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21机械设计说明书目 录设计任务书2第一部分 传动装置总体设计3第二部分 普通V带传动的设计计算6第三部分 齿轮传动设计计算8第四部分 减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计13第五部分 轴的设计14第六部分 校核18第七部分 联轴器的选择和计算19第八部分 减速器的润滑19第九部分 参考文献19第十部分 设计心得20设 计 任 务 书课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)原始数据:数据编号35710运输机工作转矩T/(N.m)690630760620运输机带速V/(m/s)0.80.90.750.9卷筒直径D/mm320380320360工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期限为10年,小批量生产,单班制工作(8小时/天)。运输速度允许误差为。课程设计内容1)传动装置的总体设计。2)传动件及支承的设计计算。3)减速器装配图及零件工作图。4)设计计算说明书编写。 每个学生应完成:部件装配图一张(A1)。零件工作图两张(A3)设计说明书一份(60008000字)。一、传动装置总体设计本组设计数据:第七组数据:运输机工作轴转矩T/(N.m) 760 。 运输机带速V/(m/s) 0.75 。 卷筒直径D/mm 320 。 已给方案:外传动机构为V带传动。 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。第一部分 传动装置总体设计传动方案(已给定)外传动为V带传动。减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。方案简图如下:二、该方案的优缺点: 该工作机有轻微振动,由于V带有缓冲吸振能力,采用V带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。计 算 与 说 明一、电动机选择1、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:总=带轴承齿轮联轴器滚筒 =0.960.990.970.990.94=0.82(2) 运输机主轴所需的转动力 运输机主轴上所需要的功率:电机所需的工作功率:3、确定电动机转速:计算滚筒工作转速: 按手册P7表1推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=36。取V带传动比I1=24,则总传动比理时范围为Ia=624。根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号:因此有三种传动比方案:如指导书P15页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,则选n=1500r/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132M2-6。其主要性能:额定功率:5.5KW,满载转速1440r/min,额定转矩2.2。二、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:2、分配各级传动比据指导书P7表1,取齿轮i带=2.5(V带传动比i=24合理)所以由课程设计图7-2,取高速级传动比为,那么低速级传动比 =3.1实际总传动比 传动滚筒实际转速 滚筒转速误差 合适三、运动参数及动力参数计算计算各轴得输入功率电动机轴:轴(带轮输入轴)轴(减速器高速轴)轴 (减速器低速轴)=计算各轴得转速 电动机轴 轴 轴 轴 r/min(3)计算各轴得转矩电动机轴 轴 轴 轴 参数输入功率(kw)转速(r/min)扭矩 (Nm)传动比电动机4.34144028.78带齿轮1齿轮2高速轴4.1957669.472.54.23.1中轴4.02137.14297.94低速轴3.8644.24833.25二、普通V带传动的设计计算 确定计算功率则: ,式中,工作情况系数取1.1 根据计算功率与小带轮的转速,查机械设计基础图10-10普通V带型号选择线图,选择A型V带。 确定带轮的基准直径因为mm取小带轮直径 ,大带轮的直径 验证带速 在之间。故带的速度合适。确定V带的基准直径和传动中心距初选传动中心距范围为:,即取 V带的基准长度: 查机械设计基础表10-2,选取带的基准直径长度 实际中心距: 验算主动轮的最小包角 故主动轮上的包角合适。 计算V带的根数z 由,查机械设计基础表10-5,得,由,查表10-6,得,查表10-7,得,查表10-2,得, 圆整取根。 计算V带的合适初拉力 查机械设计基础表10-1,取 n得 计算作用在轴上的载荷 V带轮采用铸铁HT150或HT200制造,其允许的最大圆周速度为25m/s.