机械设计说明书

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1、目录一、机械设计课程设计任务书二、机械设计课程设计设计说明1、电动机的选择2、计算传动装置的总传动比3、计算传动装置的运动参数和动力参数4、各轴转矩5、传动带的设计6、减速器齿轮的设计7、轴的设计8、联轴器和轴承的选择9、键的选择10、减速器箱体的设计二、机械设计课程设计设计说明1、电动机的选择：（1）、动机的型选杼电号本减速器在常温下工作，载荷轻微冲击，对起动机无特殊要求，故选用Y系列笼 型三相异步电动机，封闭式结构，电压为380V。（2）、确定电动机的功率： 工作机所需功率： 故电动机至工作间的总效率（包括工作机效率）为： 由书得 =0.96(带传动），=0.99 (轴承）， =0.95

2、(齿轮精度为9级），=0.99 (轴承），=0.99 (联轴器），=0.96 (卷筒）代入，得=0.96x0.99x 0.97x0.97 x 0.98x 0.96 =0.83电动机的工作功率：故选取电动机的额定功率5. 5kw （3）、确定电动机的转速： 卷筒轴工作转速取V带传动比，一级圆柱齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，电动机的转数可选范围： 所以：符合这一范围的同步转速有750、1000/min两种，可查两种方案，见下表：方案电动机型号额定功 率(KW)同步转速满载转速总传动比带传动比齿轮传动比1Y132M2-65.5100096013. 393.24. 182Y160M2-85.

3、575072010. 042.73.71综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比选用1方案：中机型 Y132M2-6。2、计算传动装置的总传动比: (1)传动装置的总传动比：(2)分配各级传动比：为了使三角带传动的外廓尺寸不致过大，取传动比，则齿轮传动比: 3、计算传动装置的运动参数和动力参数： a) 各轴的转速为：I轴 II轴 滚筒轴 = 69.388 r/min b) 各 轴 功 率：I轴 II轴 卷筒轴输入功率4、各轴转矩： 电动机轴 I轴 II轴 卷筒轴输入转矩将计算数值列表如下：轴号功率(KW)转矩T (N m)转速 n (r/min)电机轴5. 2452. 1

4、39601轴5. 03162. 56309. 68II轴4. 83622. 6769. 388卷筒轴4. 64597. 9569. 3885、传动带的设计： 1、选择V带型号：查表，得工作情况系数Ka= 1.3所需传递的功率PC:又因 故选择V带的型号为B型 2、确定带轮直径： 由书得 小带轮直径：大带轮直径：按表8. 3选取标准值 3、核算带速： 因为所以p符合要求 4、初步确定中心距：而358.4mm1024mm 取= 1000mm 5 、 确 定 带 长 = =2869mm查书，取带的基准长度 6、修正中心距： 7、校核V带带轮包角：小带轮 所以，均符合要求 8、确定V带根数z 由式 根

5、据 查表10. 6得 查表10. 7得 查表10.2得长度修正系数 查表10.8得包角系数 V带根数Z 故取z = 4根。 9、确定带的初拉力F0:查表10. 1得不偿失q=0. 19kg/m10.确定带对轴的压力Q6、减速器齿轮的设计 1.选择齿轮减速器材料及精度等级： (1) 选择齿轮材料，热处理方式该齿轮无特殊要求，可选用一般材料，查表并考虑的要求，小齿轮选用45钢，调质处理，齿面硬度取HBS230，大齿轮选用45钢，正火处理，齿面硬度取HBS190. (2) 确定精度等级：减速器为一般齿轮传动估计圆周速度不大于5m/s，根据表可知， 精度等级初选8级精度。 (3) 确定许用应力，有图1

6、2.11C、图12.14C分别查得， 由表12.5查得 和,故 7因齿面硬度小于HBS350，属软齿面，所以按齿面接触强度进行计算。2、按齿面接触疲劳强度设计： 有 式（1 2 .7),计算中心距（1）取（2）小齿轮转矩（3）取齿宽系数 （4）由于原动机为电动机，载荷平稳支承为対称布置，杳表12.4选K=1 将上述数据代入，得中心距3、确定基本参数计算齿轮的主要尺寸 (1)选择参数:取，则(2)确定模数： 由表 5. 1 取（3）确定中心距：（4）确定齿宽：为了补偿两齿轮轴向尺寸的误差，使小轮宽度略大于大轮，故取 (5)分度圆直径： 4、验算齿根弯曲疲劳强度 由式(12.9)校验算齿根弯曲强度

7、 取 由图 12.13 査得 带入上式得 (2)验算圆周速度： 由表12.3知选9级精度合适。7、轴的设计 1、选杼轴的材料和热处理方法 选用45号钢，并经正火处理，已知从动轮转速 传递功率 查表强度极限 许用弯曲应力 查表 2、估算从动齿轮的最小直径（对减速器來说，就是伸出端的直径）杳得 因轴的伸出端幵一个键槽，故要将轴径增大5%,即 考虑到伸出端要与联轴器连接，故选 3、绘制轴的结构草图，如图所示 17（1）轴上需要安装的零件的位置及轴上零件的定位方式要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配顺序和同定方法，如图确定齿轮从轴的右端装入齿轮的左端用轴肩定位，右端用套筒定位。这样齿轮在轴上的

