【正文】 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 題目： 二級展開式圓柱齒輪減速器 目 錄 1. 設(shè)計目的…………………………………………………………… 1 2. 設(shè)計方案及要求…………………………………………………… 1 3. 電機(jī)選擇…………………………………………………………… 2 4. 裝置運動動力參數(shù)計算…………………………………………… 4 ………………………………………………… 5 …………………………………………………… 7 、軸承及 鍵的設(shè)計與校核……………………………… 16 ……………………………………… 34 ………………………………………………………… 38 ………………………………………………………… 39 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 1 1. 設(shè)計目的 機(jī)械設(shè)計課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計則是機(jī)械設(shè)計課程的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計能力訓(xùn)練，其目的是： （ 1）初步學(xué)會綜合運用《機(jī)械 設(shè)計》及其它先修課程的理論和生產(chǎn)實踐知識來解決工程實際中的具體設(shè)計問題； （ 2）掌握一般機(jī)械設(shè)計的方法和步驟，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的正確設(shè)計思想和分析問題、解決問題的能力； （ 3）培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計的基本技能； （ 4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計算，繪圖，查閱設(shè)計資料和手冊，運用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 2. 設(shè)計方案及要求 設(shè)計方案 據(jù)所給題目：設(shè)計一帶式輸送機(jī)的傳動裝置（兩 級展開式圓柱直齒輪減速器）方案圖如下： 1— 電動機(jī) 2— V帶傳動 3— 減速器 4— 聯(lián)軸器 5— 滾筒 6— 輸送帶 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 2 設(shè)計要求 1）機(jī)械系統(tǒng)總體方案圖 1 張（可繪在說明書中）； 2）傳動裝置裝配圖 1 張（ 1 號圖紙）； 3）零件圖 2 張（ 3 號圖紙）； 4）設(shè)計計算說明書 1 份。 原始數(shù)據(jù) 1）滾筒圓周力 F=6KN 2）滾筒速度 v=3） 滾筒直徑 D=380mm 4） 傳動裝置的使用壽命預(yù)定為 10 年，每年按 300 天計算，每天 8 小時計算； 3. 電機(jī)選擇 電動機(jī)類型的選擇 按工作要求選用 Y 系列封閉式三相異步電動機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，額定電壓為 380V，額定頻率為 50Hz。 選擇電動機(jī)的容量 工作機(jī)有效功率 P w = 1000vF? ,根據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù) F=6KN，v =。則有： Pw =1000vF? = 1000 ? = 從電動機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為 ? ? = 1? 542342 ???? ???? 式中 1? ， 2? ， 3? ， 4? ， 5? 分別為 V 帶傳動效率 , 滾動軸承效率，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 3 齒輪傳動效率，聯(lián)軸器效率，滾筒效率。據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》知 1? =，2? =， 3? =， 4? =， 5? =。 則有： ?? =? ? ? ? = 所以電動機(jī)所需的工作功率為： Pd =??wKP 式中 K 為功率儲備系數(shù)，取 K= Pd =??wKP= ? = 取 Pd = 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 按推薦的兩級展開式圓柱直齒輪減速器傳動比 I齒 =8~60 和帶的傳動比 I帶 =2~4，則系統(tǒng)的傳動比范圍應(yīng)為： I? =I齒 帶i? =（ 8~60） ?（ 2~4） =16~240 工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為 nw = D v?100060? = m in/ 0 0 060 r?? ?? 所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd =I? wn? =（ 16~240） ? min/r =（ 885~13268） min/r 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min、 1500r/min 和 3000r/min三種，準(zhǔn)備選擇 1500r/min。查詢機(jī)械設(shè)計手冊確定電機(jī)的型號為 Y160M4。其滿載轉(zhuǎn)速為 1460r/min,額定功率為 11KW。 