《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書二級(jí)減速器說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書姓名： 系別： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 目 錄一、 傳動(dòng)方案分析.2二、 選擇電動(dòng)機(jī)3三、 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比5四、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5五、 v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算.7六、 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算.11七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 16八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 19九、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 25十、潤滑與密封26十一、參考文獻(xiàn)28十二、設(shè)計(jì)小結(jié)29設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果一、 傳動(dòng)方案分析機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)兩級(jí)圓柱齒輪減速器減速器工作條件：此減速器用于連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微震動(dòng)，使用期為10年（每年300天工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)的工

2、作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96。傳送方案如下圖所示：已知工作條件：鼓輪直徑400mm，傳送帶運(yùn)行速度0.85m/s，傳送帶從動(dòng)軸所需（的牽引力為5.2f/kn）扭矩660nm為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算鼓輪的轉(zhuǎn)速，即：一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比約為22或34，根據(jù)總傳動(dòng)比，可初步擬定以兩級(jí)傳動(dòng)為主的多種傳動(dòng)方案。 （40.6）設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果二、 選擇電動(dòng)機(jī)1、電動(dòng)機(jī)類型選擇 根據(jù)電源及工作機(jī)工作條件，選用臥式封閉型y（ip44）系列三

3、相交流異步電動(dòng)機(jī)。2、電動(dòng)機(jī)功率的選擇 1）、工作機(jī)所需功率 2）、電動(dòng)機(jī)輸出功率為傳動(dòng)裝置的總效率式中、為從動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表3-1得：v帶傳動(dòng)效率=0.96，滾動(dòng)軸承效率=0.99，圓柱齒輪傳動(dòng)效率為=0.97，彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率=0.99。則：=故 =根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出功率，查表選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3）、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表3-2查得v帶的傳動(dòng)比范圍為，兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為,令兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為，則傳動(dòng)裝置的總的傳動(dòng)

4、比為故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為 可見同步轉(zhuǎn)速為,的電動(dòng)機(jī)均符合要求。由于的電動(dòng)機(jī)體積小，轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)不平穩(wěn)；而的電動(dòng)機(jī)體積大、重量大、價(jià)格昂貴，因此根據(jù)計(jì)算功率初步選同步轉(zhuǎn)速為的電動(dòng)機(jī)。如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)質(zhì)量kg最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩同步滿轉(zhuǎn)y132s-45.515001440682.32.2電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132s-4。設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比1、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2、分配各級(jí)傳動(dòng)比 取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為，則兩級(jí)減速器的傳動(dòng)比為兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為，則： 故 取 則 四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)

5、和動(dòng)力參數(shù)1、各軸轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為i軸，中速軸為ii軸，低速軸為iii軸，則各軸轉(zhuǎn)速分別為：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果2、各軸輸入功率 按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率即3、各軸轉(zhuǎn)矩4、各軸輸入轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩如下表所示：項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸中間軸低速軸轉(zhuǎn)速r/min1440480126.344.6功率kw43.83.653.5轉(zhuǎn)矩26.5375.6275.99749.44設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果五、v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，帶輪所連減速器高速軸i軸轉(zhuǎn)速為，傳動(dòng)裝置輸入功率為。1、 求計(jì)算功率由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）查表13-8得，故計(jì)算功率為：2、選擇v帶型號(hào) 根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第

6、五版）查圖13-15得坐標(biāo)點(diǎn)位于a型界內(nèi)，故初選普通a型v帶。2、 計(jì)算大、小帶輪基準(zhǔn)直徑、由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）查表13-9可知，應(yīng)不小于80mm，現(xiàn)取=90mm。 由得 取 =90mm設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果4、驗(yàn)算帶速v 帶速在范圍內(nèi)，符合要求5、求v帶基準(zhǔn)長度和中心距a 初步選取中心距 取540mm，符合由式得帶長查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表13-2，對(duì)a型v帶選用。由式得6、驗(yàn)算小帶輪包角由得設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果故包角合適7、計(jì)算v帶根數(shù)z 由，而， 。 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表13-3得 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表13-2得 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表13-5得 ，查機(jī)械設(shè)

