《机械基础》课程设计-减速器设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除课程设计实训报告课程名称： 机械基础 设计题目： 减速器设计 系 别： 机电工程系 专业班级： 机电一体化2班 学生姓名： 学 号： 指导老师： 设计时间： 2011、11 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院机械基础课程设计任务书班级机电一体化2班学生姓名指导教师课程设计题目减速器设计主要设计内容1.减速器测绘与结构分析2.传动系统运动分析3.工作能力分析主要技术指标和设计要求1设计指标1.工作机转矩：300N.m，不计工作机效率损失。2.动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率P=1.5kw。3.工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。4.使用期：8年，每年按360天计。5.检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。2设计要求1.对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析。2.对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差。3.对低速级输出轴进行加工工艺分析，提出工艺流程。主要参考资料及文献1 黄劲枝 主编.机械设计基础.北京:机械工业出版社,2001.72 林晓新 主编.工程制图.北京:机械工业出版社,2001.73 任金泉 主编.机械设计课程设计.西安:西安交通大学出版社,2002.124 吴宗泽 主编.机械设计实用手册.北京:高等教育出版社,2003.11目 录1减速器测绘与结构分析41.1分析传动系统的工作情况41.2分析减速器的结构51.3测绘零件62传动系统运动分析计算82.1计算总传动比i;总效率；确定电机型号：82.2计算各级传动比和效率：83工作能力分析计算93.1校核齿轮强度：93.2轴的强度校核113.3滚动轴承校核14小结16参考文献161减速器测绘与结构分析1.1分析传动系统的工作情况1、传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。2、传动方案的特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。3、电机和工作机的安装位置：电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。4、传动系统简图如图1： 图1传动系统简图1.2分析减速器的结构1拆卸减速器按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免产生混乱和丢失；拆卸时避免随意敲打造成破坏，并防止碰伤、变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。拆卸顺序：、拆卸观察孔盖。、拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。、拆卸各轴两边的轴承盖、端盖。、一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。、最后拆卸其它附件如油标、放油螺塞等。2分析装配方案按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。、检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内；、将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。、将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。经检查无误后，合上箱盖。、松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。、装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。3分析各零件作用、结构及类型：（1）、主要零部件：、轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动并传递动力。高速轴和中速轴都属于齿轮轴；低速轴为转轴、属阶梯轴。、轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。高、中速轴的为GB/T2761994沟球轴承6206；低速轴为GB/T2761994深沟球轴承6208。、齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作用，其中齿轮1和齿轮3属于齿轮轴，为主动轮，齿数分别为z=11；z=14。齿轮2得齿轮4为从动轮，齿数分别为z=88；z=85。都为斜齿圆柱齿轮。、联轴器：主要用于联接两轴，使他们一起转动以传递运动和转矩。（2）、附件：、窥视孔：窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。、通气器：使箱体内受热膨胀的气体自由排出，以保持箱体内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏。