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减速器
三维
机械设计
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减速器2级三维机械设计,减速器,三维,机械设计
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泰州职业技术学院毕业设计说明书目 录1绪论 21.1课程设计的目的（综合训练） 21.2已知条件 32 减速器结够分析2.1 分析传动系统的工作情况3 传动装置的总体设计3.1 选择电动机4 计算各轴的转速功率和转矩4.1 转速4.2 输出功率4.3 输出转矩5 齿轮的参数设计5.1 高速轴5.2 低速轴6 工作能力分析计算6.1 校核齿轮强度（校核低速级大齿轮）7 高速轴的设计7.1 选 材 7.2 初估直径7.3 结构设计8 高速轴轴承9 中间轴的设计9.1 选材9.2 初估直径9.3 结构设计10 中间轴轴承11 低速轴的设计与强度校核11.1选材11.2初估直径11.3结构设计12 轴的强度校核12.1齿轮的力分析计算12.2各力方向判断如下图12.3支座反力分析12.4当量弯矩 12.5 校核强度：12.6 结论：13 滚动轴承14.1 电动机小带轮端的键14 键联接的选择与计算14.2 高速轴大带轮端的键14.3 中间轴的键14.4 低速轴键15 箱体的主要尺寸计算16 基于PROE软件的设计说明 结论24致谢25参考文献261 绪论11 课程设计的目的（综合训练）通过毕业设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范12 已知条件1 F=2600kN; V= 1.1m/s; 卷筒直径D= 220mm. 2 工作机转矩：300N.m，不计工作机效率损失。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。6 工作环境：室内常温，灰尘较大。2 减速器结构分析2.1 分析传动系统的工作情况2.11 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。2.12 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。2.13 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。图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。3 传动装置的总体设计3.1 选择电动机3.11 选择电动机系列 按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为380V Y系列的三相交流电源电动机。3.12 选电动机功率3.121 传动滚筒所需有效功率Pw=Fv/1000=2600*1.1/1000=2.86kw 3.122 所需电机功率Pr=Pw/=2.86/0.895=3.5kw 额定功率：Pd=4kw3.13 总效率：由3P19表3-1查得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。 =3.14 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： 3.15 计算电机的转速：3.151 传动滚筒转速Nw=60*v/(*D)=60*1.1*1000/（220*）=95.54r/min 电机转速： r/min3.152 选择符合类型的电动机选Y112M4，结构紧凑。由文献【2】表129选取电动机的外形及安装尺寸D32，中心高度H112，轴伸长E80。3.16 计算总传动比及各级传动比和效率：3.161 总传动比3.162 各级传动比：第一级传动比：; 第二级传动比：3.163 各级效率： 第一级效率： 第二级效率： 4 计算各轴的转速功率和转矩4.1 转速轴I： 轴II： 轴III： 4.2 输出功率轴I： 轴II： 轴III： 4.3 输出转矩轴I： 轴II： 轴III ：轴名 参数轴出功率P（KN）转速(r/min)输出转矩T（N.M）i轴I3.92041440264.4260951轴II3.765325110.6333.4050941轴III3.57995359.785 齿轮的参数设计5.1选材 根据文献【1】表6-1知 选小齿轮：40Cr，调质处理 选大齿轮：45钢，调质处理 5.11 计算齿轮的许用应力 5.111 计算许用接触应力由图6-8，得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 =590MPa，=550MPa由图6-6得：=1，=1.08， =1齿面接触应力：=/ =1590/1=590 =/=1.08550/1=594取小值：5.112 计算许用弯曲应力由图6-9c，查得=440 ，=420 由图6-7，查得：Y=1,Y=1，S=1. 4齿轮弯曲许用应力为：5.2 高速轴5.21 选参数：小齿轮齿数Z1=20大齿轮齿数Z2=20*4.426=89螺旋角=5.22 按接触强度设计：由教材查得载荷系数k=1.2 取d=32.75mm5.23 主要尺寸计算5.231 模数5.232 中心距a：5.233 计算实际螺旋角5.234 分度圆直径5.235 齿顶圆直径5.236 齿根圆直径5.237 齿宽5.3 齿根弯曲疲劳强度校核： 由1P236齿根弯曲疲劳强度校核公式9-31得： 其中：、由1P226表9-6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1：；齿轮2：=45mm、模数：、齿数：齿轮3：z=20；齿轮4：z=89由1P225图9-24查得： ； 根据齿轮材料为45正火处理查1P227图9-26（b）得，并把代入由1P227查得的许用弯曲应力公式9-23得： 故齿轮1齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮2齿根弯曲疲劳强度足够、安全。故齿轮齿根弯曲疲劳强度足够、安全。5.4 低速轴5.41 初选参数：小齿轮齿数Z1=25大齿轮齿数Z2=25*3.406=86螺旋角=5.42 按接触强度设计：由教材查得载荷系数k=1.1弹性系数 取d1=72.154mm5.43 主要尺寸计算(1) 模数 (2) 中心距a：5.5 齿根弯曲疲劳强度校核： 由1P236齿根弯曲疲劳强度校核公式9-31得： 其中：、由1P226表9-6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：=77mm、模数：、齿数：齿轮3：z=25；齿轮4：z=86由1P225图9-24查得： ； 根据齿轮材料为45正火处理查1P227图9-26（b）得，并把代入由1P227查得的许用弯曲应力公式9-23得： 故齿轮3齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮3齿根弯曲疲劳强度足够、安全。故齿轮齿根弯曲疲劳强度足够、安全。6 高速轴的设计6.1 选 材C=1026.2 初估直径 轴上有单个键槽，轴径应增加3 所以14.22（13）14.26 圆整取d=256.3 结构设计由文献【1】得初估轴得尺寸如下： 1=25mm d2=28mm d3=30mm d4=35mm d5=51mm d6=30mmL1=68mm L2=45mm L3=32mm L4=88mm L5=51mm L6=34mm6.4 高速轴轴承 根据文献【2】表6-1可得轴承的型号为：6206。