【正文】 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計(jì)學(xué)生姓名： 中南大學(xué) 學(xué) 號(hào)： 年 級(jí)： 2012級(jí) 專(zhuān) 業(yè)：材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)院 （系）：材料科學(xué)與工程學(xué)院指導(dǎo)教師： 時(shí) 間：目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)……………………………………………………………………1一．前言……………………………………………………………2……………………………………………2二． 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型及結(jié)構(gòu)的選擇…………………………………………3 電動(dòng)機(jī)選擇…………………………………………………………3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速……………………………………………………3………………………4…………………………………………………4三．傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………6四． 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………8 按照接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算………………………………………8 按齒根彎曲接觸強(qiáng)度校核計(jì)算………………………………9 齒輪幾何尺寸的確定…………………………………………10……………………………………………………10五． 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………11………………………………………………………16六．減速器箱體基本尺寸設(shè)計(jì)、凸緣、螺釘及螺栓……………………………………1箱體內(nèi)部尺寸…………………………1其中吊耳和吊鉤……………………………………………20………………………………………………………………20七． 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 軸承的選擇……………………………………………………………22 鍵的選擇計(jì)算及校核 ………………………………………………22 聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………………23八． 減速器潤(rùn)滑、密封………………………………………………………24 密封的選擇確定………………………………………………………24 九． 減速器繪制與結(jié)構(gòu)分析 ……………………………………………………………25 分析裝配方案…………………………………………………………25 分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類(lèi)型………………………………………25 減速器裝配草圖設(shè)計(jì)…………………………………………………25 完成減速器裝配草圖…………………………………………………26 減速器裝配圖繪制過(guò)程………………………………………………26 完成裝配圖……………………………………………………………27 零件圖設(shè)計(jì)……………………………………………………………27………………………………………………………………28參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………29設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向工作，一班工作制，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵（運(yùn)輸帶與滾筒摩擦阻力影響已經(jīng)在F中考慮）。生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工7—8級(jí)齒輪與蝸輪。動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流380/220V題目數(shù)據(jù)：組號(hào)5運(yùn)輸帶工作拉力F/（KN）運(yùn)輸帶速度V/（m/s）卷筒直徑D/(mm）350運(yùn)輸帶允許速度誤差為5%設(shè)計(jì)任務(wù)要求：1. 減速器裝配圖紙一張（１號(hào)圖紙） 一張2. 軸、齒輪零件圖紙各一張（３號(hào)圖紙） 兩張3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一分 一份一 、 前言 設(shè)計(jì)目的（1）培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。（2）通過(guò)對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹(shù)立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。（3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理等設(shè)計(jì)方面的能力。傳動(dòng)系統(tǒng)的作用及傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿(mǎn)足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿(mǎn)足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過(guò)載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。傳動(dòng)方案的分析與擬定工作條件：使用年限10年，工作為一班工作制，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作。原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=4000N；帶速V=；滾筒直徑D=350mm；方案擬定：　　　采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿(mǎn)足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖計(jì) 算 及 說(shuō) 明結(jié)果二 、減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型及結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)任務(wù)書(shū)要求可知：本次設(shè)計(jì)的機(jī)械屬于恒功率負(fù)載特性機(jī)械，且其負(fù)載較小，故采用Y型三相異步電動(dòng)機(jī)（全封閉結(jié)構(gòu)）即可達(dá)到所需要求。另外，根據(jù)此處工況，采用臥式安裝。 電動(dòng)機(jī)選擇（一）工作機(jī)的功率Pw =FV/1000=4000（二）總效率 由任務(wù)書(shū)中的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖分析可知：——V帶傳動(dòng)效率；——齒輪傳動(dòng)的軸承效率；——齒輪傳動(dòng)的效率；——聯(lián)軸器的效率；——滾筒軸承的效率；——滾筒效率。查【2】表17得：（初選齒輪為八級(jí)精度）則有：（減速器內(nèi)部有2對(duì)軸承，其機(jī)械效率相同，均為）（三）所需電動(dòng)機(jī)功率由Ped≥Pd= 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 Ped = kw 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： nw=601000V/（πD）= r/min根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》Ｐ７表23推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比=3~6范圍。取Ｖ帶傳動(dòng)比c。則總傳動(dòng)比理論范圍為： =6~24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 ==～ r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000和1500r/min，由標(biāo)準(zhǔn)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：方案電 動(dòng) 機(jī)型 號(hào)額 定 功 率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)同 步滿(mǎn) 載1Y160L87507202Y160M610009703Y132M415001440綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比,可見(jiàn)第2方案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M6，=970 r/min。確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： =/=970/=分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： 總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積 = 由工程經(jīng)驗(yàn)知頂分配傳動(dòng)比除了、=3~6滿(mǎn)足外，還應(yīng)滿(mǎn)足≤取=（普通V帶 i=2～4）因?yàn)椋骸?所以：?。剑剑?動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算（一）轉(zhuǎn)速n==970 （r/min）=/=/=970/=388（r/min） =/=388/=（r/min） （二）各軸功率P Ⅰ軸： Ⅱ軸：（三）各軸轉(zhuǎn)矩T (N﹒m) Ⅰ軸