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兩級圓柱齒輪減速器（展開式） 目 錄 機 械設計課程設計任務書 ········································································· 1 1、 機械系統(tǒng)總體設計 ···················································································· 2 動方案設計 ················································································· 2 動機的選擇 ················································································· 2 2、 傳動裝置總體設計 ···················································································· 4 傳動比及分配各級傳動比計算 ························································ 4 動裝置的運動和動力參數(shù) ······························································ 4 3、 傳動零件的設計計算 ················································································· 5 傳動零件設計計算 ········································································ 5 速器內傳動零件設計計算 ······························································ 7 輪材料選擇 ········································································· 7 速級齒輪設計計算 ······························································· 7 速級齒輪設計計算 ······························································· 9 4、 總裝配設計計算 ······················································································· 11 系零件設計計算 ·········································································· 11 入軸的設計計算 ································································· 11 間軸的設計計算 ·································································12 出軸的設計計算 ·································································13 承的選擇計算 ····································································18 的設計計算 ········································································19 軸器選擇 ····················································································19 速器的潤滑與密封 ·······································································19 5、 設計總結 ································································································20 6、 參考文獻 ································································································20 機械設計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設計 第 1 頁 機械設計課程設計任務書 課程設計題目Ⅲ： 設計兩級圓柱齒輪減速器（展開式） 1、設計要求： 設計熱處理車間零件清洗用傳動設備。該傳輸色設備的傳動系統(tǒng)由電動機經(jīng)減速器裝置后傳至傳送帶。兩班制工作。使用期限為 5 年。傳輸 帶運動速度的允許誤差為± 5%。 2、原始數(shù)據(jù)： 原始數(shù)據(jù) 題號 2 4 6 8 10 滾筒直徑 00 330 340 350 360 380 380 300 360 320 傳送帶運行速度 m/s 送帶主動軸扭矩 00 670 650 650 900 850 950 900 660 900 設計題號為： 、運動簡圖： 4、設計工作量： 1、減速器裝配圖 1 張（ 2、零件工作圖 1～ 3 張； 3、設計說明書 1 份。 機械設計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設計 第 2 頁 1、機械系統(tǒng)總體設計 傳動方案設計 傳動方案 如圖所示為帶傳動聯(lián)接的展開式二級圓柱齒輪傳動 動機的選擇 1） 、選擇電動機的類型： 按工作要求和條件，選用三機籠型電動機，封閉式結構，電壓 380V， Y 型。 