機械工程實踐報告書 系 別： 專 業： 學生姓名： 學 號： 2013年7月2日目 錄1 設計任務 12 電動機的選擇 22.1 電動機的類型選擇 22.2 電動機的容量選擇 22.3 電動機的轉速選擇 33 傳動裝置的總傳動比i 及傳動比的分配 33.1 裝置總傳動比 33.2 傳動比的分配 34 傳動裝置各軸的運動及動力參數的計算 34.1 各軸轉速的計算 34.2 各軸輸入功率的計算 34.3 各軸輸入轉矩的計算 35 齒輪的設計及計算 35.1 高速齒輪的設計及計算 35.1.1 材料選擇及處理方法 45.1.2 齒輪參數的計算 45.1.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 45.1.4 高速齒輪幾何尺寸 56 減速器各軸及軸承裝置的設計與校核 56.1 1軸（輸入軸）及軸承裝置的設計與校核56.2 2軸（中間軸）及其軸承裝置的設計與校核76.3 3軸（輸出軸）及其軸承裝置的設計與校核 97 滾動軸承的壽命計算117.1 1軸的軸承選擇及校核計算 117.2 2軸的軸承選擇及校核計算 127.3 3軸的軸承選擇及校核計算 128 鍵連接的選擇及校核計算 138.1 電動機軸和1軸配合處鍵的選擇及校核計算138.2 1軸上小齒輪處的鍵選擇及校核計算 138.3 2軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計算 138.4 2軸上小齒輪鍵的選擇及校核計算 148.5 3軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計算 148.6 3軸上鍵連接處鍵的選擇及校核計算 149 潤滑與密封 1410 結論 1511 謝辭1612 參考文獻161 設計任務實踐題目：二級同軸式圓柱齒輪減速器的設計與加工工藝分析一、帶式運輸機的工作原理帶式運輸機的傳動示意圖如圖1、電動機2、帶傳動3、齒輪減速4、軸承5、聯軸器、6、鼓輪7、運輸帶二、已知工作情況1、工作條件：兩班制，連續單向運轉，載荷較平穩，室內工作，有灰塵，環境最高溫度35；2、使用折舊期；8年；3、檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4、動力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；5、運輸帶速度容許誤差：5%；6、制造條件及生產批量：一般機械廠制造，小批量生產。三、設計要求參數：運輸帶工作拉力F=2300N 運輸帶工作速度v=1.2m/s 卷筒直徑D=400mm（注：運輸帶與卷筒之間卷筒軸承的摩擦影響已經在F中考慮）四、設計內容1、電動機的選擇與運動參數計算；2、斜齒輪傳動設計計算3、軸的設計4、滾動軸承的選擇5、鍵和連軸器的選擇與校核；6、裝配圖、零件圖的繪制7、編寫主要零件的加工工藝（填寫零件加工工藝過程卡片）8、設計計算說明書的編寫五、設計任務1、減速器總裝配圖一張2、齒輪、軸零件圖各一張3、說明書一份（包括設計過程和加工工藝分析）六、設計進度1、第一階段：總體計算和傳動件參數計算2、第二階段：軸與軸系零件的設計3、第三階段：軸、軸承、聯軸器、鍵的校核及草圖繪制4、第四階段：裝配圖、零件圖的繪制、主要零件加工工藝分析及說明書的編寫2 電動機的選擇2.1 電動機的類型選擇 按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動機，全封閉自扇冷式結構，電壓380V。2.2 電動機的容量選擇工作機的有效效率為Pw=Fv/1000=2300N1.2m/s / 1000=2.76Kw.從電動機到工作機輸送帶間的總效率為=242式中，、分別為聯軸器、軸承、齒輪、卷筒的傳動效率。由表9.1取=0.99、=0.98、=0.97、=0.96.則=0.990.980.970.96=0.817故電動機所需工作功率為=Pw/=2.76Kw/0.817=3.38Kw2.3 電動機的轉速選擇按表9.1推薦的傳動比合理范圍，二級圓柱齒輪減速器傳動比i=8-40,而工作機卷筒軸的轉速為=601000v/d=6010001.2/400r/min=57r/min故電動機轉速可選范圍為：=i=（8-40）57r/min=（4562280）r/min.綜合考慮選用同步轉速為1000r/min的電動機。由表14.1選Y132M16型電機，主要性能如下表：電動機型號額定功率（Kw）滿載轉速（r/min）起動/額定轉矩最大/額定轉矩Y132M1649602.02.0電動機的安裝尺寸：HABCDEFGDGKbb1b2hAABBHAl1132216178893880108331228021013531560238185153 傳動裝置的總傳動比i 及傳動比的分配3.1 裝置總傳動比總傳動比i為i=/=960/57=16.843.2 傳動比的分配對同軸式二級圓柱齒輪減速器取=4.14 傳動裝置各軸的運動及動力參數的計算4.1 各軸轉速的計算1軸 =960r/min、2軸 =/=960r/min/4.1=234.1r/min3軸 =/=234.1r/min/4.1=57.10r/min4.2 各軸輸入功率的計算 1軸 =3.380.99=3.35Kw 2軸 =3.380.980.97=3.21Kw 3軸 =3.210.980.97=3.05Kw4.3 各軸輸入轉矩的計算 1軸 =9.55106 = 9.55106 =3.33104Nmm 2軸 =9.55106 = 9.55106 =1.31105Nmm3軸 =9.55106 = 9.55106 =5.10105Nmm5 齒輪的設計與校核5.1 高速齒輪的設計及計算5.1.1 材料選擇及處理方法（1）確定齒輪類型、兩齒輪均為標準圓柱斜齒輪（2）材料選擇、小齒輪材料為40Cr（調質），硬度為280，大齒輪材料為45號鋼（調質），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。