1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書</p><p>　　學(xué) 院： 化工與環(huán)境學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 安全工程 </p><p>　　題 目： 單級斜齒圓柱齒輪減速器 </p><p>　　破料箱滾子軸

2、 </p><p>　　2012年6月22日</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　任務(wù)書數(shù)據(jù) (加粗者為補(bǔ)充數(shù)據(jù))</p><p><b>　　學(xué)生應(yīng)提交的材料:</b></p><

3、p>　　草圖（用坐標(biāo)紙繪制減速器裝配圖中的主、俯視圖）；</p><p>　　減速器裝配圖（A0圖）；</p><p>　　零件工作圖兩張（軸、齒輪各一張，A3圖，用CAD繪制）；</p><p>　　設(shè)計(jì)說明書一份（包括封面、目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書、正文、參考資料）。</p><p>　　日程安排： 8月23日

4、 開始</p><p>　　8月26日 審草圖</p><p>　　9月2.3日 答辯</p><p>　　1.特性尺寸 如傳動(dòng)零件中心距及其偏差；</p><p>　　2.最大外形尺寸 如減速器總的長、寬、高；</p&

5、gt;<p>　　3.安裝尺寸 如地腳螺栓孔，軸伸出端配合長度和直徑；</p><p>　　4.主要零件的配合尺寸 如齒輪和軸、軸承與軸和軸承座孔的配合等。</p><p>　　裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸</p><p>　　裝配圖上應(yīng)寫有技術(shù)特性、技術(shù)要求。</p><p>　　裝配圖上零件編號應(yīng)按順時(shí)針方向排列。</p&

6、gt;<p>　　明細(xì)表和標(biāo)題欄見《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》P8，但需</p><p>　　注意長度應(yīng)為180mm（不是150mm）。</p><p>　　圖紙幅面、圖樣比例按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》P8要求。</p><p>　　圖上粗細(xì)線型要分明。</p><p><b>　　零件圖上應(yīng)標(biāo)注出:</b>&

7、lt;/p><p>　　尺寸公差；表面粗糙度； 形位公差；技術(shù)要求；傳動(dòng)件的嚙合參數(shù)表。</p><p>　　標(biāo)題欄按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》P8要求，但需注意長度應(yīng)為180mm（不是150mm）。圖樣比例按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》P8要求。 圖上粗細(xì)線型要分明。</p><p>　　設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容：（見P239）</p><p><b

8、>　　目錄</b></p><p>　　傳動(dòng)方案的分析和擬定</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　軸的

9、計(jì)算</b></p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算</p><p><b>　　鍵連接的選擇和計(jì)算</b></p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　潤滑方式、潤滑油牌號及密封裝置的選擇</p><p><b>　　參考資

10、料</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說明書應(yīng)加封面。 設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　注意事項(xiàng)：</b></p><p>　　通常選用轉(zhuǎn)速為1000rpm和1500rpm的電動(dòng)機(jī)；</p><p>　　設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置時(shí)，應(yīng)按工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd計(jì)算，不能按電動(dòng)機(jī)的額定功率計(jì)算；轉(zhuǎn)速取滿

11、載轉(zhuǎn)速。</p><p>　　一級減速器傳動(dòng)比范圍i=3～6，一級開式傳動(dòng)i=3～7（均指圓柱齒輪）。 </p><p><b>　　帶傳動(dòng) </b></p><p>　　開口平帶傳動(dòng) i=2～4（i≤6）； </p><p>　　有張緊輪的平帶傳動(dòng) i=3～5（i≤8）；</p><

12、;p>　　三角帶傳動(dòng) i=2～4（i≤7）。</p><p>　　5.圓錐齒輪傳動(dòng) </p><p>　　一級開式傳動(dòng) i=2～4 （i≤8）； </p><p>　　一級閉式傳動(dòng) i=2～3 （i≤6）。</p><p><b>　　二．</b></p><p>

