机械设计输送传动装置设计书

浙江 水利 学院机械设计课程设计 1 机械设计输送传动装置设计书 一总体布置简图 如图 1 二 总传动比误差为 5%，单向回转， 轻微冲击。 三原始数据 ： 四设计内容 ： 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 齿轮传动设计计算 ； 3. V 带传动设计计算 ； 4. 轴的 结构尺寸 设计 ； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择 ； 7. 装配图、零件图的绘制 ； 8. 设计 说明书的编写 。 【 电动机的选择 】 1电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用 Y 型全封闭笼型三相异步 电 输出轴功率 P/ 输 出 轴 转 速n/(r/35 传动工作 年限（年） 6 工作制度（班 /日） 2 工作场所 车间 批量 小批 浙江 水利 学院机械设计课程设计 2 动机。 2电动机容量的选择 ： 工作机所需功率 ： 3电动机的输出功率 ： ， 电动机转速的选择 ： 5r/V 带传动比 4，单级齿轮传动比 5（查表 电动机转速 范围 为 630 3500r/电动机型号确定 ： 由 附录八 查 出符合条件的 电动机型号 ,并根 据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等 因素的考虑，最后确定选定 4 型号的电动机，额度功率为 4载转速 1440r/ 计算 总传动比和分配传动比 】 1 由选定电动机的满载转速 输出轴转速 传动比为 i=nm/ i=合理分配各级传动比 ： V 带传动比 ，闭合齿轮传动比 式齿轮传动比 运动和动力参数计算结果列于下表： 项 目 电动机轴 轴 I 轴 转速（ r/ 1440 480 137 35 功率（ 矩（ N m） 浙江 水利 学院机械设计课程设计 3 传动比 3 率 传动件设计计算 】 减速器齿轮设计： 1 按表 择齿轮材料 小齿轮材料为 45 钢 调质，硬度为 220 250齿轮材料为 45 钢 正火 ，硬度为 170 2102 因为是普通减速器，由表 用 9 级精度 ，要求齿面粗糙度 3 按 齿面接触 疲劳 强度设 计 确定有关参数与系数： 转矩： T=69154 N 表 ：载荷系数 K 选小齿轮齿数 30， 则 大齿轮齿数 30=105。实际齿数比 u=单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表 取 d（齿宽系数） =1 4 许应接触应力 H： 由 图 得 560 530表 得 。 60 j 604801（ 65280） 02 N1/i 00 表 得 1 计算接触疲劳许用应力 ： 浙江 水利 学院机械设计课程设计 4 H1 h 560H2 h 557算小齿轮分度圆直径 ，确定模数： +1） /Hm=d1/ 由表 标准模数 m=2 主要尺寸计算： 分度圆直径 d1= 30=60 d2= 105=210 齿宽 b= 60=60取 0则 b1=65心距 a=m（ 2） =135 按齿根弯曲疲劳强度校核 : 由式（ 出，如 F F，则校核合格。 确定有关系数和参数： 齿形系数 表 力 学整系数 表 应弯曲应力 F 由图 得 1090表 得 图 得 由式（ 得 F1=F=162 F2=F=146计算出 1 F1 0F2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。 浙江 水利 学院机械设计课程设计 5 7 验算齿轮的圆周速度： V= 60 1000） =s 由表 知，选 9 级精度合适 8 几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图： 以大齿轮为例，齿轮的直顶圆直径为： 14于 200 500 之间，所以 采用腹板式结构。齿轮零件工作图略。 开式齿轮设计： 1 按表 择齿轮材料 小齿轮 选用 40金钢表面淬火 ，硬度为 48 55齿轮 选用 40金 钢 调质 ，硬度为 240 2602 由表 用 9 级精度 ，要求齿面粗糙度 3按齿面接触强度设计 确定有关参数与系数： 转矩： T=230000N 表 载荷系数 K 小齿轮齿数 20， 则 大齿轮齿数 20=整数78。 实际齿数比 u=差为 5% 因单级直齿圆柱齿轮为不对称布置，又为硬齿面，由表 取 d（齿宽系数） = 4 许应接触应力 H： 由 图 得 800 720 浙江 水利 学院机械设计课程设计 6 由表 得 1 60 j 601371（ 65280） 02 N1/i 00 表 得 计算接触疲劳许用应力 ： H1 h 807H2 h 818算小齿轮分度圆直 径 ，确定模数： +1） /Hm=d1/ 由表 标准模数 m=4 主要尺寸计算： 分度圆直径 d1= 20=80 d2= 78=312 齿宽 b=80=40取 0则 b1=45心距 a=m（ 2） =196 按齿根弯曲疲劳强度校核 : 由式（ 出，如 F F，则校核合格。 