二级减速器(机械设计基础课程设计)(完整版)

1机械设计基础课程程设计说明书设计题目：减速器学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制本一班设计者：许小文学号：100611017指导老师：夏翔2012年11月1日2目录1.设计目的……………………………………………………………12.设计方案……………………………………………………………12.1技术与条件说明………………………………………………………22.2设计要求……………………………………………………………23.电机选择……………………………………………………………33.1电动机类型的选择……………………………………………………33.2选择电动机的功率……………………………………………………33.3确定电动机的转速……………………………………………………44.装置运动动力参数计算……………………………………………54.1传动装置总传动比和分配各级传动比…………………………………54.2传动装置的运动和动力参数计算………………………………………55.带传动设计…………………………………………………………75.1确定计算功率………………………………………………………75.2选择V带带型………………………………………………………75.3确定带轮的基准直径d1d并验算带速…………………………………75.4确定V带的中心距a和基准长度L…………………………………75.5验算小带轮上的包角………………………………………………85.6计算带的根数z……………………………………………………835.7计算单根V带的初拉力最小值………………………………………95.8计算压轴力Fp………………………………………………………95.9带轮设计…………………………………………………………96.齿轮设计……………………………………………………………106.1高速级齿轮设计……………………………………………………106.2低速级齿轮设计……………………………………………………167.轴类零件设计………………………………………………………227.1I轴的设计计算……………………………………………………227.2II轴的设计计算……………………………………………………257.3III轴的设计计算……………………………………………………308.轴承的寿命计算……………………………………………………348.1I轴上的轴承6208寿命计算…………………………………………348.2II轴上轴承6211的寿命计算………………………………………348.3Ⅲ轴上轴承6214的寿命计算………………………………………349.键连接的校核………………………………………………………349.1I轴上键的强度校核………………………………………………349.2II轴上键的校核……………………………………………………359.3III轴上键的校核…………………………………………………3510.润滑及密封类型选择……………………………………………3610.1润滑方式…………………………………………………………3610.2密封类型的选择……………………………………………………3611.减速器附件设计…………………………………………………36411.1观察孔及观察孔盖的选择与设计…………………………………3611.2油面指示装置设计………………………………………………3611.3通气器的选择……………………………………………………3711.4放油孔及螺塞的设计………………………………………………3711.5起吊环的设计……………………………………………………3711.6起盖螺钉的选择…………………………………………………3711.7定位销选择………………………………………………………3712.主要尺寸及数据…………………………………………………3713.心得体会…………………………………………………………3914.参考文献…………………………………………………………4051.设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是：（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。（2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。（4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。2.设计方案及要求据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下：62.1技术与条件说明：1）传动装置的使用寿命预定为8年每年按350天计算，每天16小时计算；2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境温度不超过35度；3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏；4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率0.96；5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。2.2设计要求1）减速器装配图1张；2）零件图2张（低速级齿轮，低速级轴）；3）设计计算说明书一份，按指导老师的要求书写4）相关参数：T=1600N·m，V=0.6m/s，D=400mm。1—输送带2—电动机3—V带传动4—减速器5—联轴器73.