CADCAM课程设计报告带传动及二级直齿圆柱齿轮减速器.doc

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1、第一章 前言一、设计题目带式输送机传动装置带传动及二级直齿圆柱齿轮减速器二、传动方案：联轴器滚动轴承三、设计参数输送带拉力F=2.4kN；输送带速度v=1.3m/s；滚筒直径D=360mm，启动载荷/名义载荷=1.1四、工作条件：单向运转，频繁启动，轻微振动，连续工作两班制，使用期暂定10年。卷筒转速允许误差5%。五、设计要求：设计内容：二级直齿圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置的全部设计及计算，校核轴及其上的轴承和键的强度。完成减速器装配图一张、轴及齿轮4的零件图各1张，计算说明书一份。第二章 传动装置的总体设计一、 电动机的选择1.选择电动机的类型电动机有直流电动机和交流电动机。直流电动机

2、需要直流电源，结构复杂，价格较高；当交流电动机能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常用的是Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，适用于没有特殊要求的机械上，如机床、运输机、搅拌机等。所以选择Y系列三相异步电动机2.选择电动机的功率电动机的功率用额定功率Ped表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率Pd。功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损

3、坏；功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。工作机所需功率为：，其中w工作机（卷筒）的效率，查吴宗泽P5表1-7得。工作机所需电动机输出功率为：，1 带传动效率；2滚动轴承效率；3 齿轮传动效率；4联轴器效率，查吴宗泽P5表1-7的1=0.96、2=0.98、3=0.99、4=0.99。则有电动机的额定功率：Ped=（启动载荷/名义载荷）Pd，则查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率。3.选择电动机的转速具有 相同额定功率的同类电动机有几种不同的同步转速。低转

4、速电动机级数多，外轮廓尺寸较大，质量较重，较高较高，但可使总传动比及传动装置的尺寸减少，高转速电动机则相反，应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速。Y系列三项异步电动机常用的同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min，一般多选同步转速为1500r/min、1000r/min的电动机。为使传动装置设计合理，可根据工作机的转速要求和各级传动比机构的合理传动比范围，推算出电动机转速的可选范围，即nd=(i1i2in)nw ,i1,i2,in为各级传动机构的合理传动比范围，nw为工作机转速。工作机转速：查吴宗泽P188表13-2知：iv带传动=24，i单级圆

5、柱齿轮传动=25，则电动机转速的可选范围为nd=（24）（35）（35）nw=（24）（35）（35）69=124269r/min选电动机的转速为1500r/min。4.选择电动机的型号 根据电动机额定功率Ped=4.081kW和转速nd=1500r/min,由吴宗泽P167表12-1确定电动机型号为：Y132S-4。 电动机的主要外形尺寸和安装尺寸（吴宗泽P168表12-3）.中心高：H=132 .外形尺寸：L(AC/2+AD) HD=475(270/2+210)315 .地脚安装尺寸：AB=216140.地脚螺栓孔直径：K=12 .轴伸尺寸：DE=38 80 .装键部位尺寸：FG=1033

6、二、计算总传动比和分配各级传动比总传动比为i，带传动的传动比比为i0，高速级齿轮传动的传动比为i1，高速级齿轮传动的传动比为i2。在已知总传动比要求时，合理选择和分配各级传动机构的传动比应考虑以下几点：1）各级传动比都应在推荐的合理范围内（吴宗泽P188表13-2）.2）应使各传动件的尺寸协调，结构合理，避免互相干涉碰撞。例如由带传动和齿轮减速器组成的传动中，一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比；若带传动的传动比过大，将使大齿轮过大，可能会出现大带轮轮缘与底座相碰；推荐i0=22.5。对于两级齿轮减速器，两级的大齿轮直径尽可能相近，以利于浸油润滑，一般高速级传动比i1=(1.31.5)i

7、2。 i02.5，取i0=2 则 i1=(1.31.5)i2=1.42.73=3.822式中：nm电动机满载转速，为1440r/min ；nw工作机转速，为 69 r/min。三、计算传动装置的运动和动力参数机械传动装置的运动和动力参数主要是指各轴的转速、功率和转矩，它是设计计算传动件的重要依据。为进行传动件的设计计算，需先计算出各轴的转速、功率和转矩。一般按电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。1.各轴转速轴 ：=；轴 ：=；轴 ：=2.各轴功率轴：=3.710.96=3.56kW；轴：=3.560.980.99=3.45 kW；轴：=3.450.980.99=3.35

8、kW3.各轴转矩轴：= Nm；轴 = Nm；轴 = Nm4.运动和动力参数列表轴名运动和动力参数转速n(r/min)功率P/kW转矩T / Nm轴7203.5647.21轴1883.45175.25轴693.35463.66第三章 传动零件的设计一、 减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计1）已知条件：工作机实际需要的电动机输出功率Pd=3.71kW，小带轮转速为电动机的满载转速nm=1440.r/min，传动比为i0=2，每天工作16小时，载荷变动小，轻载启动。2)设计步骤和方法（1）确定计算功率计算功率是根据传递的功率P和带的工作条件而确定的Pca=KAP式中：Pca计算功率，kW；KA工

9、作情况系数，见教材P156表8-7；P所需传递的额定功率，kW则Pca=KAP=4.425Kw(2)选择V带的类型由教材P156查表8-7可得工作情况系数KA=1.2。根据计算功率Pca =4.884KW和小带轮的转速，由教材P157图8-11选取V带的类型为普通A带。（3）确定带轮的基准直径并验算带速初选小带轮的基准直径。根据V带的带型，参考查教材P155图8-6和教材P157表8-8确定小带轮的基准直径验算带速参考查教材P150，按式（8-13）计算带的速度。带速不宜过低或过高，一般应使v=525m/s,最高不超过30m/s验算带的速度满足要求，故此带速合适。（4）.计算大带轮的基准直径由