（3）運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（4）選小齒輪齒數=20，大齒輪齒數=4.120=82（5）選取螺旋角。初選螺旋角=5.1.2 齒輪參數的計算（1） 試算小齒輪的分度圓直徑=39.02mm（2） 計算圓周速度v=m/s=1.96m/s（3） 計算齒寬b及模數m b=139.02=39.02mm40mm =1.89 取模數為2（4） 計算載荷系數K查表64.=1查圖69.=1.12，=1.17假定=0.0196（5）=20.09 =20，=82（6） 計算中心距a=（7） =40.3mm =140.3=40.3mm 取=40mm =+（510）mm =45mm（8） =104=1.652103N（9） =41Nmm，且 故故所選軸承滿足壽命要求。7.2 2軸的軸承選擇及校核計算（1）選用30306型單列圓錐滾子軸承，。（2）兩軸承所受到的徑向力載荷和由2軸的校核得： （3）軸承上的動載荷和查機械設計表9-6，載荷系數，故（4）驗算軸承壽命因，且 故 故所選軸承滿足壽命要求。7.3 3軸的軸承選擇及校核計算（1）選用30308型單列圓錐滾子軸承，。（2）兩軸承所受到的徑向力載荷和由3軸的校核得： （3）軸承上的動載荷和查機械設計表9-6，載荷系數，故（4）驗算軸承壽命因，且 故故所選軸承滿足壽命要求。8 鍵連接的選擇及校核計算8.1 電動機軸和軸配合處鍵的選擇及校核計算普通平鍵鏈接的強度條件為：鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表得，。電動機軸上鍵聯鏈接和軸上鍵聯鏈接的選擇查機械設計課程設計指導書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強度要求。8.2 1軸上小齒輪處的鍵選擇及校核計算查機械設計課程設計指導書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強度要求。8.3 2軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計算查機械設計課程設計指導書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強度要求。8.4 2軸上小齒輪鍵的選擇及校核計算查機械設計課程設計指導書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強度要求。8.5 3軸上大齒輪處鍵的選擇及校核計算查機械設計課程設計指導書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強度要求。8.6 3軸上鍵連接處鍵的選擇及校核計算查機械設計課程設計指導書表11.27，取普通平鍵 故該鍵滿足強度要求。9 潤滑與密封一、齒輪采用浸油潤滑，選用N220中負荷工業齒輪油（GB5903-86）。當齒輪圓周速度時，可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止潤滑劑的漏失。二、滾動軸承的潤滑開設油溝、飛濺潤滑。三、潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設備，選用L-AN15潤滑油。四、密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定。10 結論這次關于帶式運輸機上的二級同軸式圓柱齒輪減速器的課程設計是我們真正理論聯系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質大有用處。通過三個星期的設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識。為我們以后的工作打下了堅實的基礎。從第一條線的畫出，到每一個標準的查取，讓我們體會到了機械設計的一般過程。機械設計是機械工業的基礎,是一門綜合性相當強的技術課程，它融機械原理、機械設計、理論力學、材料力學、互換性與技術測量、工程材料等于一體。這次的課程設計,對于培養我們理論聯系實際的設計思想、訓練綜合運用機械設計和有關先修課程的理論,結合生產實際反應和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。本次設計得到了指導老師的細心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導和幫助。設計中還存在不少錯誤和缺點，比如說箱體結構龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設計中避免很多不必要的工作，有能力設計出結構更緊湊，傳動更穩定精確的設備。同時我們還需要繼續努力學習和掌握有關機械設