13、;<b>　　5前言</b></p><p><b>　　分析和擬定傳動(dòng)方案</b></p><p>　　機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置三部分組成。傳動(dòng)裝置用來傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。</p><p&g

14、t;　　滿足工作裝置的需要是擬定傳動(dòng)方案的基本要求，同一種運(yùn)動(dòng)可以有幾種不同的傳動(dòng)方案來實(shí)現(xiàn)，這就是需要把幾種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)加以分析比較，從而選擇出最符合實(shí)際情況的 一種方案。合理的傳動(dòng)方案除了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(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。</p><p>　　所以擬定一個(gè)合理的傳動(dòng)方案，除了應(yīng)綜合考慮工作裝置的載荷、運(yùn)動(dòng)及機(jī)器的其他要求外，還應(yīng)熟悉各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，以便

15、選擇一個(gè)合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因鏈傳動(dòng)承載能力低，在傳遞相同扭矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，宜布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。故本文在選取傳動(dòng)方案時(shí)，采用鏈傳動(dòng)。</p><p>　　眾所周知，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、鏈、減速器、聯(lián)軸器、滾筒五部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。所以，如果要設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的傳動(dòng)裝置，必須先合理選擇它各組成部分

16、，下面我們將一一進(jìn)行選擇。</p><p>　　三．運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的計(jì)算</p><p><b>　　第一節(jié) 選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)是常用的原動(dòng)機(jī)，具體結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制簡便和維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)的選擇主要包括選擇其類型和結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速、確定具體型號。</p><p><

17、;b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的類型：</b></p><p>　　按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的容量：</b></p><p><b>　　工作所需的功率：</b></p><p><b>　　P

18、d = Pw/η</b></p><p>　　Pw = F*V/（1000ηw）</p><p>　　所以： Pd = F*V/（1000η*ηw）</p><p>　　由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率（包括工作機(jī)的效率）為</p><p>　　η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6</p><p&

19、gt;　　式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分別為齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、聯(lián)軸器、卷筒軸的軸承及卷筒的效率。</p><p>　　取η1 = 0.96、η２= 0.99、η3 =0.97、η4 = 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，則：</p><p>　　η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.

20、98×0.96 =0.832</p><p><b>　　所以： </b></p><p>　　Pd = F*V/1000η*ηw = 2600×1.5/(1000×0.832) kW = 4.68 kW</p><p>　　根據(jù)Pd選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Pw使Pm = (1∽1.3)Pd = 4.68∽6.09

21、kW</p><p>　　由查表得電動(dòng)機(jī)的額定功率 Pw = 7.5 kW</p><p><b>　　確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　nw = 60×1000V/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/

22、min = 71.66r/min</p><p>　　按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1 = 2 ∽ 5，單級齒輪傳動(dòng)比i2 = 3 ∽ 5</p><p>　　則合理總傳動(dòng)比的范圍為: i = 6 ∽ 25</p><p>　　故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為：nd = i*nw = (6∽25)×71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5

23、 r/min </p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根據(jù)計(jì)算出的容量，由附表5.1查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況見下表。</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及鏈傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，可知方案3比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號為Y160M-6,所選電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped

24、= 7.5 kW，滿載轉(zhuǎn)速nm = 970 r/min ，總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊。所選電動(dòng)機(jī)的主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示。</p><p>　　第二節(jié) 計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級傳動(dòng)比</p><p>　　電動(dòng)機(jī)確定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。</p><p><b>　　計(jì)算總傳動(dòng)比：</b&g

25、t;</p><p>　　i = nm/nw = 1440/115=12.52</p><p><b>　　分配各級傳動(dòng)比：</b></p><p>　　為使鏈傳動(dòng)的尺寸不至過大，滿足ib<ig ,可取ib =3.5 ，則齒輪的傳動(dòng)比：</p><p>　　ig = i/ib =12.52/3=4.17</