10、dd2=i0dd1计算大带轮的基准直径dd2=i0dd1=2.90=180mm （5）.验算传动比实际传动比i=dd2/dd1=2误差w=(i-i0)/i100%=(2-2)/2. 0%=0=8箱盖壁厚1100.02a+3 =8凸缘厚度箱座b151.5箱盖b1151.51底座b2252.5地脚螺钉型号dfM200.036a+12数目n4轴承旁联接螺栓直径d1M160.75 df箱座、箱盖联接螺栓直径尺寸d2M12（0.50.6）df连接螺栓d2的间距l180150200轴承盖螺钉直径D3M8、M10（0.40.5）df视孔盖螺钉d4M8（0.30.4）df定位销直径d10（0.70.8）d2箱

11、体外壁至轴承盖座端面的距离l150C1+ C2+(35)箱座肋厚m8.50.85轴承端盖外径D2120、180第六章 减速器的建模在减速器的建模过程中，统一使用模板，充分应用各种指令进行各个零件的建模过程，这样有利于统一单位，为后面的组装装配图提供便利。在减速器各零件的建模过程中，我首先建立的是减速器的整体模型，即先进行箱体和箱盖的建模，以便为减速器其他重要零件及附件的定位打好基础。然后再进行轴和齿轮及轴承这三个减速器中非常重要的零件的建模。最后，就是进行减速器的附件及螺钉等小零件的建模过程了。在减速器的整体装配图的组装过程中，我首先是进行三根轴的组装，即将确定规格尺寸的挡油盘、轴承、齿轮与三

12、根轴分别进行组装。然后以端盖为定位基准，将已经组装好了的三根轴分别装到下箱体对应的位置上。当这一步骤完成以后，就把箱盖盖上。最后就是把相应的配件，如螺栓、定位销、通气器等附件组装上即完成了整体装配图的组装。现将此次减速器的建模过程，以图形的方式作一个简单的描述。一、减速器各零件的建模过程及建模结果1、箱体的建模过程及建模结果见下图：2、箱盖的建模过程及建模结果见下图：3、各轴的建模过程及建模结果如下图：高速轴的建模过程及建模结果中间轴的建模过程及建模结果见下图：低速轴的建模过程及建模结果见下图：4、齿轮的建模过程及建模结果见下图：5、轴承的建模过程及建模结果见下图：6、轴承端盖的建模过程及建模

13、结果见下图：轴承端盖闷盖的建模过程及建模结果见下图：轴承端盖通盖的建模过程及建模结果见下图：7、窥视孔盖的建模过程及建模结果见下图：8、通气器的建模过程及建模结果见下图：9、键的建模过程及建模结果见下图：10、垫片的建模过程及建模结果见下图11、螺栓及螺母的建模过程及建模结果见下图：12、启盖螺钉的建模过程及建模结果见下图：13、定位销的建模过程及建模结果见下图：14、游标的建模过程及建模结果见下图：15、外六角螺塞的建模过程及建模结果见下图：16、挡油盘的建模过程及建模结果见下图：二、减速器主要装配图建模过程及建模结果1、低速轴的装配图的建模过程及建模结果见下图：低速轴的装配图的建模过程及建

14、模结果见下图：中间轴的装配图的建模过程及建模结果见下图：高速轴的装配图的建模过程及建模结果见下图：2、二级减速器的整体装配图的建模过程及建模结果见下图：第七章 心得体会从来，我对时光飞逝都没有什么概念，但这次为期两周的CAD/CAM实训却让我对这个词语有了深刻的体会。因为转眼之间，两周的实训时间就即将画上句号。回顾这两周的经历，真是五味杂陈，各种不同的心情的上演把我折腾的够辛苦的。实训的第一周的周一至周三，由于周一有数控技术的考试，本着不挂科、临时抱佛脚的不良心态，我以前所未有的激情投入到了数控技术的备考复习中，完全忽略了实训任务。因此，当周三过去以后，我的实训成果书上还是一片空白。我真正的实

15、训时间应该从周四开始算起。从这天开始，我开始狂补前三天的为完成的实训内容。虽然这次也是二级减速器的设计，和上学期地课程设计的内容相同，但是因为齿轮类型的变动，我不得不从头开始算起。也就是说，其实上学期二级减速器的课程设计除了给了我心理上一些安慰以外，其实并没有给予我很大的实质性的帮助。大概恶补了一天半的时间，数据的计算总算是完成了。但这已经远远落后于应该完成的任务的内容。于是，下午的时候，我开始了三维图的绘制工作。这也宣布了这次实训真正苦难的降临。我开始进入了废寝忘食的工作状态，以一种我从未有过的坚定态度去征服三维图这座超级无极大的碉堡。首先，我要完成的工作就是二维图的绘制。这看起来有点奇怪，明明是绘制三维模型图，为什么首先绘制的会是二维图。其实刚开始我也不明白，后来在绘制三维图的时候才发现，许多定位尺寸我无法找到。这才明白，我必须将二维图绘制好后，利用尺寸标注，把自己绘制三维图的尺寸找出来，我才可以开始三维图的绘制。当一切准备工作完成后，我正式踏入了三维模型图的绘制行列。