、定位销：对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体，为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。、启箱螺钉：由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。、放油孔及放油螺塞：为排放减速器箱体内污油和便于清洗箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内底面做成斜面，向放油孔方向倾斜12使油易于流出。1.3测绘零件1测绘各非标准件零件测绘步骤：（1）、确定合理的表达方案（视图、剖视、剖面）（2）、徒手画零件草图（坐标纸画、目测比例、图框、标题栏、编号）并标上尺寸线。（3）、测量零件尺寸，并注在草图尺寸线标注尺寸注意问题：、完整定位、定形尺寸。、尺寸数据：没配合要求的一般尺寸取整数；有配合要求的确定基本尺寸、符合国标；取系列数。如轴承或联轴器孔径。、标准结构：如倒角、退刀槽、圆角取标准，查最接近值。、尺寸配合协调：孔与轴配合取轴径；内外螺纹配合取外螺纹直径。（4）、处理制造缺陷：如缩孔、砂眼、刀痕及使用中造成的损坏的部位不画或加以修正。2测量标准件：（1）、量出基本尺寸。（2）、查标准代号、型号。（3）、列表“减速器标准件明细表”如表1：表1 减速器标准件明细表序号名称及型号材料数量基本尺寸标准代号01轴承6208452dDB408018GB/T276-199402轴承6206454dDB306016GB/T276-199403螺母M16HT20001大径为16螺矩为1.5GB/T6171-200004键845451dhl8745GB/T1096-200305键C1055451bhl10855GB/T1096-200306螺母M10HT20006大径为10GB/T6170-200007螺栓M10100HT20006D=10X100GB/T578508带副唇唇形密封圈(大)橡胶1dDb40608GB/T9877.1-198809带副唇唇形密封圈(小)橡胶1dDb30477GB/T9877.1-198810键1436451dhl14936GB/T1096-200311键1022451dhl10822GB/T1096-200312销8m624不淬火硬钢2D=8,公差为m6,长度l=24GB/T119.1-200013螺钉M616454D=6, l=16GB/T819.22传动系统运动分析计算2.1计算总传动比i;总效率；确定电机型号：1传动比i:i=2总效率：由1（联轴器）=0.99，2（滚动轴承）=0.99，3（齿轮传动）=0.97，4（联轴器）=0.99。 得=3计算电动机的输出转矩： 由已知条件得工作机Tw=300及i、得： 电动机输出转矩：Td= 4计算电机的转速： 由已知条件得P 电机转速：n=9550r/min5确定电机型号： 根据工作条件：室内常温、灰尘较大、两班制、连续单向运行，载荷较平稳，电压为380V的三相交流电源，电动机输出功率P，及同步转速n=1500r/min等，选用Y系列三相异步电动机，型号为Y90L4，其主要性能数据如下：电动机满载转速n=1400r/minn电动机额定功率P=1.5KW= P2.2计算各级传动比和效率：1各级传动比：第一级传动比：i ; 第二级传动比：i2名级效率： 第一级效率： 第二级效率： 2.3计算各轴的转速功率和转矩：1转速：轴I： 轴II：n轴III：n2输出功率：轴I： 轴II： 轴III： 3输出转矩：轴I：轴II： 轴III： 3工作能力分析计算3.1校核齿轮强度：1较核低速级大齿轮：齿面接触疲劳强度校核公式其中：根据对斜齿轮传动载荷较平稳，得K=1.2齿数比u=因为工作机转矩为，所以齿宽b= 中心距a= 故齿面接触疲劳强度不够。齿根弯曲疲劳强度校核公式： 其中：根据对斜齿轮传动，载荷较平稳，故取：K=1.2因为工作机转矩为，所以齿宽： 齿轮3：；齿轮4：=44mm模数：齿数：齿轮3：z=14；齿轮4：z=85 ； 根据齿轮材料为45正火处理得，并把代入许用弯曲应力公式得： 故齿轮3齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮4齿根弯曲疲劳强度足够、安全。结论：低速级大齿轮齿面接触疲劳强度不够； 齿根弯曲疲劳强度足够、安全。3.2轴的强度校核1齿轮的力分析计算： III轴：圆周力Ft =径向力Fr =轴向力 2支座反力分析：（1）、定跨距测得：；（2）、水平反力：（3）垂直反力：4、当量弯矩：（1）、水平弯矩：（2）、垂直面弯距：（3）、合成弯矩：当转矩T=300000N；取得：当量弯矩：5、校核强度：按扭合成应力校核轴的强度。截面C处当量弯矩最大，是轴的危险截面。进行校核时，只校核轴上承受最大当量弯矩的截面的强度，则轴的强度校核公式 其中： 因为轴的直径为d=45mm的实心圆轴，故取 因为轴的材料为45钢、调质处理轴的许用弯曲应力为：=60Mpa 6、结论：故轴强度足够、安全。3.3滚动轴承校核、根据轴承型号取轴承基本额定动载荷为：C=29500N；基本额定静载荷为：因为： 根据的值,利用差值法求得e=0.184 ; X=0.56 ; Y=2.362、 X=0.56 ; Y=2.362 根据轴承受中等冲击取轴承载荷系数为: 、 X=1 ; Y=0 根据轴承受中等冲击取轴承载荷系数为: 、因为是球轴承，取轴承寿命指数为： 由轴承寿命公式得： = 故轴承使用寿命足够、合格。小结通过这次设计，让我知道了工程设计的重要性与设计时应考虑多方面因素，也让我了解了关于设计减速器的关键因素，设计减速器时，各个齿轮的硬度要达到一定的强度才可以满足使用要求。但是最后的成品却不一定与设计时完全一样，因为，再实际生产设计中存在着各种各样的条件制约。而且，在现实设计中存在着各种各样的误差