【正文】 1 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程 設(shè)計(jì)說明書 姓名： xxx 系別： 機(jī)械工程學(xué)院 班級(jí)： 機(jī)自 Yxxx 班 學(xué)號(hào)： xxxxxxxxx 指導(dǎo)老師： xxxxx 2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目 題目名稱：設(shè)計(jì)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 說 明： 此減速器用于熱處理車間零件清洗傳送帶的減速。此設(shè)備兩班制工作，工作期限十年，戶內(nèi)使用。 傳送簡圖如下： 技術(shù)參數(shù) 已 知 條 件 數(shù) 據(jù) 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 鼓輪直徑（ mm） 300 330 350 350 380 300 360 320 傳 送 帶 運(yùn) 行 速 度（ m/s） 傳送帶從動(dòng)軸所需扭矩（ N﹒ m） 700 670 650 950 1050 900 660 900 3 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、本任務(wù)書發(fā)給 機(jī)自 Yxxx 班學(xué)生 xxx 二、請(qǐng)按計(jì)劃書指定數(shù)據(jù)組號(hào) 4 的第 7 個(gè) 數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì) (見附頁 )。 三、本任務(wù)規(guī)定的設(shè)計(jì)計(jì)算包括下列各項(xiàng)： 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)計(jì)算； 各傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算； 一根軸設(shè)計(jì)計(jì)算； 一對(duì)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算； 各標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇； 四、本任務(wù)書要求在答辯前完成 主要部件的總裝配圖一張（ A1）； 典型零件圖 2 張（≥ A3）； 20 頁左右的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明一份； 五、答辯時(shí)間 年 月 日到 月 日 4 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書目錄 一、傳動(dòng)方案分析 ..........................................5 二、電動(dòng)機(jī)的選擇 ..........................................5 三、 傳動(dòng)比的分配 ......................................... 6 四、 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................. 8 五、斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................11 六、軸的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算以及聯(lián)軸器的選擇 ................21 七、軸承的選擇與計(jì)算 .....................................31 八、鍵的計(jì)算校核 ..........................................32 九、 減速器的潤滑及密封選擇 ............................. 32 十、 減速器的附件選擇及說明 ..............................32 十一、參考文獻(xiàn) .............................................34 5 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)計(jì)算過程及計(jì)算說明 設(shè)計(jì)一帶輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 工作條件： 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，使用期 10 年（每年 300 個(gè)工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為 1。 （第 7組數(shù)據(jù)）原始數(shù)據(jù)：輸送帶從動(dòng)軸所需扭矩 mNT ?? 660 ；輸送帶的運(yùn)行速度 smv /? ；輸送帶鼓輪直徑 mmD 360? 。 一 、 傳動(dòng)方案分析 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)算其驅(qū)動(dòng)傳送帶主動(dòng)軸鼓輪的轉(zhuǎn)速 nw m i n45360 rD vnw ?? ????? ?? 二、 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 ： 根據(jù)用途選擇 Y 系列一般用途的全封閉自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)。 功率的確定： ⑴ 工作機(jī)所需功率 wP ： )9550/( TnP ?? 因?yàn)?mNT ?? 660 ； min/45rnw ? ； 1?w? ，把數(shù)據(jù)帶入式子中，所以 kWP w )19 5 5 0/(456 6 0 ???? ⑵ 傳動(dòng)裝置的總效率 η： V 帶傳動(dòng)效率 ?? ，滾動(dòng)球軸承效率 ?? ，斜齒圓柱齒輪效率（ 7 級(jí)精度） ?? ，聯(lián)軸器效率 ?? 。 6 25423521??????????? ?????? w ⑶ 所需電動(dòng)機(jī)的功率 dP ： kWPP wd ?? ? ? ⑷ 電動(dòng)機(jī)額定功率 mP ： 按 mP ≥ dP 選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)。故選 kWPm 4? 的電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定： 計(jì)算工作機(jī)軸工作轉(zhuǎn)速： 按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（高等教育出版社，該書以下簡稱設(shè)計(jì)手冊(cè)）的表 142(P196)推薦的傳動(dòng)比范圍，取 V 帶傳動(dòng)比范圍為 2~斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)比范圍為 3~5，展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器 21 )~( ii ? 