其中轴承参数为： D62mm；B16mm；Cr19.5KN；Cor11.5KN7 中间轴的设计7.1 选材，C=1027.2 初估直径 圆整d=307.3 结构设计 由文献【1】得初估轴得尺寸如下：d 1=35mm d2=40mm d3=50mm d4=40mm d5=35mm L1=40mm L2=51mm L3=10mm L4=81mm L5=40mm 8 中间轴轴承根据文献【2】表6-1可得轴承的型号为：6207。其中轴承参数为：D72mm；B17mm；Cr25.5KN；Cor15.2KN9 低速轴的设计与强度校核9.1 选材C=1029.2 初估直径 圆整取d=459.3 结构设计由文献【1】得初估轴得尺寸如下： 9.4 低速轴的轴承根据文献【2】表6-1可得轴承的型号为：6210。其中轴承参数为：D90mm；B20mm；Cr35KN；Cor23.2KN10 低速轴的强度校核10.1 齿轮的力分析计算 III轴：圆周力Ft =径向力Fr =轴向力 10.2 各力方向判断如下图10.3 支座反力分析（1）定跨距测得：=116；（2）水平反力：（3）垂直反力：10.4 当量弯矩（1）水平弯矩： （2）垂直面弯距：（3）合成弯矩： 当转矩T=359780N；取得：当量弯矩： 10.5 校核强度：按扭合成应力校核轴的强度。由轴的结构简图及当量弯矩图可知截面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，则由1P339得轴的强度校核公式。其中： 因为轴的直径为d=40mm的实心圆轴，故取 因为轴的材料为45钢、调质处 理查1P251取轴的许用弯曲应力为：=60Mpa 10.6 结论： 故轴强度足够、安全。轴的载荷分析图如下图：11 滚动轴承、根据轴承型号6210查4P383表8-23取轴承基本额定动载荷为：C=35000N；基本额定静载荷为：因为： 根据的值查1P298表10-10,利用差值法求得e=0.184 、由1P298表10-10查得X=0.56 ; Y=2.362根据轴承受中等冲击查1P298表10-9取轴承载荷系数为: 、由1P298表10-10查得X=1; Y=0 根据轴承受中等冲击查1P298表10-9取轴承载荷系数为: 、因为是球轴承，取轴承寿命指数为：，由1P297轴承寿命公式10-2a得：= 故轴承使用寿命足够、合格。12 键联接的选择与计算12.1 电动机小带轮端的键 电动机DE=42110mm,E=110mm ，键为 128 GB1096-90 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=12mm;h=8mm; l=100mm 键校核键的接触长度；则键联接所能传递的转矩为：120MP；强度符合要求12.2 高速轴大带轮端的键高速轴带轮端尺寸：2568；键为87 GB1096-90 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=8mm;h=7mm;l=56mm键校核 键的接触长度；则键联接所能传递的扭矩为： 120MP；强度符合要求12.3 中间轴的键 轴的尺寸为：4051；键为： 149 GB1096-90 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=14mm;h=9mm;l=56mm，键校核 键的接触长度；则键联接所能传递的扭矩为： 120MP；强度符合要求小齿轮处轴的尺寸为：4081；键为：149 GB1096-90 即圆头普通平键（A型），键的参数为:b=14mm;h=9mm;l=90mm，键校核键的接触长度；则键联接所能传递的扭矩为：；强度符合要求12.4 低速轴键 大齿轮处轴的尺寸为：5676；键为： 2012 GB1096-90 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=20mm；h=12mm；l=85mm(1)键的校核 键的接触长度为：；则键联接所能传递的扭矩为：得120MP；强度符合要求联轴器处的轴的尺寸为：40112；键为：149 GB1096-90 单圆头普通平键（C型），键的参数为：b=14mm；h=9mm；L=130mm(2)键的校核键的接触长度为：;则键联接所能传递的扭矩为：120MP；强度符合要求13 箱体的主要尺寸计算箱体、箱盖材料均采用TT150铸造而成（1） 箱体壁厚二级取（2） 箱盖壁厚取（3） 箱盖凸缘厚度 （4） 箱座凸缘厚度 （5） 箱座凸缘厚度 （6） 地脚螺钉直径 （7） 地脚螺钉数目 n=4（8） 轴承旁连螺栓直径 （9） 盖与座连接螺栓直径 （10） 连螺栓的间距 （11） 轴承端盖螺钉直径 （12） 视孔盖螺钉直径 （13） 定位销直径 （14） 至外箱壁距离 至凸缘边缘距离 （15） 轴承旁凸台半径 （16） 凸台高度h： 根据低速级轴承座外径确定（17） 外箱壁至轴承座端面距离 10）（18） 铸造过渡尺寸X，Y X=4,Y=20（19） 大齿轮顶圆与内箱壁距离 （20） 齿轮端面与内箱壁距离 （21） 箱盖、箱座助厚： 取 取（22） 轴承端座外径 ： (23) 轴承旁连接螺栓距离 ：14 基于PROE软件的设计说明结 论这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱斜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.1、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、公差与配合、PROE实用软件、机械工程材料、机械设计手册等于一体。2、 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,结合生产实际反系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。3、 在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。4、 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.5、 设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。致 谢经过半年的忙碌和学习，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个大专生，由于我的经验的匮乏，毕业设计难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是很困难的。在这里首先要感谢我的指导老师曹燕老师。曹老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，草图绘制，绘制装配图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是曹老师仍然细心地纠正说明书和绘制过程中的错误。除了敬佩曹老师的专业水平外
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