确定有关系数和参数： 齿形系数 表 力学整系数 表 应弯曲应力 F 由图 得 2050表 得 图 得 浙江 水利 学院机械设计课程设计 7 由式（ 得 F1=F=480 F2=F=167计算出 73 F1 57F2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。 7 验算齿轮的圆周速度： V= 60 1000） =s 由表 知，选 9 级精度合适 8 几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图： 以大齿轮为例，齿轮的直顶圆直径为： 20于 200 500 之间，所以 采用腹板式结构。齿轮零件工作图略 。 【 V 带传动设计】 1 确定功率 查表 作情况系数） = 2 选取普通 V 带型号： 根据 440r/图 用 A 型普通 V 带。 3 确定带轮基准直径： 根据表 图 取： 000带轮基准直径为 n1/n2)70表 取标准直值65际 速 差相对率 2%，总误差 5%允许 。 4 验算带速 V： 浙江 水利 学院机械设计课程设计 8 V= 60 1000） =s，带速在 5s 范围内。 5 确定带的基准长度 实际中心距 a： 初 定 中 心 距 200则 (2+( +202 验算小带轮的包角： 120,合格。 7 确定 V 带根数 z： 确定有关系数和参数 根据 0n=1440r/表 表 得 据 传 动 比 i= 查 表 则 b n (1i)=表 得带长度修正系数 图 得包角系数 z 整得 z=4 8 求单根 V 带初拉力： 由表 得 A 型普通 V 带的每米长质量 q=m 得 500V） （ 9 计算带轮轴上所受的压力 2 z )=0 带轮结构设计略 浙江 水利 学院机械设计课程设计 9 11 设计结果： 选用 4 根 A 2800 92 V 带，中心距 a=1118带轮直径 90带 轮直径 265上压力 轴的设计计算 】 轴的设计 1 选择轴的材料，确定许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经调质 处理。由表 得强度极限 B=637由表 得许用弯曲应力 60 按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表 C=118 107 得 d C p/n=（ 107 118） 80= 考虑到轴的最小直径处要安装 带轮，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%取为 设计手册取标准直径 d=24 轴的结构设计草图 : 浙江 水利 学院机械设计课程设计 10 轴 的结构草图 轴的设计： 1 选择轴的材料，确定许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经调质 处理。由表 得强度极限 B=637由表 得许用弯曲应力 60 按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表 C=118 107 得 d C p/n=（ 107 118） 37= 考虑到轴的最小直径处要安装齿轮，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%取为 设计手册取标准直径 d=34 轴的结构设计草图 : 浙江 水利 学院机械设计课程设计 11 轴 的结构草图 轴的设计： 1 选择轴的材料，确定 许用应力： 由已知条件可知此减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经调质 处理。由表 得强度极限 B=637由表 得许用弯曲应力 60 按钮转强度估算轴径（最小直径） 查表 C=118 107 得 d C p/n=（ 107 118） 5= 由设计手册取标准直径 d=50 轴的结构设计草图略 【 键连接的选择 】 均选择 A 型平键。 浙江 水利 学院机械设计课程设计 12 代号 轴 径 /宽 /高 /长 /轴键 24 8 7 50 轴键 34 10 8 56 轴键 34 10 8 36 轴键 45 14 9 50 【 滚动轴承的选择及计算 】 I 轴 ： 1 经强度校核，选择滚动轴承 6206 型 d=30D=62B=16 公差等级选择：选普通级 承。 ： 1 经强度校核，选择滚动轴承 6208 型 d=40D=80B=18 公差等级选择：选普通级 承。 【 箱体结构尺寸 计算】 1 类型选择：选择一级铸铁圆柱齿轮减速器。 