傳動裝置的總體設(shè)計

1、機械課程課程設(shè)計 學(xué) 校：柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院系、班：機電工程系2010級數(shù)控3班姓 名： 時 間：2020年11月7日星期六目 錄第一章 傳動裝置的總體設(shè)計11總體方案的分析12選擇電動機22.1電動機類型選擇22.2電動機功率型號的確定22.3算電動機所需功率 Pd（kw）22.4.確定電動機轉(zhuǎn)速33總傳動比的計算及傳動比的分配34計算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩4第二章 傳動零件的設(shè)計41設(shè)計V帶42齒輪設(shè)計：6第三章 軸系設(shè)計81.軸的結(jié)構(gòu)、尺寸及強度設(shè)計.8輸入軸的設(shè)計計算:8輸出軸的設(shè)計計算:112鍵聯(lián)接的選擇及計算123、軸承的選擇及校核計算12第四章 潤滑與密封12第五章. 設(shè)計小結(jié)13第

2、六章 參考文獻13第一章 傳動裝置的總體設(shè)計1總體方案的分析1.該工作機有輕微振動，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標準化程度高，大幅降低了成本，所以可以采用簡單的傳動結(jié)構(gòu)，由于傳動裝置的要求不高，所以選擇一級圓柱齒輪減速器作為傳動裝置，原動機采用Y系列三線交流異步電動機。2.1、電動機；2、三角帶傳動；3、減速器；4、聯(lián)軸器；5、傳動滾筒；6、運輸平皮帶3工作條件連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，使用期8年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運輸帶速度允許誤差為4、原始數(shù)據(jù) 1輸送帶牽引力 F=1

3、300 N 2輸送帶線速度 V=1.60 m/s 3鼓輪直徑 D=260mm2選擇電動機2.1電動機類型選擇按工作要求和工況條件，選用全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，電壓為380V，Y型。2.2電動機功率型號的確定計算工作及所需功率 2.3算電動機所需功率 Pd（kw） 式中為傳動裝置的總功率 式中分別為傳動裝置中沒對運動副的效率帶傳動效率：0.96球軸承傳動效率：0.99圓柱齒輪的傳動效率：0.97（8級精度一般齒輪傳動）彈性聯(lián)軸器的傳動效率：0.99卷筒的傳動效率：0.96總功率=0.960.9930.970.990.96=0.86=2.42kw從課程設(shè)計指導(dǎo)書表19-1中可選額定功率為

4、3kw的電動機2.4.確定電動機轉(zhuǎn)速卷筒的轉(zhuǎn)速為：帶傳動傳動比： =24齒輪傳動傳動比:=35總傳動比范圍：=6202）初步計算電動機的轉(zhuǎn)速范圍 = =7052351 r/min查附表8.1 Y系列（IP44）電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)：選擇Y132S6 型電動機電動機技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定功率（kw）：3kw滿載轉(zhuǎn)速：960r/min額定轉(zhuǎn)矩：2.0 N/m最大轉(zhuǎn)矩：2.0 N/m3總傳動比的計算及傳動比的分配總傳動比的計算：傳動比分配原則：帶傳動的傳動比范圍 齒輪傳動傳動比范圍分配傳動比：取減速器的傳動比，則V帶的傳動比：4計算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩1、 各軸轉(zhuǎn)速：高速齒輪軸： 低俗齒輪軸：卷 筒 軸：2

5、、 各軸輸入功率：高速齒輪軸： 低俗齒輪軸：3、 各軸轉(zhuǎn)矩：高速齒輪軸低俗齒輪軸運動和動力參數(shù)計算結(jié)果如下表：電機軸高速齒輪軸低俗齒輪軸卷筒軸轉(zhuǎn)速960r/min353.0r/min117.6r/min115r/min輸入功率3kw2.88kw2.77kw2.58kw輸入轉(zhuǎn)矩29.8477.91230214傳動比2.7231傳動效率0.960.960.97第二章 傳動零件的設(shè)計1設(shè)計V帶（1）確定V帶型號電動機額定功率P= ，轉(zhuǎn)速，帶傳動傳動比i=2.5，每天工作8小時。由課本表10-4得：，得由課本圖10-3，選擇A型V帶，取。大輪的基準直徑：，查表10-1得(2)驗算帶速： 帶速合適。（3

6、）確定V帶基準長度和中心距：根據(jù)：可得應(yīng)在之間，初選中心距=500mm帶的基準長度,得，取計算實際中心距：（4）驗算小帶輪包（5）求V帶根數(shù)Z：據(jù)和查表10-5得，查表10-6，得，查表10-7得，查表10-3得,有，取4根。單根V帶的初拉力；作用在軸上壓力：2齒輪設(shè)計：（1） 選擇齒輪材料和精度等級（2） 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計載荷系數(shù)K小齒輪轉(zhuǎn)矩齒數(shù)和齒寬系數(shù)許用接觸應(yīng)力小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為169217HBS。因為其因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，應(yīng)用于載荷較平穩(wěn)的室內(nèi)工作條件下的減速器，由表112選用8級精度。由式知以上K、u、均由查表、

