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机械工程实践报告书 系 别： 专 业： 学生姓名： 学 号： 2013年7月2日目 录1 设计任务 12 电动机的选择 22.1 电动机的类型选择 22.2 电动机的容量选择 22.3 电动机的转速选择 33 传动装置的总传动比i 及传动比的分配 33.1 装置总传动比 33.2 传动比的分配 34 传动装置各轴的运动及动力参数的计算 34.1 各轴转速的计算 34.2 各轴输入功率的计算 34.3 各轴输入转矩的计算 35 齿轮的设计及计算 35.1 高速齿轮的设计及计算 35.1.1 材料选择及处理方法 45.1.2 齿轮参数的计算 45.1.3 按齿根弯曲疲劳强度设计 45.1.4 高速齿轮几何尺寸 56 减速器各轴及轴承装置的设计与校核 56.1 1轴（输入轴）及轴承装置的设计与校核56.2 2轴（中间轴）及其轴承装置的设计与校核76.3 3轴（输出轴）及其轴承装置的设计与校核 97 滚动轴承的寿命计算117.1 1轴的轴承选择及校核计算 117.2 2轴的轴承选择及校核计算 127.3 3轴的轴承选择及校核计算 128 键连接的选择及校核计算 138.1 电动机轴和1轴配合处键的选择及校核计算138.2 1轴上小齿轮处的键选择及校核计算 138.3 2轴上大齿轮处键的选择及校核计算 138.4 2轴上小齿轮键的选择及校核计算 148.5 3轴上大齿轮处键的选择及校核计算 148.6 3轴上键连接处键的选择及校核计算 149 润滑与密封 1410 结论 1511 谢辞1612 参考文献161 设计任务实践题目：二级同轴式圆柱齿轮减速器的设计与加工工艺分析一、带式运输机的工作原理带式运输机的传动示意图如图1、电动机2、带传动3、齿轮减速4、轴承5、联轴器、6、鼓轮7、运输带二、已知工作情况1、工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35；2、使用折旧期；8年；3、检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4、动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；5、运输带速度容许误差：5%；6、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。三、设计要求参数：运输带工作拉力F=2300N 运输带工作速度v=1.2m/s 卷筒直径D=400mm（注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑）四、设计内容1、电动机的选择与运动参数计算；2、斜齿轮传动设计计算3、轴的设计4、滚动轴承的选择5、键和连轴器的选择与校核；6、装配图、零件图的绘制7、编写主要零件的加工工艺（填写零件加工工艺过程卡片）8、设计计算说明书的编写五、设计任务1、减速器总装配图一张2、齿轮、轴零件图各一张3、说明书一份（包括设计过程和加工工艺分析）六、设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制、主要零件加工工艺分析及说明书的编写2 电动机的选择2.1 电动机的类型选择 按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。2.2 电动机的容量选择工作机的有效效率为Pw=Fv/1000=2300N1.2m/s / 1000=2.76Kw.从电动机到工作机输送带间的总效率为=242式中，、分别为联轴器、轴承、齿轮、卷筒的传动效率。由表9.1取=0.99、=0.98、=0.97、=0.96.则=0.990.980.970.96=0.817故电动机所需工作功率为=Pw/=2.76Kw/0.817=3.38Kw2.3 电动机的转速选择按表9.1推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比i=8-40,而工作机卷筒轴的转速为=601000v/d=6010001.2/400r/min=57r/min故电动机转速可选范围为：=i=（8-40）57r/min=（4562280）r/min.综合考虑选用同步转速为1000r/min的电动机。