毕业设计(论文)报告题目球磨机用减速器设计院系中德机电学院专业机电一体化技术班级机电0801 .姓名XXX .学号XXXXXXXX指导教师XXX .2011年1月论文摘要简单地阐述大学生进行机械设计的目的和意义,分析了减速装置的工作原理,具体并科学地设计齿轮传动、轴等零部件。
通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整的设计及方法,构成减速器的通用零部件。
全方位的运用所学过知识。
如:机械制图、电机拖动、金属材料工艺学公差等以学过的理论知识。
在设计中进一步培养工程设计的独立能力,树立正确的设计思想,掌握常用的机械零件,机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤,综合地考虑使用经济工艺等方面的要求,确定合理的设计方案。
关键词:减速装置单级齿轮传动轴强度Paper abstractSimply elaborated college in mechanical design of purpose and meaning,and analyzed the deceleration device's working principle,Specific and scientific design of gear transmission and shafts components .By this time’s design we can grasp the simple generally machine's set of complete designs and method initially , constituting reduction gear's general spare part. The omni-directional utilization has studied the knowledge. Like, Mechanical drawing, Electrical machinery dragging, Metallic material technology common difference and so on by has studied the theoretical knowledge. In this design further raised engineering design independent ability, set up correct design concept , grasps the commonly used machine parts,mechanical drive and Simple machine design method and step, considers aspect the comprehensive and so on use economical craft requests,determinate reasonable design proposal.Key word: Decelerating device Single stage Gear drive Axis Intensity球磨机用减速器设计1.概述本次毕业设计的是球磨机用减速器,目前国内外的动力齿轮传动正沿着小型化、高速化、标准化、低震动、低噪音的方向发展,而球磨机用减速器用于细磨作业,但也常被用于粗磨作业。
球磨机在各工业部门中都有广泛应用,主要可用于选矿工业、冶金、化工、建材等工业,耐火、电力、水泥等工业部门。
众所周知,一台机器通常由三个基本部分组成:即动力机、减速机装置和工作机构。
此外,根据机器工作需要,可能还有控制系统和润滑、照明等辅助系统。
机械减速机装置是指将动力机产生的机械能以机械的方式传送到工作机构上去的中间装置。
机械减速器装置能分别起以下作用:1)改变动力机的输出速度(减速、增速或变速),以适合工作机构的工作需要;2)改变动力机输出的转矩,以满足工作机构的要求;3)把动力机输出的运动形式转变为工作机构所需的运动形式〔如将旋转运动改变为直线运动,或反之)。
4)将一个动力机的机械能传送到数个工作机构,或将数个动力机的机械能传递到一个工作机构。
5)其他的特殊作用,如有利于机器的装配、安装、维护和安全等而采用机械减速机装置。
2.设计目的及意义设计球磨机用减速器的意义是为了我们能够更加掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用;掌握零件的确定、布置和计算、设计方案的选择、零件图的绘制以及设计文本的编制全过程。
另外对我们独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备,都具有十分重要意义。
机械毕业设计是为实现各大机械院校培养高级应用型、技术型人才培养目标和城镇规划专业培养目标所必须的实践性教学环节。
通过毕业设计强化学生对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养学生收集资料和调查研究的能力,一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。
同时掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用;设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。
另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备,都具有十分重要意义。