7、計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表13-7得 ，由此可得取4根v帶，即z=48、求作用在帶輪軸上的壓力 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表13-1得 由式得設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果 作用在軸上的壓力9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪設(shè)計(jì)制造成實(shí)心式帶輪 大帶輪設(shè)計(jì)制造成腹板式帶輪 見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）223頁設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果六、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算減速器高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比為，高速軸轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)功率為，支持圓柱齒輪采用軟齒面制造。1、 選擇材料及確定許用應(yīng)力小齒輪用40mnb調(diào)質(zhì)，齒面硬度241-286hbs，,；大齒輪用zg35simn調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241-269hbs，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表11-5取,2、按齒面接觸疲

8、勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)齒輪按8級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)k=1.5（見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表11-3），齒寬系數(shù)（見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表11-6）,小齒輪上的轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果取(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版)表11-4），齒數(shù)取,則模數(shù) 齒寬 取 ，查表取模數(shù)m=2.5mm,實(shí)際： 中心距 3、 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)，（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）圖11-8）齒根修正系數(shù)，（圖11-9）設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果 故輪齒彎曲強(qiáng)度在安全范圍內(nèi)，符合強(qiáng)度要求4、 齒輪的圓周速度 對(duì)照機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表11-2，選用8級(jí)精度制造是合宜的。5、 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）、小齒輪分度圓直徑為，齒頂圓直徑，齒根圓半徑。由于

9、小齒輪直徑接近高速軸直徑，故做成齒輪軸，結(jié)構(gòu)如下圖所示：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果2）、大齒輪分度圓直徑為265mm，齒頂圓直徑270mm，齒根圓只直徑258.75mm，齒寬為50mm，做成腹板式齒輪，如下圖所示：3）、低速即兩齒輪得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a、小齒輪分度圓直徑為132mm,齒頂圓直徑為140mm,齒根圓直徑為122mm，模數(shù)為m=4mm，齒數(shù)z=33，齒寬b=85mm，由于小齒輪直徑在100mm150mm之間，故把小齒輪做成實(shí)心式；結(jié)構(gòu)如下圖所示：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果b、大齒輪分度圖直徑為372mm，齒頂圓380mm,齒根圓362mm,齒寬b=80mm，模數(shù)m=4mm,由于大齒輪分度圓直徑較大，故大齒

10、輪做成腹板式齒輪，結(jié)構(gòu)和高速級(jí)大齒輪相似，基本尺寸如下：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果七、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算由條件知，減速器工作期限十年，兩班制工作，則軸承的預(yù)計(jì)壽命為（一）、對(duì)高速軸上滾動(dòng)軸承的選擇及核計(jì)算1、高速軸滾動(dòng)軸承的選用深溝球軸承，如圖所示 2、對(duì)軸承進(jìn)行受力分析計(jì)算 軸承在減速器工作時(shí)，只受到徑向反力，而高手軸徑向反力和圓周力均作用其上，徑向反力的合力即為軸承所受到的徑向力。 1）、徑向力作用時(shí)由 得徑向力受力如下圖所示：， 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果2)、圓周力作用時(shí)，受力如圖所示：則作用于軸承的反力分別為 由軸承只受到徑向載荷作用，故 、分別為左右兩軸承所受當(dāng)量動(dòng)載荷。3）、計(jì)算所需的徑向

11、基本額定動(dòng)載荷 因軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇同樣尺寸的軸承，今,設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果故應(yīng)以軸承的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)，因受中等沖擊載荷，查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表16-9得，工作溫度正常，查表16-8得，故：4、由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）軸承查得型號(hào)為6208的軸承符合強(qiáng)度要求，因此高速軸上軸承選用6208型號(hào)軸承。（二）、中間軸ii上的軸承選用型號(hào)為6208軸承； 低速軸iii上的軸承選用型號(hào)為6013的軸承。見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）軸承高速軸i：型號(hào)為6208軸承中間軸ii：型號(hào)為6208軸承低速軸iii：型號(hào)為6013的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（一）高速軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 由于