則總傳動(dòng)比范圍為 i=23~150。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 m i n/6 7 5 0~1 0 3 545)150~23( rinn w ???? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1500 r/min 和 3000r/min。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定 由上可見，電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速可選 1500 r/min 和 3000r/min，額定功率為 4kW。因?yàn)?1500r/min 的電動(dòng)機(jī)較常用，且較符合工況要求，因此查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 121(P173)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y112M4。 電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)見下表 型號(hào) 額定功率/kW 滿載轉(zhuǎn)速mn (r/min) 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 Y112M4 4 1440 三 、傳動(dòng)比的分配 電動(dòng)機(jī)工作功率 mP = 4KW， 轉(zhuǎn)速 mn = 1440r/min 選 擇 Y112M4 三相異步電動(dòng)機(jī) 7 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比： 3245/1 4 4 0/ ??? wm nni 分配各級(jí)傳動(dòng)比 : 設(shè) V帶的傳動(dòng)比為 vi ，高速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)比為 Fi ，低速級(jí)斜齒輪傳動(dòng)比為 Si 。 按課程設(shè)計(jì)手冊(cè)的表 142(P196)推薦的傳動(dòng)比范圍， 取 V帶傳動(dòng)比范圍為2~斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)比范圍為 3~5，展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器21 )~( ii ? 。 取 V 帶傳動(dòng)比 3?vi ，則兩級(jí)減速箱的傳動(dòng)比為： ??? vz iii ， SFz iii ?? ， SF ii ? 由上述各式可解得： ?Fi ， ?Si 各軸的轉(zhuǎn)速 n（ r/min） ① 電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速 dn : m in/1 4 4 0 rnn md ?? ② 高速軸的轉(zhuǎn)速 1n ： m i n/4 8 03/1 4 4 0/1 rinn Vd ??? ③ 中速軸的轉(zhuǎn)速 2n ： m i n/1 2 ??? ④ 低速軸的轉(zhuǎn)速 3n ： m i n/??? 各軸的輸入功率 P（ kW） ①電機(jī)軸的輸入功率 dP ： kWP 4d ? ②高速軸的輸入功率 1P ： kWPP d ????? ? ③中速軸的輸入功率 2P ： kWPP ??????? ?? ④低速軸的輸入功率 3P : kWPP ??????? ?? ?Fi ?Si 各軸轉(zhuǎn)速 : min/1440 rnd ?min/4801 rn ?min/1 92 rn ?min/453n ? 各軸功率： kWP 4d ? kWP ? kWP ?kWP ? 8 各軸的輸入扭矩 T（ N m） ①電機(jī)軸的輸入功率 dT : mNnPT ddd ????? ②高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩 1T : mNnPT ????? 111 ③中速軸的輸入轉(zhuǎn)矩 2T : mNnPT ????? 0955 0 222 ④低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩 3T : mNnPT ????? 333 ⑤工作軸的輸入轉(zhuǎn)矩 4T : mNnPT ????? 444 dT 、 1T 、 2T 、 3T 、 4T 依次為電動(dòng)機(jī)軸，高速軸，中速軸，低速軸和工作機(jī)軸的輸入轉(zhuǎn)矩。 參數(shù) 軸名 電動(dòng)機(jī)軸 軸Ⅰ 軸Ⅱ 軸Ⅲ 工作機(jī)軸 功率 P/kW 4 轉(zhuǎn)矩 T/ 轉(zhuǎn)速 r/min 1440 480 129 45 45 四、 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1, 確定計(jì)算功率 Pca Pca=KA P 由表 87（ P156,《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八 版 高等教育出版社 , 該書以下簡稱課本 ）可知： KA= 由電動(dòng)機(jī)選型可知 : P=4 kw ∴ kWpKp Aca ????? 2, 選擇 V帶 的帶 型 各軸扭矩： mNT ?? mNT ?? mNT ?? 9 根據(jù)傳動(dòng)的形式，選用普通 V帶 ；再 根據(jù) Pca、 n1，由 課本 圖 811知：確定選用 A 型 V 帶。 3, 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd并驗(yàn)算帶速 v。 (1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1。 由課本 ~157 表 86 和表 88，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=90mm。 (2)驗(yàn)算帶速 v。 按課本 式 813 驗(yàn)算帶的速度 smndv d 144090100060 11 ?? ????? ?? 因?yàn)?smvsm 305 ?? ，所以所選的帶速合適。 (3) 確定 大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 根據(jù)課本 式 815a，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2。 mmmmdid dvd 2 7 090312 ????? 根據(jù)課本 表 88，圓整為 mmdd 2802 ? (4)確定 V帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 Ld。 1)根據(jù)課本 式 820，得 )(2)( 2121 0 dddd ddadd ???? )28090(2)28090( 0 ?????? a 故得， 740259 0 ??a 初步定中心距為： mma 5000 ? 2)由課本 式 822 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度。 020 4)