2 箱体主要结构尺寸：（ 名 称 箱座壁厚 箱盖壁厚 1 箱盖凸缘厚度 寸 / 8 12 箱座凸缘厚度 b 箱底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 n 轴承旁连接螺 浙江 水利 学院机械设计课程设计 13 b2 直径 2 20 16 4 12 盖与座连接螺栓直径 接螺栓 间距 l 轴承端盖螺钉直径 查孔盖螺钉直径 位销直径 d 10 150 8 6 8 外箱壁直径 C1 凸缘边缘距离 承旁凸台半径 台高度 h 外箱壁至轴承座端盖的距离 6 14 16 40 40 齿顶圆与内箱避间的距离 1 齿轮端面与内箱避间的距离 2 箱盖、箱座肋厚承端盖外径承旁连接螺栓距离 S 12 12 02 125 【 减速器附件的选择 】 通气器 ： 由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用 油面指示器 ： 选用游标尺 起吊装置 ： 采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 ： 选用外六角油塞及垫片 【 润滑与密封 】 一、齿轮 的润滑 ： 采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为 35 二、滚动轴承的润滑 ： 由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。 三、润滑油的选择 ： 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用 滑油。 浙江 水利 学院机械设计课程设计 14 四、密封方法的选取 ： 选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为（ F） F） 承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 附录： 装配图： 浙江 水利 学院机械设计课程设计 15 浙江 水利 学院机械设计课程设计 16 零件工作图 轴的工作图示例，为了使图上表示的内容层次分明，便于辨认和查找，对于不同的内容应分别划区标注，例如在轴的主视图下方集中标注轴向尺寸和代表基准的符号。 量材 料 图 号比 例制 图校 核轴1:24565151565156355+. 20160 未注圆角半径 1调质处理 17 6 轴两端中心孔 4459. 58. 5 浙江 水利 学院机械设计课程设计 17 2. 齿轮的轴向尺寸标注比较简单，对于小齿轮只有齿宽 b 和轮毂长度 者为自由尺寸，后者为轴系组件装配尺寸链中的一环。当齿轮尺寸较大时，为了减轻重量可采用 盘形辐板结构如辐板用车削方法形成时，则标注凹部的深度，以便于加工时测量。对于用锻、铸方法形成的辐板，则宜直接标注辐板的厚度。对于轮缘厚度、辐板厚度、轮毂及辐板开孔等尺寸，为便于测量，均应进行圆整 为了保证齿轮加工的精度和有关参数的测量，标注尺寸时要考虑到基准面，并规定基准面的尺寸和形位公差齿轮的轴孔和端面既是工艺基准也是测量和安装的基准。为了保证安装质量和切齿精度，对端面与孔中心线的垂直度和端面跳动度均应有要求。齿轮的齿顶圆作为测量基准时有两种情况：一是加工时用齿顶圆定位或找正，此时要控制齿顶圆的 径向跳动；另一种情况是用齿顶圆定位检验齿厚或基节尺寸公差，此时要控制齿顶圆公差和径向跳动。图 6直齿轮零件工作图，图 6学习参考。图 6锥齿轮零件工作图，供学习参考。图 6蜗轮零件工作图，供学习参考。图 6皮带轮零件工作图，供学习参考。 浙江 水利 学院机械设计课程设计 18 136数 量材 料 图 号比 例制 图校 核齿轮1:245752002300 16未注倒角2. 正火处理，齿面硬度 170 21 0H B 轮 参 052090 0Z 3+0 浙江 水利 学院机械设计课程设计 19 5 74132 0. 05 抛光技术要求1. 渗碳 层深度 淬火 、回火后表面硬 度 58 64 33 48齿轮锻件毛坯不得有夹渣、裂纹、疏松、等锻造缺陷3. 齿轮精度，级8- 齿 锥 齿 轮 参 数安装距分度圆上弦齿厚齿面粗糙度相邻周节差旋转齿侧间隙齿根圆弧半径周节累积公差齿圈径向跳动公差分度圆上弦齿高标准压力角径向变位系数分度圆直径 论值)30 量材 料 图 号比 例制 图校 核锥齿轮2:120 量材 料 图 号比 例制 图校 核齿轮1: 轮 参 数模数全齿高压力角齿数100545Z 未注倒角2. 正火处理，齿面硬度 170 210 浙江 水利 学院机械设计课程设计 20 技术要求1、未注形 位公差应符合1184- 、未注尺 寸公差应符合1804- 、未注倒角 5 。4、尖角倒钝。端面模数齿数齿形角蜗杆型式分度圆直径齿顶高系数导程角右旋精度等级配对公差组蜗轮周节极限偏差39检验项8 C ( 9 - 1 9 8 8 )图号蜗轮齿形公差齿长齿高传动轴交角极限偏差A）f f 1512012 16 0904 260110量材 料 图 号比 例制 图校 核锥齿轮2:120极限偏差）值 浙江 水利 学院机械设计课程设计 21 设计小结 由于时间比较紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如低速轴承使用寿命过长，制图不够精确等缺陷。但我觉得能做类似的课程设计是十分有意义，而且是十分必要的。平时我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践