12、高速軸上的齒輪直徑接近于軸徑，故將軸設(shè)計(jì)為齒輪軸。1、 高速軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示：2）、軸的轉(zhuǎn)矩齒輪上的受力圓周力：徑向力：軸的受力如下圖所示：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果3）、a、求垂直面的支承反力 b、求水平面的支承反力 c、力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果d、繪垂直面的彎矩圖（圖b）e、繪水平面的彎矩圖（圖c）f、力產(chǎn)生的彎矩圖（圖d）a- a截面反力產(chǎn)生的彎矩圖為g、求合成彎矩圖（圖e）設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果h、q求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖f）i、求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩（圖g）a-a截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為 軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，代入上式得j、計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑軸

13、的材料選用40mn調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表14-1查得，表14-3查得，則：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果由于軸做成齒輪軸，齒根圓直徑。因，故軸的設(shè)計(jì)尺寸符合要求。2、 軸ii和軸iii的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖：軸ii： 軸iii:設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果九、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算1、低速軸與工作機(jī)鼓輪軸用聯(lián)軸器連接，由于彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，更換柱銷方便，緩和沖擊，吸收振動(dòng)，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器。2、求計(jì)算轉(zhuǎn)矩 軸iii轉(zhuǎn)矩為 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）表17-1查得工作機(jī)為輸送機(jī)時(shí)，工作情況系數(shù)，故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為3、確定型號(hào) 由機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表17-4查得符合軸直徑為50mm的聯(lián)軸器選取型號(hào)為hl

14、4彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩，軸材料為鋼時(shí)，許用轉(zhuǎn)速為4000r/min，允許的軸孔直徑在之間，故能滿足工作機(jī)與減速器聯(lián)接工作需要，從而確定聯(lián)軸器型號(hào)為hl4聯(lián)軸器 gb5014-85聯(lián)軸器型號(hào)為hl4聯(lián)軸器 gb5014-85設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果十、潤滑與密封1、箱體內(nèi)齒輪的潤滑圓柱齒輪減速器的軸i、軸ii、軸iii的轉(zhuǎn)速分別為，4個(gè)齒輪的分度圓直徑分別為，。由得則4個(gè)齒輪的分度圓速度分別為由機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表16-2查得閉式齒輪傳動(dòng)潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度的值。高速級(jí)齒輪傳動(dòng)所需潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度為；低速級(jí)傳動(dòng)所需潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度為，故減速器齒輪潤滑所需的平均潤滑運(yùn)動(dòng)粘度為：設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果

15、由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表16-1查得選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（gb5903-86）代號(hào)為n320的齒輪潤滑油。各齒輪的速度均小于12m/s,故采用油池潤滑。3、 軸承潤滑密封由于三對(duì)軸承的速度均較低，故采用脂潤滑。三對(duì)軸承選用代號(hào)為zgn69-2的滾動(dòng)軸承脂進(jìn)行潤滑。滾動(dòng)軸承的密封形式用氈圈密封形式進(jìn)行密封。選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（gb5903-86）代號(hào)為n320的齒輪潤滑油采用油池潤滑三對(duì)軸承選用代號(hào)為zgn69-2的滾動(dòng)軸承脂進(jìn)行潤滑采用脂潤滑設(shè) 計(jì) 小 結(jié)經(jīng)過兩周多時(shí)間的努力，終于把機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)完整地做完了。在這次設(shè)計(jì)作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計(jì)算,一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改，同一個(gè)數(shù)據(jù)有時(shí)候也要計(jì)算好幾遍，通過兩周多計(jì)算設(shè)計(jì)和畫圖終于把設(shè)計(jì)完整的做出來。 盡管這次作業(yè)的時(shí)間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了帶傳動(dòng)以及齒輪的設(shè)計(jì)步驟與方法;也對(duì)制圖有了更進(jìn)一步的掌握。對(duì)我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力。在這