26、p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：</p><p><b>　　各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　nΙ= nm/ib =1440/3=480 r/min</p><p>　　nΠ= nΙ/ig =480/115=4.17 r/min</p><p>　　nw = nΠ = r

27、/min </p><p><b>　　各軸的功率</b></p><p>　　PΙ= Pm*η1 = 7.5×0.96 = 7.2 kW</p><p>　　PΠ=PΙ*η2 *η3 = 7.2×0.99×0.97 =6.914 kW</p><p>　　Pw = PΠ*η2*η4 = 6

28、.914×0.99×0.97 = 6.64 kW</p><p>　　(4 ) 各軸的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)矩 Td</p><p>　　Td = 9550×Pm/nm =9550×7.5/970 = 73.84 Nm </p><p><b>　　其他軸轉(zhuǎn)矩</

29、b></p><p>　　TΙ= 9550×PΙ/nΙ =9550*6.84*0.96/480=130.644 Nm</p><p>　　TΠ= 9550×PΠ/nΠ =9550*6.06/115=503.24 Nm</p><p>　　Tw = 9550×Pw/nw = Nm</p><p>

30、;　　第三節(jié) 各軸的轉(zhuǎn)速，功率及轉(zhuǎn)矩，列成表格</p><p><b>　　五．齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　六.軸與軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p>　　軸的設(shè)計(jì)及鍵聯(lián)接的選擇與校核</p><p>　　軸主要用來支承作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，如齒輪、帶輪，以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。本減速器有兩根軸，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)

31、計(jì)的具體步驟、內(nèi)容如下：</p><p><b>　　第一軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)上述設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)第二軸，</p><p><b>　　2.4第二軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　七、鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)鍵的選擇包括鍵的選擇，聯(lián)

32、軸器的選擇，螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇，銷的選擇、墊圈、墊片的選擇。</p><p><b>　　鍵的選擇</b></p><p>　　查表4-1（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)）</p><p>　　Ι軸與帶輪相配合的鍵：b = 8mm, h = 7mm, t = 7.0mm, t1 = 4.4mm l=18-90</p><p&

33、gt;　　Π軸與相聯(lián)軸器配合的鍵：b = 14 mm, h = 9 mm, t = 5.0mm, t1=3.3mm l=36-60</p><p>　　Π軸與齒輪相配合的鍵：b = 18mm, h = 11mm, t = 5.5mm, t 1= 3.8mm l=50-200</p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p

34、>　　根據(jù)軸設(shè)計(jì)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，查表4-1（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)），選用聯(lián)軸器的型號為GICL2 45D, 112/84 0.02kg每平方米</p><p>　　螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇</p><p>　　考慮到減速器的工作條件，后續(xù)想體的附件的結(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響</p><p>　　選用螺栓GB5782 – 86, M6*25和GB5782 – 86,

35、 M10*35 ，GB5782 – 86, M10*25三種。</p><p>　　選用螺母GB6170 – 86, M10和GB6170 – 86, M12兩種。</p><p>　　選用螺釘GB5782 – 86, M6*25和GB5782 – 86, M6*30兩種。</p><p>　　八、減速器的潤滑與密封</p><p><

36、b>　　傳動(dòng)件的潤滑</b></p><p>　　浸油潤滑：浸油潤滑適用于齒輪圓周速度V≤12m/s的減速器。為了減小齒輪的阻力和油的升溫，齒輪浸入油中的深度以1∽2個(gè)齒高為宜，速度高時(shí)還應(yīng)淺些，在0.7個(gè)齒高上下，但至少要有10mm,速度低時(shí)，允許浸入深度達(dá)1/6∽1/3的大齒輪頂圓半徑。油池保持一定深度，一般大齒輪齒頂圓到油池底面的距離不應(yīng)小于30∽50mm。以免太淺會激起沉積在箱底的油泥，

