机械设计与制造毕业设计-螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器

毕业设计课题名称:设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 系 别 机电工程系 专 业 机电一体化 班 级 姓 名 学 号 指导教师 目 录第 1 章 总述 .4一 机械设计基础毕业设计的目的 .4二 机械设计基础毕业设计的内容 .4三 机械设计基础毕业设计的要求 .4第 2 章 传动装置的总体设计 .5一 减速箱的工作原理 .5二 电动机的选择 .6三 计算总传动比及分配各级的传动比 .7四 运动参数及动力参数计算 .7第 3 章 传动零件的设计计算 .9一 带轮传动的设计计算 .9二 带轮的安装与维护 .11第 4 章 轴的设计计算 .12一 从动轴的设计计算 .12二 从动轴校核轴受力图 .13第 5 章 滚动轴承的选择及校核计算 .16一 从动轴滚动轴承的设计 .16二 主动轴滚动轴承的设计 .17第 6 章 键联接的选择及校核计算 .18一 从动轴与齿轮配合处的键 .18二 主动轴与齿轮配合处的键 .19第 7 章 润滑的选择 .20第 8 章 联轴器及轴承盖的选择 .21一 联轴器的选择 .21二 轴承盖的选择 .21第 9 章 减速器箱体和附件设计 .22一 减速器箱体 .22二 附件设计 .23小结 .26参考文献 .27摘 要本次毕业课题设计中的减速机选择的是非标准减速器。一级圆柱齿轮减速机是位于原动机和工作机之间的机械传动装置。机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。关键词 ： 传动装置 箱体 齿轮 低速轴第 0 页第一章 总述一、机械设计基础毕业设计的目的（1）培养我们综合运用所学的机械设计课程的知识去解决机械工程问题的能力，并使所学知识得到巩固和发展。（2）学习机械设计的一般方法和简单机械传动装置的设计步骤。（3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图和学习使用设计资料、手册、标准和规范。二、机械设计基础毕业设计的内容（1）拟定和分析传动装置的设计方案。（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数。（3）进行传动件的设计计算，结构设计，校核轴、轴承、连轴器、键等零部件的强度，选择润滑和密封方式。（4）绘制减速器装配图。（5）绘制零件工作图。（6）编写设计计算说明书，准备答辩。三、机械设计基础毕业设计的要求（1） 理论联系实际，力求设计合理，同时鼓励创新。（2） 认真阅读教材中与课程有关的内容，认真查阅有关资料。 （3） 正确运用课程设计指导书，按步骤进行设计和计算，不要急于求成；按时完成全部设计任务。第 2 章 传动装置的总体设计一 减速箱的工作原理一级圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的转动，动力从一轴传至另一轴，实现减速的，如图 2-1 齿轮减速器结构图所示。动力由电动机通过皮带轮（图中未画出）传送到齿轮轴，然后通过两啮合齿轮（小齿轮带动大齿轮）传送到轴，从而实现减速之目的。由于传动比 i = n 1 / n 2 ，则从动轴的转速 n 2 = z 1 / z 第 1 页2×n 1。 减速器有两条轴系两条装配线，两轴分别由滚动轴承支承在箱体上，采用过渡配合，有较好的同轴度，从而保证齿轮啮合的稳定性。端盖嵌入箱体内，从而确定了轴和轴上零件的轴向位置。装配时只要修磨调整环的厚度，就可使轴向间隙达到设计要求。1) 运动简图：1电动机 2带传动 3联轴器 4 皮带式输送机5 一级圆柱齿轮减速器2) 工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微的震动，两班制工作，使用年限 5 年，输送机带轮轴转速的允许误差为±5%。小批量生产，每年工作 300 天。3) 要求：每人交上说明书一份，装配图一张，零件图二张输送带（牵引力）F=5KN 滚筒直径 D=300mm 输送带带速 v=1.1m/s二 电动机的选择1) 选择电动机的类型：按电动机的特性及工作条件选择。若无特殊要求一般选择 Y 系三相异步电动机，其优点是可直接接在三相交流电路中，结构简单，价格便宜，维护方便。2) 选择电动机的容量：电动机的容量选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。容量选择过大，则电动机的价格高，传动能力又不能充分利用，而且由于电动机经常在轻载下运转，第 2 页基效率和功率数都较低从而造成能源的浪费。对于长期运行、载荷比较稳定的机械，通常按照电动机的额定功率选择，而不校核电动机的发热和起动转矩，选择电动机容量时应保证电动机的额定功率 Ped 应略大于工作机所需的电动机功率 Pd 即 PedPd3) 电动机输出功率：Pw=Fv/1000=5kn×1.1m/s/1000=5.5kw4) 电动机至输送带的总功率： 总= 14× 2× 3× 4根据表 21 查得 1=0.99（球轴承） 2=0.99（弹性联轴器） 3=0.97（8 级精度的一般齿轮传动） 4=0.96(带传动) 总= 14× 2× 3× 4=0.994×0.99×0.97×0.96=0.885) 电动机所需的工作功率：Pd=Pw/ 总=5.5/0.88=6.25kw6) 电动机额定功率：Ped为 7.5kw 7) 确定电动机转速：电动机输出轴转速：nw=60×1000V/D=60×1000×1.1/3.14×300=70r/min表 22 查得 带传动的传动范围 i1=24 闭式直齿圆柱齿轮传动的传动范围i2=34总传动比范围为 i =（24） （34）=616第 3 页故电动机转速的可选范围为 nd =inw=（616）×70 r/min=(4201120) r/min所以 nd=970 r/min（满载时转数）8) 确定电动机型号：查附表 3，选定电动机型号为 Y160M6三 计算总传动比及分配各级的传动比1.总传动比：i 总=n d/nw=970/70=13.852.分配各级传动比：（1） 据指导书，取齿轮 i 齿轮=5（单级减速器 i=36 之间取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6 合理，为减少系统误差，取整数为宜）（2）i 总=i 齿轮×i 带i 带=i 总/i 齿轮=13.85/5=2.77四、运动参数及动力参数计算1) 计算各轴转速（r/min）nI=n 电动/ i 带=970/2.77=350r/minnII=nI/ i 齿轮=350/5=70r/minnIII=nII =70r/min2) 计算各轴的功率（KW）PI=Pd× 带=6.25×0.96=6KWPII=PI× 齿轮轴承× 齿轮=6×0.99×0.97=5.76KWPIII=PII× 齿轮轴承× 联轴器=5.76×0.99×0.99 =5.64KW3、计算各轴扭矩（Nmm）Td = 9550×Pd / n 电动= 9550×6.25/970 =61 Nmm TI=9550×PI/nI=9550×6/350=163.71NmmTII=9550×PII/nII=9550×5.76/70=785.82mm第 4 页TIII=9550×PIII/nIII=9550×5.64/70=769.45Nmm第 3 章 传动零件的设计计算一 带轮传动的设计计算解：确定计算功率 PC，选择 V 型带。由于载荷平稳，工作时间两班制。所以由书表 117 查得 k=1.3，故计算功率为 P C=kP=1.3×3=3.9kw由于 PC=3.9kw，n 1=970 r/min。由书表 118 得，确定带的型号为 A 型号。确定带轮的基准直径 d1和 d2由书表 118，根据 d1dmin 的要求，取 d1=100mm。d 2= d1 n1/ n2=100×970/369.23=262mm1) 验算带速V=d 1n1/60×1000=3.14 ×100×970/60×1000=5.076 m/s带速 V 在 525 m/s 范围内，故合适。2) 计算中心距 a，带长 Ld初定中心距为 0.7(d