(xué)等等學(xué)的東西不能充分的運用到這次的實際問題中去，因此，我認為最好在這次課程設(shè)計開展前，增加對以前知識的回顧以及相應(yīng)性的鍛煉，同時這也是解決脫節(jié)的方法！</p><p>　　最后，由于這次設(shè)計是我對以前的學(xué)習(xí)有所感悟，不是單單接受老師上課知識，同是也使我的計算機打字、繪圖與計算能力明顯提高，最關(guān)鍵的是自己的專業(yè)知識通過這次課程設(shè)計鞏固了一