涡轮减速器的可靠性及优化设计.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途河北石油职业技术学院毕业设计(论文)系部: 机械系 专业: 机电一体化 班级: 09 1 姓名: 李德春 二一二年 五 月 日毕业设计(论文)任务书 09 级 机械 系 机电一体化 专业设计(论文)题目 涡轮减速器的可靠性及优化设计 学生姓名 李德春 性别 男 年龄 22 班级 机电 09 1班设计(论文)地点 廊坊市安次区 时间:自2011年12月26日至2012年5月 29日指导教师 杨璐璐 职称_职称_系 主 任_专业教研室主任_教务处负责人_ 发任务书日期 年 月 日校外(实习)指导教师信息表姓名性别出生年月专业技术职务(最高)学历名称等级发证单位获取时间(年
2、月)职业资格等级(最高)名称等级发证单位获取时间(年月)当前专职工作背景单位名称职务任职时间(年月) 学历:大专、大学本科、硕士研究生、博士研究生 专业技术职务名称:例如,助理工程师、工程师、高级工程师、助理讲师、讲师、副教授、教授、助理政工师、政工师、高级政工师等。 获取时间:年月,例如198201 职业资格等级:指导校外指导教师所拥有的最高职业资格等级证书,例如,会计师、建造师、经济师等等. 当前专职工作背景单位名称:填写实习单位的全称 职务:填写指导教师的职务,例如:部门经理、车间主任、站长、总经理、工程师等。一、 设计(论文)题目:涡轮减速器的可靠性及优化设计二、 技术要求: 要求熟悉
3、掌握涡轮及涡轮减速器的工作原理三、 该题的目的和意义:是为了让学生更好地对涡轮减速器进行认知, 以及激发学生对新事物探索的精神四、 设计计算应包括的内容对涡轮减速器工作原理的精确计算五、 设计应完成的图纸:涡轮减速器工作的图纸以及优化后的工作图纸六、 设计说明书应包括的内容:完整的构思以及清晰地条例分列七、学生应阅读的参考书、参考资料、手册和应补充的知识:1 濮良贵,纪名刚等著。机械设计(第8版).北京:高等教育出版社,2006 2 刘鸿文。材料力学.4版. 北京:高等教育出版社,2004 3 孙桓,陈作模主编。机械原理。7版。 北京:高等教育出版社,2006 4 机械设计手册编委会。机械设计
4、手册.新版.北京:机械工业出版社,2004 八、其他要求:(一)毕业设计(论文)应中心突出,内容充实,论据充分,论证有力,数据可靠,结构紧凑,层次分明,图表清晰,格式规范,文字流畅,字迹工整,结论正确。(二)毕业设计(论文)中所使用的度量单位一律采用国际标准单位。(三)对论文中的图或表要给予解释,统一标上图号和图题或表号和表题,安排于相应位置。若同类图表数量过多,也可作为附录列于论文后面.(四)参考文献著录格式要符合国标.九、毕业设计进度:(1)毕业设计调研:(共 3周)时间: 月 日至 月 日 地点:调研内容:(宋体小四,行距21) (2)搜集资料和确定答案: 12 月 20 日至 1 月
5、8 日共 18 天 (3)设计计算: 1 月 8 日至 2 月 8 日共 30 天 (4)绘图: 2 月 8 日至 2 月 28 日共 20 天 (5)便携设计说明书: 2 月 28 日至 4 月 18 日共 50 天 (6)准备答辩: 4 月 18 日至 6 月 12 日共 52 天备注:(宋体小四,行距21)同一题目的其他设计者: 李兵 指导教师:杨璐璐毕业设计(论文)成绩评定指导教师评语: 指导教师: 年 月 日专业答辩委员会评语: 专业答辩委员会主任: 年 月 日毕业设计(论文)评为: 指导教师:(签字) 系主任(签字)系 (章) 年 月 日毕业设计(论文)说明书二O O 九 级 机械
6、 系 机电一体化 专业091班题 目 涡轮减速器的可靠性及优化设计 姓 名 李德春 学 号_指导教师 杨璐璐 职 称_ _职 称_阅读教师 杨璐璐 职 称_ _职 称_ 二O O 九 年 五 月 29 日毕业设计(论文)说明书(一)毕业设计(论文)题目:涡轮减速器的可靠性及优化设计(二)毕业设计(论文)使用的原始数据:1、 机械设计课程设计(修订版) 鄂中凯,王金等主编 东北工学院出版社 1992年2、 机械设计 第八版 主编 濮良贵 高等教育出版社 2006年3、 机械设计、机械设计基础课程设计 王昆等主编 高等教育出版社 1995年4、 机械设计课程设计图册(第三版) 龚桂义主编 高等教育
7、出版社 2002年5、 机械零件设计课程设计 吴宗泽 罗圣国编 高等教育出版社 2002年6. 机械设计课程设计 张培金 蔺联芳 编 上海交通大学出版社 1992年7. 机械设计课程设计 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社 1993年8. 机械零件设计课程设计 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社 1989年 (三)毕业设计(论文)的内容: 1 传动装置总体设计 2 电动机的选择3 运动参数计算4 蜗轮蜗杆的传动设计5 蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计6 蜗轮轴的尺寸设计与校核7 减速器箱体的结构设计8 减速器其他零件的选择9 减速器附件的选择10 减速器的润滑(四)设计图名称: 1、轴的受力
8、分析图 2、平面受力分析 3、平面受力图 (五)毕业设计(论文)工作自 2011 年 12 月 20 日起至 2012 年 6月 12 日(六)毕业设计(论文)进行地点 廊坊市安次区(七)主要参考资料及文献 1、濮良贵,纪名刚等著。机械设计(第8版)。北京:高等教育出版社,2006 2、刘鸿文.材料力学.4版. 北京:高等教育出版社,2004 3、孙桓,陈作模主编.机械原理。7版。 北京:高等教育出版社,2006 4、机械设计手册编委会。机械设计手册.新版。北京:机械工业出版社,2004 学 生 姓 名: 李德春 日期: 2012 05 28 指导教师姓名:杨璐璐 日期: 2012 05 28
9、摘要课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性相结合的教学环节,基本目的在于综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识,分析和解决机械设计问题,进一步巩固和加深所学的知识,同时通过实践,增强创新意思和竞争意识,培养分析问题和解决问题的能力。通过课程设计,绘图以及运用技术标准,规范,设计手册等相关资料,进行全面的机械设计基本技能训练。减速器是在当代社会有这举足轻重的地位,应用范围极其广泛,因此,减速器的高质量设计,可以体现出当代大学生对社会环境的适应及挑战,从整体设计到装配图和零件图的绘制,都可以让参与设计的同学深深领悟到机器在如今社会的重要作用 关键字 : 涡轮 减速器 优化目录一 前 言12二