3.工作原理减速器一般用于低转速大扭矩的传动设备,把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果,大小齿轮的齿数之比,就是传动比。
4.传动方案的拟定根据设计题目的要求,传动机构的类型为单级圆柱齿轮传动,由于圆柱齿轮的轮齿可制成直齿、斜齿和人字齿,考虑球磨机工作的载荷等因素,故轮齿设计为斜齿。
原动机为电动机,工作机为球磨机。
5.电动机的选择计算功率的计算齿轮是由电动机驱动的,小齿轮传递的额定功率即为电动机所需要的功率,已知小齿轮小齿轮传递的额定功率200 kW ,即电动机的功率为200 kW.然后根据电机功率和球磨机工作的环境等选择电机参数。
型号选择及参数的计算选择电动机种电动机,异步电动机优于同的选择类的原则是在满足生产机械技术性优于绕能的前提下,优先选用结构简单、工作可靠、价格便宜、维修方便、运行经济的电动机。
从这个意义上看,交流电动机优于直流步电动机,笼型异步电动机线转子异步电动机。
当生产机械负载平稳,对启动、制动及调速性能要求不高时,应优先采用异步电动机。
由《机械设计手册》(第五版第四卷 化学工业出版社)P17-37表17-1-28和P17-53表17-1-35选择相近功率电动机所以选择电动机型号为Y315L2-4,其主要参数为M P =200kw 、n N =1480r/min 、η=%。
该电动机为Y 系列(IP44)三相异步电动机,系全封闭,外扇冷式,鼠笼型结构。
机座中心高为315mm ,机座较长,有4个磁极。
6. 齿轮传动设计选择齿轮材料根据任务书要求采用齿轮传动,简单介绍下齿轮传动的主要特点:(1)传动效率高:可高达99%。
在常用的机械传动中,齿轮传动效率为最高;(2)结构紧凑:与带传动、链传动相比,在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间一般较小;工作可靠,寿命长;(3)传动比稳定:无论是平均值还是瞬时值,这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一;与带传动、链传动相比,齿轮的制造及安装精度要求高,价格较贵。
(4)齿轮材料应该具有足够的抗折断、抗点蚀、抗胶合及耐磨损等能力。
由《机械设计手册》(第五版第三卷 化学工业出版社)P14-183表14-1-116中关于齿轮材料选择及实际经验选择如下:小齿轮:37SiMnMoV,调质,硬度320-340HB 。
大齿轮:35SiMn ,调质,硬度280-300HB 。
由《机械设计手册》(第五版第三卷 化学工业出版社)P14-151中图14-1-83和P14-171中图14-1-112按MQ 级质量要求取值,得1lim H σ=800 N/2mm ,2lim H σ=760 N/2mm ,1lim F σ=320 N/2mm ,2lim F σ=300 N/2mm 。
初步确定齿轮主要参数1)按接触强度初步确定中心距按斜齿轮从表14-1-65选取a A =476,按齿轮对称布置,冲击负荷较大,取载荷系数K=。
按表14-1-69,选d ψ=,则a ψ=,按表14-1-67圆整取齿宽系数a ψ=。
当载荷一定时,选a ψ大值,可减小齿轮直径和中心距,使传动更紧凑。
但齿宽将增大,载荷沿齿向分布不均匀现象会更严重。
因此应合理选择a ψ。
齿轮比 u=i=为了避免齿轮传动的尺寸过大,齿数比u 不宜过大,一般取u≤7。
当要求传动比大时,可以采用两级或多级齿轮传动。
许用接触应力σHP :σHP =lim H σ=×760=684N/2mm许用接触应力,即材料表面单位面积内允许承受的最大正应力。
一旦表面受力超过其许用值,材料表面可能会被破坏。
不是计算得来的,而是与材料及其硬度有关。
在齿面接触疲劳强度计算中,配对齿轮的接触应力应相等,即σH1=σH2。
但两齿轮的许用接触应力分别与各自齿轮的材料、热处理、应力循环次数有关,一般不相等,即σHP1=σHP2。
因此,在使用设计公式或校核公式时,应取σHP1和σHP2中较小者代入计算。
小齿轮传递的转矩1T 1T =19549n P M =14802009549⨯= 1290m N ⋅ 中心距aa ≥476(u+1)32a 1KT Hp u σψ =476(+1)326845.1335.012902⨯⨯⨯= 取a = 350mm2)初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽等几何参数按经验公式:a m n )02.0~007.0(==(~)×350=按经验公式,计算后圆整,在保证齿根弯曲强度的条件下,模数要尽量小。
取标准模数n m = 3 由公式βcos 1z =()u m a n +12=()15.3133502+⨯= 则取 1z = 56 2z = 177实际传动比120z z i == 螺旋角()a z z m n 2arccos 21+=β=()3502177543arccos ⨯+=°齿宽 b=a a ψ=×350=取130小齿轮分度圆直径 βcos 11z m d n ==1.8cos 543⨯= 大齿轮分度圆直径 βcos 22z m d n == 1.8cos 1773⨯= 齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度,比如:传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行,其齿侧隙是否达到最小,如果有冲击载荷,应该稍微提高精度,从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。
精度等级有5、6、7、8、9、10级,数值越小精度越高。