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 4 4. 裝置運動動力參數(shù)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 I? = ??wdnn 2）分配到各級傳動比 因為 I ? = 齒帶 i?i 已知帶傳動比的合理范圍為 2~4。故取 V 帶的傳動比 i0 ? 則 I齒 0 ??iia 。 參考機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)書，對展開式二級齒輪減速器，為保證其高低速級大齒輪浸油深度大致相近，其傳動比 i1=(~)i2。式中 i1為高速級傳動比； i2為低速級傳動比。 所以，分配齒輪傳動比得高速級傳動比 i1=，低速級傳動比為i2=。 傳動裝置的運動參數(shù)計算 電動機(jī)軸： 轉(zhuǎn)速： n0 =1460 min/r 輸入功率： P0=Pd = 輸出轉(zhuǎn)矩： T0=95500nPd? =9550 ? =? m Ⅰ軸（高速軸） : 轉(zhuǎn)速： n1 = m in/664m in/ 4 6 000 rin ?? 輸入功率： P1=P0 ?????? ?? KW 輸入轉(zhuǎn)矩： T1= ??119550 nP 9550 ?? N? m Ⅱ軸（中間軸） : 轉(zhuǎn)速： n2 = m in/1 6 6 411 rin ?? 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 5 輸入功率： P2=P1 32 ???? ??? = 輸入轉(zhuǎn)矩： T2= ??229550 nP 9550 ?? N? m Ⅲ軸（低速軸） 轉(zhuǎn)速： n3 = m in/22 rin ?? 輸入功率： P3= ???? ???P = 輸入轉(zhuǎn)矩： T3 5 6 75 2 . 5 5 09 5 5 0 33 ???? npN? m 滾筒軸： 轉(zhuǎn)速： n m in/ 3 r??卷 輸入功率： P4= 423 ?? ??P = ?? = 輸入轉(zhuǎn)矩： T4 5 3 5 5 09 5 5 044 ???? np N? m 各軸運動和動力參數(shù)表 41 軸 號 功率（ KW） 轉(zhuǎn)矩（ N? m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 電機(jī)軸 1460 Ⅰ軸 664 Ⅱ軸 527 162 Ⅲ軸 滾筒軸 表 41 計算項目及說明 結(jié)果 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 6 1. 確定 V 帶型號 查表 46，每天工作 8 小時的帶式輸送機(jī) 確定計算功率 Pc=KA? P1=? 據(jù) Pc 和 n0值查圖 46 選用 A 帶。 2. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 D D2 （ 1）由表 47，初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 D1 （ 2）大帶輪基準(zhǔn)直徑 D2 D2=i0? D1=? 112= 按表 47 圓整 3. 驗算帶速 v 60000 01 ?????? nDv ?= 因為 ~25m/s之間，故帶速合適。 新的傳動比 i0=112250= Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速 1n修正為 001inn ? 4. 確定 V 帶長度 Ld和中心距 a （ 1）初定中心距 a0范圍為 （ D1+D2） ~ 2（ D1+D2） （ 2）初算帶的基準(zhǔn)長度 39。L 021221039。 4 )DD()DD(22 aaL ????? ? 6004 )112250()112250( 2??????? =1977mm KA= Pc= A 型帶 D1=112mm D2=250mm V=符合要求 i0= min6541 rn ? a0=700mm 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 7 由表 43 圓整 （ 3）計算實際中心距 2 197720207002 39。0 ?????? LLaa dmm712? 中心局變動范圍：mmLaa d in ??? mmLaa d ax ?? 5. 驗算小帶輪上的包角 ???? ?????? 1208. )(180 12 aDD? 6. 確定 V 帶的根數(shù) z （ 1）單根 V 帶實驗條件下許用功率 P0 由mmD 1121 ?和 14600?n r/min 查表 44 （ 2）傳動功率增量 ? P0 據(jù) n0 =1460r/min， i= 和 A 型帶，查表 45 （ 3）查表 48 確定 ?K （ 4）查表 43 確定 LK （ 5）計算 V 帶根數(shù) z )( )( 00 ???????? Lc KKPP Pz ? 7. 確定帶輪寬度 B=(z1)e+2f 查表 121 得 A 型帶 e=15mm f=9mm 8. 確定張緊力 單根普通 V 帶合適的張緊力為： Ld=2020mm a=712mm ? = ?? ? P0= ? P0= ?K = LK = 圓整取 z=6 B=93mm 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書 8 2)(5000 qvKzv PF C ???? 查表 42 得 A 型帶的單位長質(zhì)量 q 2)(5 0 00 qvKzvPF C ???? ) ( ?????? 9. 計算壓軸力 Q 壓軸力的最小值為： NzF 20322 .1622sin2 0 ?????? ? 10. 帶輪設(shè)計 （ 1）小帶輪設(shè)計 由 Y160M