2） 、選擇電動機容量： 電動機所需的工作功率為 ? （其中：a? 為總效率。） 負載功率為 k 0 0 1 0 0 0w F v T vP r?? 因此有 k 0 0 1 0 0 0v T vP r???? 傳動裝置的總效率 ?a 應為組成傳動裝置的各部分運動副效率只之乘積 ,即： 421 2 3 4 5a? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 式中：1?、2?、3?、4?、5?分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率 取傳動效率為 帶傳動的效率1 ?滾動軸承效率 2 ?閉式齒輪傳動效率3 ?聯(lián)軸器效 率4 ?卷筒效率5 ?機械設計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設計 第 3 頁 則有 420 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 7 9a? ? ? ? ? ? ? 電動機的功率為 9 0 0 0 . 7 0 5 . 3 2 k 0 0 1 0 0 0 0 . 1 5 0 . 7 9d r ? ?? ? ? ??? 3） 、確定電動機轉速： 卷筒軸工作轉速為 6 0 1 0 0 0 1 . 76 0 1 0 0 0 / 4 4 . 5 6 r / m i v D? ???? ? ? ?? 查表得：取 ~ 4i??，二級圓梯形齒輪減速器傳動比2 8 ~ 40i? ?,即為減速器的總傳動比，所以電機的可選范圍為。 '' (1 6 ~ 1 6 0 ) 4 4 . 5 6 7 1 2 . 9 6 ~ 7 1 2 9 . 6 0 r / m i i n? ? ? ? ? 則符合這一范圍的同步轉速有 750、 1000、 1500 和 3000r/ 根據(jù)容量和轉速，由相關手冊查出有四種適用的電動機型號，因此有四種傳動比方案，如下表 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和帶傳動、減速器的傳動比，可見第？方案比較適合。因此選定電動機型號為 主要性能如下表 表 案 電動機型號 額定功率 動機轉速 r/量 /動比 同步轉速 滿載轉速 總傳動比 V 帶傳動 減速器 1 000 2900 64 2 500 1440 68 000 960 84 50 720 119 表 動機 型號 額定功率 動機轉速 r/轉轉矩 最大轉矩 同步轉速 滿載轉速 額定轉 矩 額定轉矩 500 1400 動機主要外形和安裝尺寸如下 機械設計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設計 第 4 頁 表 （單位： 中心高 H 外形尺寸 L× (+ 腳安裝尺寸 A× B 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 D× E 裝鍵部位尺寸 F× G 132 475× 345× 315 216× 140 12 38× 80 10× 33 2、傳動裝置總體設計 傳動比及分配各級傳動比計算 1）、 減速器的總傳動比為： 1440 3 2 . 3 24 4 . 5 6ma ni n? ? ? 2）、 分配傳動裝 置傳動比： 0ai i i??（式中0步取 i 為減速器的傳動比。） 則減速器的傳動比 0/ 3 2 . 3 2 / 2 . 5 1 2 . 9 3ai i i? ? ?3）、 按展開式布置。 考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，可由展開式曲線查得1 ，則21/ 1 2 . 9 3 / 4 . 2 9 3 . 0 1i i i? ? ?。 動裝置的運動和動力參數(shù) 1） 、各 軸的轉速 Ⅰ軸：10/ 1 4 4 0 / 2 . 5 5 7 6 . 0 0 r / m i n i? ? ?Ⅱ軸： 2 1 1/ 5 7 6 . 0 0 / 4 . 2 9 1 3 4 . 2 7 r / m i nn n i? ? ?Ⅲ軸： 3 2 2/ 1 3 4 . 2 7 / 3 . 0 1 4 4 . 6 0 r / m i nn n i? ? ?卷筒軸：43 4 4 . 6 0 r / m i 2） 、各軸的輸入功率 Ⅰ軸：1 0 1 1 5 . 3 2 0 . 9 6 5 . 1 1 P k W??? ? ? ? ? ? ?Ⅱ軸： 2 1 1 2 1 2 3 5 . 1 1 0 . 9 8 0 . 9 7 4 . 8 6P P P k W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?Ⅲ軸： 3 2 2 3 2 2 3 4 . 8 6 0 . 9 8 0 . 9 7 4 . 6 2P P P k W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?卷筒軸：4 3 3 4 3 2 4 4 . 6 2 0 . 9 8 0 . 9 9 4 . 4 8P P P k W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?則Ⅰ -Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘軸承效率 3） 、各軸的轉矩 電動機的輸出轉矩： 5 . 3 29 5 5 0 9 5 5 0 3 5 . 2 81440dd ? ? ? ?Ⅰ軸：1 0 1 3 5 . 2 8 2 . 5 0 . 9 6 8 4 . 6 7 i N m?? ? ? ? ? ? ? ?Ⅱ軸：2 1 1 2 3 8 4 . 6 7 4 . 2 9 0 . 9 8 0 . 9 7 3 4 5 . 