7、查圖、計算得出查表113取K=1=77.91=7.791x小齒輪齒數(shù)取，則大齒輪齒數(shù)為，單級齒輪傳動對稱布置，由表115取齒寬系數(shù)=1由圖118查得，由表117查得安全系數(shù)。按預(yù)期使用十年，單向運轉(zhuǎn)，計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、查圖1111得,由式（119）有小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為169217HBS。=1步驟計算及說明結(jié)果分度圓直徑（3） 幾何計算（4） 按齒根彎曲疲勞強度校核許用彎曲應(yīng)力由式11.6查表43，取標準模數(shù)經(jīng)圓整取，則根據(jù)式11.7，如，則校驗合格。由圖11-9查得，由表11-7查得由圖11-10查得=346Mpa=308Mpa步驟計算

8、及說明結(jié)果齒形系數(shù)及應(yīng)力修正系數(shù)強度校核齒輪圓周速度由表11-6查得 由式11.7得第三章 軸系設(shè)計1.軸的結(jié)構(gòu)、尺寸及強度設(shè)計.輸入軸的設(shè)計計算:1、按扭矩初算軸徑選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS。查課本表12-2得， C=110。,考慮軸外伸端和聯(lián)軸器用一個鍵連接，故將直徑增放大5%，故取。2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）軸的零件定位，固定和裝配 單級減速器中，將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用套筒定位，右面用軸環(huán)軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以套筒和軸承肩定位，周向定位則用過盈配合，軸呈階狀，左軸承，齒輪套筒從左面裝入，右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝入。（2）確定軸

9、的各段直徑和長度初選軸承： 型號：6010，其內(nèi)徑為50mm，寬度為16mm. 取套筒長為5mm，安裝齒輪段長度比輪轂寬度長2mm 外伸端直徑，定位軸肩高度h，一般取，所以根據(jù)聯(lián)軸器的選用，所以的，長度，非定位軸肩高度一般取 c=2mm，故綜合考慮軸承的選用，故軸頸，軸承寬度，所以，根據(jù)齒輪的寬數(shù)，所以段長比齒輪寬數(shù)短2mm，故，長度為小齒輪的寬度加上倒角，倒角起退刀槽作用，故取其長度為：。由于此段為非定位軸肩，綜合考慮齒輪的制造，所以，段為定位軸肩，所以，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，同時要使兩齒輪正確嚙合和傳遞效率最大化，故齒輪面到軸承面的距離，考慮套筒與軸承、軸

10、的配合，即根據(jù)以上數(shù)據(jù)，套筒選用內(nèi)孔，外圓，寬26mm的套筒，所以。由以上數(shù)據(jù)得出兩軸承的跨距并且該軸兩軸承對稱，所以兩軸承的、值應(yīng)相等，即。3.強度計算 步驟計算及說明結(jié)果繪制軸的空間受力圖從動齒輪上的外力偶矩從動齒輪上周向力、徑向力支座力繪制彎矩圖繪制扭矩圖繪制當量彎矩圖強度校核故作用在軸上的扭矩為繪出平面彎矩如下b圖，其值為繪制扭矩圖，如下e圖所示繪制當量彎矩圖如下f所示由如下b圖可知，危險截面處于點c，因此，必須對c截面進行驗算，由于減速器連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，所以，由此得到：，所以該軸是安全的，可知強度足夠 強度足夠輸出軸的設(shè)計計算:1、按扭矩初算軸徑選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度197286H

11、BS。查課本第表12-2取 C=115。根據(jù)課本第245頁式14-2得：,故取d=25mm。2鍵聯(lián)接的選擇及計算輸入軸與帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑,查手冊表12-6得，選用A型平鍵，得：鍵A 1850 GB/T1095-1990鍵校核,取, h=10mm得，故鍵合適3、軸承的選擇及校核計算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命163658=46720小時已知=117.6r/min，軸承徑向反力：初選軸承： 型號：6010，查課程設(shè)計指導(dǎo)書得查課表可以得到,所以查表12-9，12-10得f=1.0，f=1.0，得所以軸承： 型號：6010符合。第四章 潤滑與密封潤滑方式的確定因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低

12、，所以其速度遠遠小于，所以齒輪傳動可采用浸油潤滑，選用全損耗系統(tǒng)用油，軸承可用脂潤油，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度。為避免油池中的稀油漸入軸承座，在齒輪和軸承之間放置擋油環(huán)，輸入軸和輸出軸處用氈圈密封。第五章. 設(shè)計小結(jié)這次關(guān)于帶式運輸機上的兩級展開式圓柱斜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)大有用處。通過二個星期的設(shè)計實踐，使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認識.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),是一門綜合性相當強的技術(shù)課程，它融機械原理、機械設(shè)計、理論力學(xué)、材

13、料力學(xué)、公差與配合、CAD實用軟件、機械工程材料、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)老師的細心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助.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