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最新機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計單級圓柱齒輪減速器中南大學(xué)(已修改)

2025-07-06 00:13 本頁面
 

【正文】 機 械 設(shè) 計 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計學(xué)生姓名: 中南大學(xué) 學(xué) 號: 年 級: 2012級 專 業(yè):材料科學(xué)與工程專業(yè)院 (系):材料科學(xué)與工程學(xué)院指導(dǎo)教師: 時 間:目錄設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………………………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)計算 電動機類型及結(jié)構(gòu)的選擇…………………………………………3 電動機選擇…………………………………………………………3 確定電動機轉(zhuǎn)速……………………………………………………3………………………4…………………………………………………4三.傳動零件的設(shè)計計算…………………6四. 齒輪的設(shè)計計算………………………………………………………8 按照接觸疲勞強度計算………………………………………8 按齒根彎曲接觸強度校核計算………………………………9 齒輪幾何尺寸的確定…………………………………………10……………………………………………………10五. 軸的設(shè)計計算………………………………………………………11………………………………………………………16六.減速器箱體基本尺寸設(shè)計、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 鍵的選擇計算及校核 ………………………………………………22 聯(lián)軸器的選擇…………………………………………………………23八. 減速器潤滑、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)及類型………………………………………25 減速器裝配草圖設(shè)計…………………………………………………25 完成減速器裝配草圖…………………………………………………26 減速器裝配圖繪制過程………………………………………………26 完成裝配圖……………………………………………………………27 零件圖設(shè)計……………………………………………………………27………………………………………………………………28參考文獻…………………………………………………………………………29 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計一用于帶式運輸上的單級直齒圓柱齒輪減速器。運輸機連續(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)模機械廠,可加工7—8級齒輪與蝸輪。動力來源:電力,三相交流380/220V題目數(shù)據(jù):組號5運輸帶工作拉力F/(KN)運輸帶速度V/(m/s)卷筒直徑D/(mm)350運輸帶允許速度誤差為5%設(shè)計任務(wù)要求:1. 減速器裝配圖紙一張(1號圖紙) 一張2. 軸、齒輪零件圖紙各一張(3號圖紙) 兩張3. 設(shè)計說明書一分 一份一 、 前言 設(shè)計目的(1)培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想,訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程實際問題的能力,鞏固、深化和擴展了相關(guān)機械設(shè)計方面的知識。(2)通過對通用機械零件、常用機械傳動或簡單機械的設(shè)計,使我們掌握了一般機械設(shè)計的程序和方法,樹立正確的工程設(shè)計思想,培養(yǎng)獨立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。(3)另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖數(shù)據(jù)處理等設(shè)計方面的能力。傳動系統(tǒng)的作用及傳動方案的特點:機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要,是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外,還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。本設(shè)計中原動機為電動機,工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動,第一級傳動為帶傳動,第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動承載能力較低,在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時,結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大,但有過載保護的優(yōu)點,還可緩和沖擊和振動,故布置在傳動的高速級,以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩,減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。齒輪傳動的傳動效率高,適用的功率和速度范圍廣,使用壽命較長,是現(xiàn)代機器中應(yīng)用最為廣泛的機構(gòu)之一。本設(shè)計采用的是單級直齒輪傳動。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帶傳動與齒輪傳動的組合,即可滿足傳動比要求,同時由于帶傳動具有良好的緩沖,吸振性能,適應(yīng)大起動轉(zhuǎn)矩工況要求,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,使用維護方便。圖1 帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖計 算 及 說 明結(jié)果二 、減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算 電動機類型及結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)任務(wù)書要求可知:本次設(shè)計的機械屬于恒功率負載特性機械,且其負載較小,故采用Y型三相異步電動機(全封閉結(jié)構(gòu))即可達到所需要求。另外,根據(jù)此處工況,采用臥式安裝。 電動機選擇(一)工作機的功率Pw =FV/1000=4000(二)總效率 由任務(wù)書中的運動簡圖分析可知:——V帶傳動效率;——齒輪傳動的軸承效率;——齒輪傳動的效率;——聯(lián)軸器的效率;——滾筒軸承的效率;——滾筒效率。查【2】表17得:(初選齒輪為八級精度)則有:(減速器內(nèi)部有2對軸承,其機械效率相同,均為)(三)所需電動機功率由Ped≥Pd= 查《機械零件設(shè)計手冊》得 Ped = kw 確定電動機轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為: nw=601000V/(πD)= r/min根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》P7表23推薦的傳動比合理范圍,取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比=3~6范圍。?。謳鲃颖萩。則總傳動比理論范圍為: =6~24。故電動機轉(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,由標準查出三種適用的電動機型號:方案電 動 機型 號額 定 功 率電動機轉(zhuǎn)速(r/min)同 步滿 載1Y160L87507202Y160M610009703Y132M415001440綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動、減速器傳動比,可見第2方案比較適合。因此選定電動機型號為Y160M6,=970 r/min。確定傳動裝置的總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速和工作機主動軸轉(zhuǎn)速可得傳動裝置總傳動比為: =/=970/=分配各級傳動裝置傳動比: 總傳動比等于各傳動比的乘積 = 由工程經(jīng)驗知頂分配傳動比除了、=3~6滿足外,還應(yīng)滿足≤取=(普通V帶 i=2~4)因為: =所以:?。剑剑?動力運動參數(shù)計算(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
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