10、本论13一 传动装置总体设计:13二 电动机的选择14三、运动参数计算15四、蜗轮蜗杆的传动设计16五 蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计24六、蜗轮轴的尺寸设计与校核25七、减速器箱体的结构设计28八、减速器其他零件的选择31九、减速器附件的选择32十、减速器的润滑34三 结论35四 致谢36五 参考文献3611一 、 前 言在本学期临近期末的近半个月时间里,学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和 动脑能力的课程设计.在这段时间里,把学到的理论知识用于实践1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练,对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。2.由于在设计方面我们没有
11、经验,理论知识学的不牢固,在设计中难免会出现这样那样的问题,如:在选择计算标准件是可能会出现误差,如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大,在查表和计算上精度不够准3。在设计的过程中,培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力,在设计的过程中还培养出了我们的团队精神,大家共同解决了许多个人无法解决的问题,在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足,在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。二本论参数选择卷筒直径:D=350mm运输带有效拉力:F=2000N运输带速度:V=0.8m/s工作环境:三相交流电源,三班制工作,单向运
12、转,载荷平稳,空载启动, 常温连续工作一 传动装置总体设计:根据要求设计单级蜗杆减速器,传动路线为:电机-连轴器减速器连轴器带式运输机。根据生产设计要求可知,该蜗杆的圆周速度V45m/s,所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见,采用此布置结构,由于蜗杆在蜗轮的下边,啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承,承受径向载荷和轴向载荷的复合作用,为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘,异物侵入箱内,在轴承盖中装有密封元件。 该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。二 电动机的选择:由于该生
13、产单位采用三相交流电源,可考虑采用Y系列三相异步电动机.三相异步电动机的结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,启动性能好等优点.一般电动机的额定电压为380V根据生产设计要求,该减速器卷筒直径D=350mm。运输带的有效拉力F=2000N,带速V=0.8m/s,载荷平稳,常温下连续工作,电源为三相交流电,电压为380V。1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭扇冷式结构,电压为380V,Y系列2传动滚筒所需功率Pw=FV/1000=2000*0.8/1000=1。6kw3传动装置效率:(根据参考文献机械设计课程设计 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社 第133-134页表128得
14、各级效率如下)其中:蜗杆传动效率1=0.70 搅油效率2=0。95 滚动轴承效率(一对)3=0。98联轴器效率c=0.99 传动滚筒效率cy=0。96所以: =1233c2cy =0。70。990。9830。9920.96 =0。633 电动机所需功率: Pr= Pw/ =1。6/0。633=2。5KW 传动滚筒工作转速: nw601000v / 35043.7r/min根据容量和转速,根据参考文献机械零件设计课程设计吴宗泽 罗圣国编 高等教育出版社 第155页表121可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据,查出有四种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如表21: 表2-1方案电动
15、机型号额定功率Ped kw电动机转速 r/min额定转矩同步转速满载转速1Y132S1-25。5300029002。02Y132S45.5150014402。23Y132M265。510009602.04Y160M-85。57507202。0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比,可见第3方案比较适合.因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表2-2:表22中心高H外形尺寸L(AC/2AD)HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴身尺寸DE装键部位尺寸FGD132515(270/2210)315216178123880103338三、运动参数计算:3.1蜗杆轴的输
16、入功率、转速与转矩P0 = Pr=2。5kw n0=960r/minT0=9550 P0 / n0=95502。5/960=24。9N .m3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩P1 = P001 = 2。50.990.990.70。992 =1.68 kw n= n0/i1= = 27.4 r/minT1= 9550P1/n1 = 95501。68/27.4= 585.55Nm3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩P2 = P1ccy=1.680.990.99=1。65kwn2= n1/i12 = = 27.4 r/minT2= 9550p2/n2= 95501。65/27。4= 575.09N
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