带轮的结构设计 (单位)mm 带轮尺寸小带轮大带轮槽型AA基准宽度1111基准线上槽深2.752.75基准线下槽深8.78.7槽间距150.3150.3槽边距99轮缘厚66外径内径40 40带轮宽度带轮结构 实心式 腹板式三、齿轮传动设计计算(1)择齿轮类型,材料,精度,及参数 选用闭式斜齿圆柱齿轮传动(外啮合) 选择齿轮材料;小齿轮材料都取为45号钢,调质,;大齿轮材料取为:45号钢,正火处理,选取齿轮为8级的精度(GB 100951998)齿面精糙度Ra1.63.2m 选第一级小齿轮的齿数;大齿轮的齿数; 第二级小齿轮的齿数;大齿轮的齿数(2)按齿面接触疲劳强度设计 由设计计算公式,即 载荷系数K:试选=1.5 小齿轮传递的转矩:若忽略功率损失,则由机械设计书标12.5选取齿宽系数由附表12.4查得 弹性影响系数 节点区域系数 接触疲劳强度极限应力循环次数由附图12.4查得接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%,安全系数 得接触疲劳许用应力 第一级中,取第二级中,取小齿轮分度圆直径圆周速度 计算齿宽b 计算齿宽与齿高之比b/h 计算载荷系数K根据,8级精度,由附图12.1查得动载系数;由附表12.2查得;由附表12.1查得使用系数;由附表12.3查得;由附图12.2查得齿向载荷分布系数;荷载系数为按实际的荷载系数修正分度圆直径根据,8级精度,由附图12.1查得动载系数;由附表12.2查得;由附表12.1查得使用系数;由附表12.3查得;由附图12.2查得齿向载荷分布系数;荷载系数为 按实际的荷载系数修正分度圆直径计算模数m 取取 中心距 齿宽 取 取 (3)校核弯曲疲劳强度校核公式 载荷系数K ; 查附图12.1,有圆周力 齿形系数和应力校正系数: 许用弯曲应力查附图12.3得 , 查附图12.5得 取安全系数计算 有 第一级大小齿根弯曲疲劳强度均满足。载荷系数K ; 查附图12.1,有圆周力 齿形系数和应力校正系数: 许用弯曲应力查附图12.3得 , 查附图12.5得 取安全系数计算 有 第二级大小齿根弯曲疲劳强度均满足。 (4)齿轮传动的几何尺寸,制表如下:(详细见零件图)名称 代号计算公式第一级第二级小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮中心距 195243.25传动比4.23.1模数m略333.53.5齿数Z 略2510534105分度圆直径 查表7-675315119367.5齿顶圆直径略81321126374.5齿根圆直径 df查表7-672.5312.5116.5365齿轮宽b查表7-68580125120四、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计 查设计基础表3-1经验公式,及结果列于下表。名称结果(mm)名称结果(mm)底座壁厚9轴承盖固定螺钉直径8箱盖壁厚8轴承座凸缘端面直径150底座上部凸圆厚度16螺栓孔凸缘的配置尺寸22,20,30箱盖凸圆厚度14地脚螺栓孔凸缘尺寸25,23,45底座下部凸圆厚度20 箱体内壁与齿轮距离12底座加强筋厚度8箱体内壁与齿轮端面距离12底盖加强筋厚度7底座深度215地脚螺栓直径16外箱壁至轴承端面距离47地脚螺栓数目4视孔盖固定螺钉直径6轴承座联接螺栓直径12箱座与箱盖联接螺栓直径10第五部分 轴的设计高速轴的设计1.选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大,对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理.2.初估轴径按扭矩初估轴的直径,查表10-2,得c=106至117,考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用.取c=110则: 3.初选轴承1轴选轴承为62072轴选轴承为62083轴选轴承为6211根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:D1=35mmD2=40mmD3=55mm4.结构设计(1).各轴直径的确定初估轴径后,句可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径.该轴轴段1段安装轴承,故该段直径为35mm。2段装齿轮,为了便于安装,取2段为42mm。齿轮右端用轴肩固定,计算得轴肩的高度为4.5mm,取3段为51mm。5段装轴承,直径和1段一样为35mm。4段不装任何零件,但考虑到轴承的轴向定位,及轴承的安装,取4段为42mm。6段应与密封毛毡的尺寸同时确定,查机械设计手册,选用JB/ZQ4606-86中d=45mm的毛毡圈,故取6段32mmdmin并装大带轮。(2)各轴段长度的确定1段 2段3段 4段5段 6段于是,可得轴的支点上受力点间的跨距L1=60mm,L2=130 L3=105mm。