【正文】 1 機械設計課程設計計算說明書 一、傳動方案擬定 …………… .……………………………… 3 二、電動機的選擇 …………………………………………… .4 三、確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比 …… .…… .6 四、傳動裝置的運動和動力設計 …………………………… ..7 五、普通 V 帶的設計 ………………………………………… .10 六、齒輪傳動的設計 ………………………………………… ..15 七、傳動軸的設計 ………………………… .………………… ..18 八、箱體的設計 ……… ..…………………… .………………… .27 九、鍵連接的 設計 ……………………………………………… 29 十、滾動軸承的設計 …………………………………………… 31 十一、潤滑和密封的設計 ……………………………………… 32 十二、聯(lián)軸器的設計 …………………………………………… 33 十三、設計小結(jié) ……………………………………………… .....33 2 設計題目：單級圓柱齒輪減速器 機械系： 設計者： 學 號： 指導教師： 一、設計課題： 設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)工作，單向運轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動。減速器小批量 生產(chǎn)，使用期限 8 年，一班制工作，卷筒不包括其軸承效率為 96%，運輸帶允許速度誤差為 5%。 原始數(shù)據(jù) 題號 35 運輸帶拉力 F （ KN） 運輸帶速度 V （ m/s） 卷筒直徑 D （ mm） 380 設計任務要求： 3 1. 減速器裝配圖紙一張（１號圖紙） 2. 軸、齒輪零件圖紙各一張（３號圖紙） 3. 設計說明書一分 4 計算過程及計算說明 一、傳動方案擬定 第三組：設計單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動 １、工作 情況 ：使用年限 8 年，工作為 兩 班工作制， 連續(xù)單向 運轉(zhuǎn)， 載荷平穩(wěn) 。 制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量； 工作環(huán)境：室內(nèi)，輕度污染環(huán)境； 邊界連接條件：原動機采用一般工業(yè)用電原動機，傳動裝置與工作機分別在不同底座上用彈性聯(lián)軸器連接。 4 原始數(shù)據(jù)： 運輸帶工作拉力： F=； 運輸帶工作速度： V=； 滾筒直徑 D=380mm； 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，適應大起動轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構簡單，成本低，使用維護方便。 5 帶傳動 6 二、電動機選擇 電動機類型和結(jié)構的選擇：選擇 Y 系列三相異步電動機，此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結(jié)構簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械。 電動機容量選擇： 電動機所需工作功率為： 式（ 1）：Ｐ d＝Ｐ Ｗ ／η a = (kw) 由式 (2)：Ｐ Ｗ ＝Ｆ V/1000 =(KW) 由電動機至運輸帶的傳動總效率為： η 總 =η 帶 η 滾 2η 齒 η 聯(lián) η 滑 η 平 式中：η η η η η 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 η 帶 =， η 滾 ＝ ， η 齒 ＝ ， η 聯(lián) ＝ ， η 滑 =， η 平 = 則： η 總 = = 所以：電機所需的工作功率： Pd = FV/1000η 總 = = (kw) 確定電動機轉(zhuǎn)速 7 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： n 卷筒 ＝ 60 1000 V/（π D） =(60 1000 )/（ 380π） = r/min 根據(jù)手冊Ｐ ７表１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范圍 I 帶 =3～６。 取Ｖ帶傳動比Ｉ 齒 =２～４ 。則總傳動比理論范圍為：Ｉ 總 ＝６～２４。 故電動機轉(zhuǎn)速的可選范為 nm =I 總 n 卷筒 =(6～ 24) =573～ 2292 r/min 則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有： 750、 1000 和1500r/min 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關手冊查出三種適用的電動機型號：（如下表） 方 案 電 動 機 型 號 額定功率 電動機轉(zhuǎn)速 (r/min) 電動機重量 N 參 考 價 格 傳動裝置傳動比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動比 V 帶傳動 減速 器 1 Y132S4 1500 1440 650 1200 2 Y132M26 1000 960 800 1500 3 Y160M28 750 720 1240 2100 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格 8 三、確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比： 由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 nm和工作機主動軸轉(zhuǎn)速 n 可得傳動裝置總傳動比為： Ｉ 總 =nm/ n 卷筒 =1440/ = 總傳動比等于各傳動比的乘積 分配傳動裝置傳動比 Ｉ 總 =Ｉ 齒 I 帶 分配各級傳動裝置傳動比： 根據(jù)指導書 P17，取 I 帶 =（普通 V 帶 i=2～ 4） 因為： Ｉ 總 =Ｉ 齒 I 帶 所以： Ｉ 齒 ＝ ＝ 四、傳動裝置的運動和動力設計： 和帶傳動、減速器傳動比，可見第 1 方案比較適合。 此選定電動機型號為 Y132S4，其主要性能： 方 案 電 動 機 型 號 額定功率 電動機轉(zhuǎn)速 (r/min) 電動機重量 N 參 考 價 格 傳動裝置傳動比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動比 V 帶傳動 減速 器 1 Y160M6 1500 1440 650 1200 9 將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸，Ⅱ軸， ......以及 i0,i1， ......為相鄰兩軸間的傳動比 η 01， η 12， ......為相鄰兩軸的傳動效率 PⅠ， PⅡ， ......為各軸的輸入功率 （ KW） TⅠ， TⅡ， ......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （ N m） nⅠ ,nⅡ ,......為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （ r/min） 可按電動機軸至工作運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數(shù) 運動參數(shù)及動力參數(shù)的計算 （ 1）計算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)： Ⅰ軸： nⅠ =nm/ i0 =1440/= （ r/min） Ⅱ軸： nⅡ = nⅠ / i1 10 = 卷筒軸： nⅢ = nⅡ （ 2）計算各軸的功率： Ⅰ軸： PⅠ =Pdη 01 =Pdη 1 = =（ KW） Ⅱ軸： PⅡ = PⅠ η 12= PⅠ η 2η 3 = =（ KW） 計算各軸的輸入 轉(zhuǎn)矩： 電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩為： Td=9550 Pd/nm=9550 = N m Ⅰ軸： TⅠ = 9550 PI/NI =9550 m Ⅱ軸： TⅡ = 9550 PI/NI =9550 = N m 由指導書的表 1 得到： η 1= η 2= η 3=