由表14.1选Y132M16型电机，主要性能如下表：电动机型号额定功率（Kw）满载转速（r/min）起动/额定转矩最大/额定转矩Y132M1649602.02.0电动机的安装尺寸：HABCDEFGDGKbb1b2hAABBHAl1132216178893880108331228021013531560238185153 传动装置的总传动比i 及传动比的分配3.1 装置总传动比总传动比i为i=/=960/57=16.843.2 传动比的分配对同轴式二级圆柱齿轮减速器取=4.14 传动装置各轴的运动及动力参数的计算4.1 各轴转速的计算1轴 =960r/min、2轴 =/=960r/min/4.1=234.1r/min3轴 =/=234.1r/min/4.1=57.10r/min4.2 各轴输入功率的计算 1轴 =3.380.99=3.35Kw 2轴 =3.380.980.97=3.21Kw 3轴 =3.210.980.97=3.05Kw4.3 各轴输入转矩的计算 1轴 =9.55106 = 9.55106 =3.33104Nmm 2轴 =9.55106 = 9.55106 =1.31105Nmm3轴 =9.55106 = 9.55106 =5.10105Nmm5 齿轮的设计与校核5.1 高速齿轮的设计及计算5.1.1 材料选择及处理方法（1）确定齿轮类型、两齿轮均为标准圆柱斜齿轮（2）材料选择、小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280，大齿轮材料为45号钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（3）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（4）选小齿轮齿数=20，大齿轮齿数=4.120=82（5）选取螺旋角。初选螺旋角=5.1.2 齿轮参数的计算（1） 试算小齿轮的分度圆直径=39.02mm（2） 计算圆周速度v=m/s=1.96m/s（3） 计算齿宽b及模数m b=139.02=39.02mm40mm =1.89 取模数为2（4） 计算载荷系数K查表64.=1查图69.=1.12，=1.17假定=0.0196（5）=20.09 =20，=82（6） 计算中心距a=（7） =40.3mm =140.3=40.3mm 取=40mm =+（510）mm =45mm（8） =104=1.652103N（9） =41Nmm，且 故故所选轴承满足寿命要求。7.2 2轴的轴承选择及校核计算（1）选用30306型单列圆锥滚子轴承，。（2）两轴承所受到的径向力载荷和由2轴的校核得： （3）轴承上的动载荷和查机械设计表9-6，载荷系数，故（4）验算轴承寿命因，且 故 故所选轴承满足寿命要求。7.3 3轴的轴承选择及校核计算（1）选用30308型单列圆锥滚子轴承，。（2）两轴承所受到的径向力载荷和由3轴的校核得： （3）轴承上的动载荷和查机械设计表9-6，载荷系数，故（4）验算轴承寿命因，且 故故所选轴承满足寿命要求。8 键连接的选择及校核计算8.1 电动机轴和轴配合处键的选择及校核计算普通平键链接的强度条件为：键、轴和轮毂的材料都是钢，查表得，。电动机轴上键联链接和轴上键联链接的选择查机械设计课程设计指导书表11.27，取普通平键 故该键满足强度要求。8.2 1轴上小齿轮处的键选择及校核计算查机械设计课程设计指导书表11.27，取普通平键 故该键满足强度要求。8.3 2轴上大齿轮处键的选择及校核计算查机械设计课程设计指导书表11.27，取普通平键 故该键满足强度要求。8.4 2轴上小齿轮键的选择及校核计算查机械设计课程设计指导书表11.27，取普通平键 故该键满足强度要求。8.5 3轴上大齿轮处键的选择及校核计算查机械设计课程设计指导书表11.27，取普通平键 故该键满足强度要求。8.6 3轴上键连接处键的选择及校核计算查机械设计课程设计指导书表11.27，取普通平键 故该键满足强度要求。9 润滑与密封一、齿轮采用浸油润滑，选用N220中负荷工业齿轮油（GB5903-86）。当齿轮圆周速度时，可以利用齿轮飞溅的油润滑轴承，并通过油槽润滑其他轴上的轴承，且有散热作用，效果较好。密封防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。二、滚动轴承的润滑开设油沟、飞溅润滑。三、润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。四、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。10 结论这次关于带式运输机上的二级同轴式圆柱齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过三个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识。为我们以后的工作打下了坚实的基础。从第一条线的画出，到每一个标准的查取，让我们体会到了机械设计的一般过程。机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、互换性与技术测量、工程材料等于一体。这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想、训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反应和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助。设计中还存在不少错误和缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。同时我们还需要继续努力学习和掌握有关机械设