机械设计毕业论文材料

1目 录第一部分 总体设计1. 方案选择及评价 22. 电机的选择 3第二部分 V 带及带轮的结构设计 6第三部分 斜齿齿轮设计 8附：齿轮受力分析 9第四部分 轴的设计 1. 高速级轴的设计 112. 低速级轴的设计 17第五部分 轴承、润滑密封、连接件和联轴器的选择及校核1. 轴承的确定及校核 242. 键的校核 283. 联轴器的校核 304. 润滑密封的选择 30第六部分 减速器的附件的设计及说明 31第七部分 主要尺寸及数据 32参考文献 342传动装置的总体设计一、 传动方案（已给定）1. 题目：设计用于带式运输机的“带传动单级圆柱斜齿减速器” ，图示如下:1.设备要求:固定2.工作环境：室外多尘3.工作条件：轻型、连续4.安装形式：卧式5.生产工厂：校机械厂6.生产批量：小批量7.工作年限：二班制，工作八年，年工作日 250 天。2. 设计数据：运输带工作拉力 F(N) 转速（r/min） 卷筒直径 D(mm)1370 140 280二、 分析传动方案该工作机在工作时有轻微振动，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。这种减速器的传动比一般小于 6，传递功率可达数万千瓦，效率较高，工艺简单，精度易于保证，一般工厂均能制造，应用广泛。3设 计 内 容.电机的选择选择电动机类型：按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相鼠笼式异步电动机，其结构为全封闭扇冷式结构，电压 380V。1) 选择电动机的容量工作机的有效功率为w=1000=13702.051000=2.81确定工作机各个部位的效率 3 3 分别表示 V 带、 、轴承、齿轮、弹性连轴器和卷筒 ， ， ， ， 处的传动效率。由表 9.1（机械设计课程设计书由）可知：，则 0.96， =0.98， =0.97， =0.99， =0.96 0.960.9830.970.990.96=0.83所以电动机的功率为=2.810.83=3.392) 确定电动机的转速：按机械设计课程设计表 9.2 推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比在 24 的范围，一级圆柱齿轮的传动比在 35 的范围，而工作机的转速为： 140/所以电动机的可选范围为 =(6 20)140=(840 2800) /在综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为 的电动机。根据机械设计课程设计1500 /表 22-1 选择 Y112M-4 型三相异步电动机。其相关数据为：4电动机型号额定功率（）满载转速(/)启 动转 矩额 定 转 矩 最大 转 矩额 定 转 矩Y112M-4 4.0 1440 2.2 2.2、计算传动装置的总传动比 并分配传动比(1) 总传动比：=1440140=10.29(2) 分配传动比：=考虑减速器结构，故 =2.78， =3.73、 计算传动装置各轴的运动和动力参数(1) 各轴的转速： 轴 =1440 / 轴 =14402.78=517.99 / 轴 =517.993.7140/卷筒轴 卷 140/(2) 各轴的输入功率：轴 =1=3.390.96=3.25轴 =23=3.250.980.97=3.09卷筒轴 =42=3.090.990.98=3.00(3) 各轴的输入转矩电机轴的输入转矩 为 9550=95503.391440=22.48 轴：轴：5轴：卷筒轴：将上述计算值都汇总于下表,以备查用。表 1 带式传动装置的运动和动力参数功率 /转矩 /()轴 名输入 输出 输入 输出转速/(1)传动比 效率电机轴 3.39 22.48 14402.78 0.96轴 3.25 3.19 59.92 58.72 5183.7 0.95轴 3.09 3.03 210.78 206.56 140卷筒轴 3.00 2.94 204.64 200.55 140 1 0.976第二部分 V 带及带轮结构设计由第一部分总体设计可以得到如下要求：电动机的功率 4Kw，转速，传动比 ，每天工作 12 小时，使用期限 8 年（每年按1=1440/=2.78250 小时计算） ，允许的误差为 5%。因此，可以按照上述条件进行 V 带设计。1.确定计算功率 由于带式运输机的载荷变动小，查机械设计表 8-7，得带的工作情况系数，故=1.2=1.24=4.82.选择 V 带的带型根据 和 查 机械设计课程设计图 12-13，可选择 A 型带 13.确定带轮的基准直径 并验算带速1 1)初选小带轮的基准直径：由机械设计课程设计表 12.7，取小带轮的基准直径 1 1002)验算带速 = 11601000=1001440601000 /=7.536 /因为 ，故带速合适。5/ 1206.计算带的根数 z1)计算单根 V 带的额定功率 由 和 ，查机械设计课程设计表 12.4 得1=2501=1440 /。根据 , 和 A 型带，查机械设计课0=1.311=1440 /=2.78程设计表 12.4 得 。查机械设计课程设计表 12.8 得到0=0.17，于是=0.934 =0.93=(0+0)=(1.31+0.17)0.9340.93=1.292)计算 V 带的根数 z =4.81.29=3.72因此，取 4 根 V 带。7.计算单根 V 带的初拉力的最小值 (0)由机械设计表 8-3 得 A 型带的单位长度质量 ，所以=0.1/(0) 500(2.5) +2=500(2.50.934)4.40.93442.05+0.12.052=450.25应使带的实际初拉力 0(0)8.计算压轴力8压轴力的最小值为()=2(0)12=24450.25154.872 =3515.739.带轮的结构设计：由于 ,故选用轮辐式200 第三部分 斜齿齿轮设计由前面的计算得到的表 1 可以知道，该对齿轮传动的输入功率为 ，3.25小齿轮的转速 ，传动比为 3.7，工作时间 8 年（按每年 250 天1=518/计算） ，两班制工作，载荷平稳，连续单向运转。由这些条件，就可以对齿轮进行设计计算。1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 按照设计要求，选择右旋斜齿传动；2) 运输机为一般工作机器，该对齿轮转速不高，故可以选用 8 级精度；3) 材料选择。由表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 ZG35SiMn 钢（调质）硬度为 250HBS，二者材料硬度差为30HBS；2. 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算，即：a(+1)3(305)21(1)确定公式内的各计算数值1) 试选载荷系数 =1.051.11.01.1=1.272) 由表 1 可以得到小齿轮传递的扭矩 1=52.32 3) 由表 10-7 选齿宽系数 2 1.4) 由图 10-2d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；1=750大齿轮的接触疲劳强度极限 。2=6905) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数 S1，由式得，91=11 =7502=22 =690=1+22 =750+6902 =720(2)计算1) 齿宽系数 =0.4小齿轮上的转矩：T=9550000*4/587.76=65000N.mma(+1)3(305)21= =108.64(4.05+1)3(305690)21.276.61044.050.4取 a=110mm，选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数1=2385.05，取 ；2=4.0521= 2=85初选螺旋角： 112)=2cos1+2=220cos1123+85 =1.99 按表 4.1，取 2mm= (1+2)2 =(23+85)2.02110 =1056333) 计算 分度圆直径46.85mm1=223/cos10.942=2=285/cos10.942=173.15mm4) 计算齿宽 b =1=1.243.58 =52.30 取 55mm， 0mm2= 1=65)验算轮齿弯曲疲劳强度由图 10-8 查得齿形系数 .82， 241=2 2=2.1=111.61 =1.61.276.51042.826043.582 =81.711102=121=2.242.8281.71=64.92所以安全。附：齿轮受力分析22 22112 1小齿轮：1=211=25.23210443.58=24011=1=24012015.99=906.87 1=1=240115.499=665.8