(3).轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性,齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。与轴承内圈配合轴劲选用k6,齿轮与大带轮均采用A型普通平键联接,分别为12*42 GB1096-1979及键8*80 GB1096-1979。(4).轴上倒角与圆角为保证6207轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面,根据轴承手册的推荐,取轴肩圆角半径为1mm。其他轴肩圆角半径均为2mm。根据标准GB6403.4-1986,轴的左右端倒角均为1*45。5.轴的受力分析画轴的受力简图。计算支座反力。在水平面上(方向向下)在垂直面上画弯矩图在水平面上 在垂直面上合成弯矩画转矩图转矩 6.判断危险截面显然,如图所示,B点合成弯矩最大,直径也最小,扭矩为T,该截面是危险截面。7.轴的弯扭合成强度校核由表10-1查得 (1)B截面B点合成弯矩 符合规格。8.轴的安全系数校核:由表10-1查得(1)在C点截面左侧由附表10-1查得由附表10-4查得绝对尺寸系数;轴经磨削加工, 由附表10-5查得质量系数.则弯曲应力 应力幅 平均应力 切应力 安全系数查表10-6得许用安全系数=1.31.5,显然S,故C点剖面安全.(2)B点截面右侧抗弯截面系数抗扭截面系数又,故弯曲应力切应力 由附表10-1查得过盈配合引起的有效应力集中系数 。 则显然S,故B点截面侧安全。第六部分 校 核高速轴轴承(方向向下)轴承的型号为6207,Cr=25.5 kNFA/COr=0计算当量动载荷 查表得 径向载荷系数X和轴向载荷系数Y为X=1,Y=0 验算6207的寿命 验算右边轴承 键的校核键1 108 L=80 GB1096-79 则强度条件为 查表许用挤压应力 所以键的强度足够键2 128 L=63 GB1096-79 则强度条件为 查表许用挤压应力所以键的强度足够八、联轴器的选择和计算联轴器得计算转矩,因在前面已经考虑功率备用系数1.2,故 式中:查表取工作系数根据工作条件,联轴器选择为TL8型弹性联轴器 GB4323-84七、减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度12 m/s,所以才用浸油润滑的润滑方式。 高速齿轮浸入油里约0.7个齿高,但不小于10mm,低速级齿轮浸入油高度约为1个齿高(不小于10mm),1/6齿轮。2滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件(齿轮)的圆周速度V1.52m/s所以采用飞溅润滑,齿轮传动的圆周速度 因为:,所以采用浸油润滑;由表14-1,选用LAN32全损耗系统用油(GB443-1989),大齿轮浸入油中的深度大约1-2个齿,单不应少于10mm。对轴承的润滑, 因 为:,采用脂润滑,由表14-2选用钙基润滑酯LXAAMHA2(GB491-1987)只需要填充轴承空间的1/21/3.并在轴承内侧设挡油环参考文献:机械设计徐锦康 主编 机械工业出版社机械设计课程设计陆玉 何在洲 佟延伟 主编第3版 机械工业出版社机械设计手册 工业产品设计与表达设计心得机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节,通过这十几天来的学习,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。从查阅资料,设计,计算,检验,绘图等各个方面考察了自己的自我解决问题的能力。体现了对于一个问题应该怎样下手去解决,怎样去运用自己的才能去解决所面对的问题,真真正正的锻炼了自己动手和思考能力,实实在在的解决难题。此外,除了自己独立思考,更重要的是相互沟通,虽然大家所设计的并不一样,但是在关键的地方或者普遍要经历的问题上,大家相互沟通可以把思想集合起来,群策群力,吸取大家好的方法和想法,提出自己疑惑的地方,然后各自创新,设计出各各方案来。而一味的自以为是,埋头苦干只会走更多弯路,可能一开始自己选的那条路就是死路,根本走不通,所以苦干之余不忘沟通。还有,在这个课程设计的过程中,由于自己有事情要忙的,花在课程设计方面自然比别人少时间,但是一有时间我就会抓紧,全心投入,高效的进行课程设计,专注的做好这项工作。另外,我深深的体会到大学究竟是学什么,以前听人家讲,大学就是学习怎样学习,但这毕竟是人家告诉自己的,自己并没有深刻体会,而这次全心全意的投入一个课程设计中去的时候,发现虽然很多地方自己并不懂,但是查阅资料以后还是可以解决得了问题的,这就是学习的能力。而这次我深刻的认识到,一个人认真对待一件事情的时候是可以得到强大的动力,无

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