2 9T T i N m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Ⅲ軸：3 2 2 2 3 3 4 5 . 2 9 3 . 0 1 0 . 9 8 0 . 9 7 9 8 7 . 9 8T T i N m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?卷筒軸：4 3 2 4 9 8 7 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 9 9 5 8 . 5 4T T N m??? ? ? ? ? ? ? ?機械設計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設計 第 5 頁 則Ⅰ -Ⅲ軸的輸出轉矩分別為各軸的輸入輸入轉矩乘軸承效率 運動和動力參數(shù)計算結果整理于下表： 軸名 功率 P/距 T/N· M 轉速 n r/動比 i 效率 輸入 輸出 輸入 輸出 電機軸 440 軸 軸 軸 筒軸 、傳動零件的設計計算 傳動零件設計計算 1）、計算功率 查表有工況因數(shù) ，故 1 . 2 5 . 5 6 . 6 0 P k w? ? ? ? 2）、選取 V 帶型號 根據(jù) 1 4 4 0 r /m ,查圖表確定選用 A 型 3）、確定帶輪基準直徑 1D 和 2D 查表選取1 125D ε 1%? ，得 1211 2 5 1 4 4 0(1 ε ) (1 - 0 . 0 1 ) 3 0 9 . 3 8576m ? ? ? ? ? 查表取2 315D 帶輪轉速實際 1121 2 5 1 4 4 0(1 - ε ) (1 0 . 0 1 ) 5 6 5 . 7 2 / m i ? ? ? ? ? ? 則誤差 111- 5 7 6 5 6 5 . 7 2Δ 0 . 0 1 8 = 1 . 8 % e= 1 . 5 t a n 0 . 3 5為判斷系數(shù) 由表 得 0 . 4 0 c o t 1 . 7 1 由表 得派生軸向力為： ，則可以求得軸承Ⅰ、Ⅱ的派生軸向力分別為 11 3 . 4 2 2 5 9 9 3 . 4 2 1 6 2 1S R N? ? ?22 3 . 4 2 1 6 5 3 . 4 2 7 5 4S R N? ? ?2、計算軸承所受的軸向負荷 因為 217 5 4 1 4 0 0 2 1 5 4 N S? ? ? ? ?固有Ⅰ被“壓緊”， Ⅱ被“放松”。所以 12 2154 F N? ? ?22754A S N??3、計算當量動負荷 機械設計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設計 第 19 頁 軸承 I： 102154 0 . 0 1242000? 1 112154 0 . 3 9 0 . 3 55542A ? ? ? 由表 1 1 1 1 1 1 1( ) 1 . 3 ( 0 . 4 0 5 5 4 2 1 . 7 1 2 1 5 4 ) 7 6 7 0pP f x R y A N? ? ? ? ? ? ? ?軸承Ⅱ： 20754 0 . 0 0 3242000? 2 22754 0 . 2 9 < 0 . 3 52579A ? ? 由表 2 1x ?2 0y ?2 2 2 2 2( ) 1 . 3 (1 2 5 7 9 0 7 5 4 ) 3 3 5 3pP f x R y A N? ? ? ? ? ? ? ?4、 軸承壽命因為12故按軸承Ⅰ計算軸承壽命 3666 '1 0 1 0 1 9 5 0 0 06 0 6 0 4 4 . 6 7 6 7 6 . 1 4 00 1h ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?? 所選軸 承 30313 合格 的設計計算 鍵的設計與校核在“軸的設計與校核”中已經(jīng)給出，具體型號如下： 軸器選擇 在“軸的設計與校核”中已經(jīng)分析選擇如下： 軸器 60 10755????標準 (其工稱轉距為 聯(lián)軸器長度 L=107聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度1 142L 速器的潤滑與密封 1、減數(shù)器的潤滑方式：飛濺潤滑方式 2、 選擇潤滑油：工業(yè)閉式齒輪油（ 903的一種。 3、密封類型的選擇： 密封件：氈圈 1 30 氈圈 2 40 名 國標 1（帶輪 ) 1095鍵 8 7 52?? 2（齒輪 2） 1095鍵 16 10 56?? 3（齒輪 3） 1095鍵 16 10 86?? 6（齒輪 4） 1095鍵 20 12 74?? 7（聯(lián)軸器 ) 1095鍵 18 11 102?? 機械設計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設計 第 20 頁 5、設計總結 機械設計課程設計是機械課程當中一個重要環(huán)節(jié)通過了近 3周的課程設計使我從各個方面都受到了機械設計的訓練，對機械的有關各個零部件有機的結合在一起得到了深刻的認識。 由于在設計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學的不牢固，在設計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標準件 時 可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會 更大，在查表和計算上精度不夠準 等 。 在設計的過程中，培養(yǎng)了我綜合應用機械設計課程及其他課程的理論知識和應用生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力，在這些過程中我深刻地認識到了自己在知識的理解和接受應用方面的不足，在今后的學習過程中我會更加努力 。 6、參考文獻 1、 機械設計 /楊明忠，朱家誠主編 編號 漢理工大學出版社 2006 2、 機械設計課程設計手冊 /吳忠澤，羅圣國主編 編號 等教育出版社 2003 3、 機械設計課程設計 /王大康，盧頌峰主編 編號 京工業(yè)大學出版社 2000