电机选择3.1电动机类型的选择按工作要求和工作条件选用Y系列鼠笼三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V。3.2选择电动机的功率工作机有效功率Pw=1000vF,根据任务书所给数据T=1600N·m，D=400mm。侧有F=DT2=001.040016002=8000N;已知V=0.6m/s，则有：Pw=1000vF=10004.18000=11.2KW从电动机到工作机输送带之间的总效率为=1542342式中1，2，3，4，5分别为V带传动效率,滚动轴承效率，齿轮传动效率，联轴器效率，卷筒效率。据《机械设计手册》知1=0.95，2=0.99，3=0.97，4=0.99，5=0.96，则有：=0.95499.0297.099.096.0=0.816所以电动机所需的工作功率为：Pd=9.0wP=816.096.02.11=13.73KW取Pd=14.0KW83.3确定电动机的转速工作机卷筒的转速为nw=Dv100060=min/88.66001.040014.34.1100060r所以电动机转速的可选范围为nd=Iwn=（8~100）66.88min/r=（535~66.88）min/r符合这一范围的同步转速有1000r/min和1500r/min二种，由于本次课程设计要求的电机同步转速是1000r/min。查书①表8-53,比Pd大，且又比较接近Pd的电机功率为15KW,额定功率为15KW的电机有以下几种。将总传动比合理分传动比分配给V带传动和减速器传动有两种传动方案，如下表所示：表3-3-1电动机的数据及传动比电机型号额定率（kW）同步转速minr满载转速nminr质量（Kg）总传动比Y160L-4151500146014221.83Y180M-615100097018214.50综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，方案一的虽然质量和价格稍低，但传动比过大，为使传动装置结构紧凑，方案一的故选用第二种传动方案，即选电机的型号为：Y180M-6，电动机的中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在书表8-53中查的。如下表：9表3-3-2Y180M-6电动机的数据和安装尺寸额定功率P0/KW15电动机的外伸轴的直径D/mm48满载转速n0/(r/min)1970电动机的外伸轴长度E/mm110额定扭矩1.8电动机中心高1804.装置运动动力参数计算4.1传动装置总传动比和分配各级传动比1）传动装置总传动比I=5.1488.669700wnn2）分配到各级传动比因为Ia=齿带ii已知带传动比的合理范围为2~4。故取V带的传动比01i=2.,5，则I齿8.501iia分配减速器传动比，参考机械设计指导书图12分配齿轮传动比得高速级传动比0.212i，低速级传动比为9.20.28.523i4.2传动装置的运动和动力参数计算电动机轴：转速：n0=970min/r输入功率：P0=Pd=140KW输出转矩：T0=9.551060nPd=9.556109700.14=1.38510NmmⅠ轴（高速轴）转速：n1=min/388min/r5.29700rin带输入功率：P1=PKWP3.1396.00.141001010输入转矩T1=1161055.9nP9.55610mmN51027.33883.13Ⅱ轴（中间轴）转速：n2=min/7.129.2388121rin输入功率：P2=P97.099.076.5321121P=12.77KW输入转矩：T2=2261055.9nP9.55610mmN5101.98.13377.12Ⅲ轴（低速轴）转速：n3=min/9.660.28.133232rin输入功率：P3P97.099.05.5322232P=5.28KW输入转矩：T5633631075.166.916.121055.91055.9npNmm卷筒轴：转速：nmin/9.66n3r卷输入功率：P卷=P342334P=12.2699.099.0=11.7KW11输入转矩：664461068.166.97.111055.91055.9npT卷Nmm各轴运动和动力参数表4.15.带传动设计5.1确定计算功率Pca据[2]表8-7查得工作情况系数KA=1.1。故有：Pca=KAPKW15.414.01.15.2选择V带带型据Pca和n有[2]图8-11选用B带。5.3确定带轮的基准直径d1d并验算带速（1）初选小带轮的基准直径d1d有[2]表8-6和8-8，取小带轮直径d1d=125mm。（2）验算带速v，有：10006009725114.310006001ndvd=6.35sm因为6.35m/s在5m/s~30m/s之间，故带速合适。（3）计算大带轮基准直径d2d312.5mm2515.2d1d2带idd取2dd=315mm新的传动比i带=125315=2.525.4确定V带的中心距a和基准长度Ld(1)据[2]式8-20初定中心距a0=700mm(2)计算带所需的基准长度12022121004)()(22addddaLddddd7004)125315()125315(214.370022=2104mm由[2]表8-2选带的基准长度Ld=2000mm（3）计算实际中心距221042000700200ddLLaamm648中心局变动范围：mmdaa618015.0minmmdaa70803.0max5.5验算小带轮上的包角903.2163.57)(18012adddd5.6计算带的根数z（1）计算单根V带的额定功率Pr由mmdd1251和9700nr/min查[2]表8-4a得P0=1.67KW据n0=970minr，i=2.2和B型带，查[2]8-4b得P0=0.31KW查[2]表8-5得K=0.96，KL=0.98，于是：Pr=(P0+P0)KLK=（1.67+