37、油池中應(yīng)保持一定的油量，油量可按每千瓦約350∽700cm3來確定，在大功率時(shí)用較小值。</p><p>　　滾動(dòng)軸承的潤滑：減速器中滾動(dòng)軸承的潤滑應(yīng)盡可能利用傳動(dòng)件的潤滑油來實(shí)現(xiàn)，通常根據(jù)齒輪的圓周速度來選擇潤滑方式，本設(shè)計(jì)采用潤滑脂潤滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進(jìn)入舟車功能而使?jié)櫥♂尅?lt;/p><p>　　潤滑劑的選擇：潤滑劑的選擇與傳動(dòng)類型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)

38、動(dòng)速度等多種因素有關(guān)。軸承負(fù)荷大、溫度高、應(yīng)選用粘度較大的潤滑油。而軸承負(fù)荷較小、溫度低、轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用粘度較小的潤滑油，一般減速器常采用HT-40,HT-50號機(jī)械油，也可采用HL-20,HL-30齒輪油。當(dāng)采用潤滑脂潤滑時(shí)，軸承中潤滑脂裝入量可占軸承室空間的1/3~1/2。</p><p>　　減速器的密封：減速器的密封是為了防止漏油和外界灰塵和水等進(jìn)入常見的漏油部位有分箱面、軸頭、蓋端及視孔蓋等。<

39、/p><p>　　分箱面的密封，可在箱體剖分面上開回油槽，軸伸出處密封的裝置有墊圈，O型橡膠圈和唇形密封圈。</p><p>　　在老師的耐心指導(dǎo)下，以及各位同學(xué)的討論中，經(jīng)過兩周多時(shí)間的設(shè)計(jì)，本課題——單級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)+鏈傳動(dòng)。其說明書的編寫終于完成。本設(shè)計(jì)雖然較簡單，但通過這一設(shè)計(jì)實(shí)踐，我感到自己在這方面仍存在許多不足之處，對于我的本次設(shè)計(jì)，我覺得設(shè)計(jì)計(jì)算部分非常認(rèn)真，該方案結(jié)構(gòu)簡

40、單，易于加工，裝配。且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可適用于精度要求不高的場所。同時(shí)也存在有一些尺寸設(shè)計(jì)方面的誤差，對材料的選擇也并非完全合理。希望指導(dǎo)老師能批正。通過此設(shè)計(jì)，使我加深了對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及有關(guān)課程和知識，提高了綜合運(yùn)用這些知識的能力。并為在今后學(xué)習(xí)本專業(yè)打下了 必須的基礎(chǔ)，并提高了運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，及國家標(biāo)準(zhǔn)的能力。</p><p><b>　　十、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p&

41、gt;　　在申愛琳老師的耐心指導(dǎo)下，以及各位同學(xué)的討論中，經(jīng)過兩周多時(shí)間的設(shè)計(jì)，本課題——單級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)+鏈傳動(dòng)。其說明書的編寫終于完成。本設(shè)計(jì)雖然較簡單，但通過這一設(shè)計(jì)實(shí)踐，我感到自己在這方面仍存在許多不足之處，對于我的本次設(shè)計(jì)，我覺得設(shè)計(jì)計(jì)算部分非常認(rèn)真，該方案結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，裝配。且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可適用于精度要求不高的場所。同時(shí)也存在有一些尺寸設(shè)計(jì)方面的誤差，對材料的選擇也并非完全合理。希望指導(dǎo)老師能批正。通過此設(shè)計(jì)，使

42、我加深了對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及有關(guān)課程和知識，提高了綜合運(yùn)用這些知識的能力。并為在今后學(xué)習(xí)本專業(yè)打下了 必須的基礎(chǔ)，并提高了運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，及國家標(biāo)準(zhǔn)的能力。</p><p><b>　　十一、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]孫桓、陳作模主編.《機(jī)械原理》.高等教育出版社出版.2000.8</p><p>　　[2] 席偉光、楊光、李波主編