8、轴向位置被完全固定，齿轮的同向固定釆用平链连接，轴承对称安装于齿轮的两侧，其轴向用两肩固定，同向釆用过盈配合固定。（2）确定轴的各段直径为考虑轴向固定联轴器并便于装拆轴承、齿轮及强度要求等，则取通过轴承盖的轴劲为，为使左右端的轴承相同，将左端轴径也取成。为使右轴承装拆方便，不与轴承配合处的公差按处理，装齿轮处的直径取为。取轴环直径为。为避免左轴承不便拆卸或碰坏轴承保持架，将轴环做成阶梯形，其左侧阶梯直径应小于轴承内圈的外径，轴承可选取滚动轴承，代号为 6012，查表得,， 确定轴的各段长度按齿轮的轮齿宽度71mm,取轴头长为69mm。由滚动轴承尺寸查得6012 轴承宽为18mm， 则将左轴径长

9、度定为18mm。齿轮的端面与箱体内壁的距离定为大于18mm,轴承端面与箱体内壁的距离取1015mm或者取35mm (用机体内的油润滑，故取轴环宽度为25mm，套筒长度也取25mm。由结构草图看出，跨距L=139mm。处(右边）的长度根据减速器箱体以及联轴器结构和要求、类型的选择，定为103mm。依据联轴器的轴径作根据，查标准得YZD11联轴器并为便于装拆右端盖螺钉，以便打幵机盖，将处的长度定为90mm 验算轴的强度1 画出轴的受力图（图a)并确定轴上的作用力。 圆周力，径向力 水平面内的弯矩图（图b)，支点反力为 II截面处的弯矩为： IIII截面处的弯矩为： 垂直面内的弯矩图（图c) II截

10、面处的弯矩为： IIII截面处的弯矩为 作合成弯矩图（图d) 1一1截面 II一II截面 做转矩图（图) 求当量弯矩因减速器单向运转，故认为转矩为脉动循环变化，取修正系数=0.6 I I截面 II II截面 确定危险截面及校核强度由图可以看出I一I应为危险截面。故对截面进行校核： I I截面 II一 II截面 查得,满足的条件，故轴的强度足够。 修改轴的结构： 因所设计轴的强度余量不大，此轴不再修改。 绘制从动轴（齿轮轴）的结构草图 4、联轴器和轴承的选择 1. 按计算转矩进行联轴器的选择和计算 查表，得 按计算转矩、转速、轴径、查表，选用联轴器的型号为TL8联轴器 2. 轴承的选择 从动轴的

11、轴承选用滚动轴承，型号为，各部分尺寸为： 主动轴（齿轮轴）的轴承选用滚动轴承，型号为,各部分尺寸为: 5、键的选择轴径键宽1814键高119键长8040 键为键 键 6、减速器箱体的设计1.箱体材料选用HT200铸造而成，结构釆用剖分式。2.箱体结构设计为使箱体有足够的强度，应对箱体的外壁加上肋板，为了提高轴承座处的联接刚度，孔两侧的联接螺栓的距离应尽量缩短，但不能与端盖螺钉孔干涉，同时轴承座孔附近还应做出凸台，但其高度要保证安装时有足够的板手空间。为了提高箱体钢性，箱盖和箱座的联接凸缘应取厚些，箱座底凸缘的宽度B应超过箱体内壁。减速器的润滑釆用浸油润滑，减速器中滚动轴承釆用飞溅润滑，因此，应

12、在箱座接合面上制出输油沟。为了保证良好的密封性，箱盖与箱座的接合面应精加工，表面粗糙度不大于，为了进一步提高密封性，在箱座凸缘上面还应加工出回油沟。3.减速器附件 为了检查传动件的啮合情况、注油、排油、指示、油面及装拆吊运等，减速器还应安 装以下儿种附件 观察孔和观察孔盖，通气器，吊环螺钉、吊耳和吊钩，圆锥定位销，启盖 螺钉，油标，放油螺塞和排油孔，调整垫片。4.综合考虑，箱体的尺寸和各部分零件的尺寸如下：箱座壁厚度： 箱盖壁厚度： 箱座凸缘厚度： 箱盖凸缘厚度： 箱座底凸缘厚度： 地脚螺钉数目： 地脚螺钉直径：轴承旁联接螺栓直径： 箱盖与箱座联接螺栓直径： 联接螺栓的中心距：轴承端盖螺钉直径： 观察孔盖螺钉直径： d1、d2、df到外箱壁距离： d2、df到凸缘边缘距离： 定位销直径： 轴承旁凸台半径：轴承端盖外径： 外箱壁到轴承座端面距离：箱盖、箱座肋板厚度： 轴承端盖凸缘厚度：