钢坯火焰清理机之钢坯输送系统设计[三维SW]【4张CAD图纸+毕业论文】【答辩优秀】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：472118
类型：共享资源
大小：2.46MB
格式：RAR
上传时间：2015-08-13
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
钢坯
火焰
清理
清算
输送
系统
设计
三维
sw
全套
cad
图纸
毕业论文
答辩
优秀
优良
- 资源描述：
-
目 录
中文摘要·······················1
ABSTRACT···················1
第一章 总体方案设计······2
第二章 电动机的选择····4
第三章 三角胶带传送设计·5
第四章 减速器设计········7
第五章 联轴器选择··········20
第六章 锥齿轮传动设计···21
第七章 小锥齿轮设计及轴承座设计·····24
第八章 滚筒、滚筒轴及配件的设计······25
致谢···27
参考文献········28
附录一 滚筒运输机机架部分示意图·······29
附录二 英文技术资料及中文翻译··················3
摘 要
摘要内容：
本次设计的主要内容有：传动方案的总体设计、电动机的选择、三角胶带传动设计、减速器的设计、联轴器的设计、锥齿轮传动设计及滚筒运输架等的设计。本次设计我采用了三角胶带传动，圆柱齿轮减速器及锥齿轮传动。
关键词：
电动机. 齿轮. 减速器. 轴承. 滚筒.
Summary
Summary contents:
The main contents of this design has:Spread to move the choice,triangle tape that project that total design,electric motor spread move the design,stalk that decelerate the join shaft ware of design, the subulate wheel gear spread to move the design and roller the conveyance the design for waiting.This design I adopted the triangle tape to spread to move ,and the cylinder wheel gear decelerate the machine and subulate wheel gear to spread to move.
Keywords:
Electrpmotor. gear wheel. Reducer. Axletree. Platen. 第一章 总体方案设计
驱动式滚筒运输机的原动机选用电动机。因为滚筒的转速为：n5=V/πD （D为滚筒直径），初步选取滚筒直径为D=380mm，滚筒长度L=4150mm，滚筒间的间距为l=630mm，因为驱动式滚筒运输机共5m长，故滚筒共8根。
故 n5=51.0 r/min 。
为了使电动机转速减为n5 ,故驱动装置与电动机之间必有减速器，为使各滚筒同时转动，各滚筒由锥齿轮带动。电动机与减速器之间由带轮联接，减速器与锥齿轮由联轴器联接。
- 内容简介：
-
湘潭 大学 机械工程学院 毕业设计工作中期检查表 系 机制 系 专业 机械设计制造及其自动化 班级 07 兴湘机一 班 姓 名 李 珂 学 号 2007964224 指导教师 胡自化 指导教师职称 教授 题目名称 钢坯火焰清理机的设计 总体方案设计和总体装配 题目来源 科研 企业 其它 课题名称 钢坯火焰清理机的设计 总体方案设计和总体装配 题目性质 工程设计 理论研究 科学实验 软件开发 综合应用 其它 资料情况 1、选题是否有变化 有 否 2、设计任务书 有 否 3、 文献综述是否完成 完成 未完成 4、外文翻译 完成 未完成 由 学 生 填 写 目前研究设计到何阶段、进度状况： 通过对资料的查询，已经确定了钢坯火焰清理机初步设计方案 。现阶段着力对各个构件 外形 设计 和计算 。 与 此同时还通过对一些复杂的装配图形的装配和仿真 熟悉和了解三维制图软件 由 老 师 填 写 工作进度预测（按照任务书中时间计划） 提前完成 按计划完成 拖后完成 无法完成 工作态度（学生对毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况）： 认真 较认真 一般 不认真 质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况） 优 良 中 差 指导教师（签名）： 年 月 日 建议检查结果 ： 通过 限期整改 缓答辩 系意见： 签名： 年 月 日 注： 1、该表由指导教师 和学生 填写。 2、此表作为附件装入毕业设计（论文）资料袋存档。 nts湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 设计（论文）题目： 钢坯火焰清理机的钢坯输送系统 学 号： 2007964224 姓名 李 珂 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 胡自化 系主任 ： 一、主要内容及基本要求： 1、 钢坯运送方案确定 ； 2、 滚筒输送机传动方案确定 ； 3、 滚筒输送机动力系统 设计； 4、 滚筒输送机传动系统 设计； 5、完成毕业论文的文稿工作，要求：使用 A4编辑及打印装订成册； 6、技术图纸： 滚筒输送机装配 图 1张（ 0号）、 减速器齿轮轴 图 1张（ 3号）、 电动机 图 1张（ 3号）； 7、翻译英文技术资料：翻译国 外滚筒输送机 相关课题的英文资料。 要求： 3000 单词，复印原稿与翻译 (打印 )稿同册装订。 二、重点 设计 的问题： 1、 滚筒输送机传动方案设计； 2、 滚筒输送机传动系统设计； 3、 滚筒输送机动力系统设计； nts三、进度安排 各阶段完成的内容 起止时间 1 熟悉课题及基础资料 第一周 2 调研及 收集资料 第二周 3 方案设计与讨论 第三 四周 4 初步方案可行性讨论 第五 八周 5 CAD软件学习 第九周 6 CAD制图 第十周 7 撰写说明书 第十一周 四 、应收集的资料及主要参考文献 1彭万喜，胡英强 .厂内运输机械 .武汉：华中科技大学出版社， 2006. 2濮良贵，纪名刚 .机械设计 .北京：高等教育出版社， 2008. 3吴宗泽，罗圣国 .机械设计课程设计手册 .北京：高等教育出版社， 2006,23 . 4机械手册联合编写组 .机械设计手册（上册，第一分册） .北京：化学工业出版社 5机械手册联合编写组 .机械设计手册（上册，第二分册） .北京：化学工业出版社 6机械手册联合编写组 .机械设计手册（中册，第一分册） .北京：化学工业出版社 nts nts 湘潭大学 兴湘学院 毕业设计说明书 题 目 ： 学 院： 兴湘学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2007964224 姓 名： 李 珂 指导教师： 胡自化 完成日期： 2011 年 05月 31日 nts 湘潭大学 兴湘学院 毕业设计 题 目 ： 学 院： 兴湘学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2007964224 姓 名： 李 珂 指导教师： 胡自化 完成日期： 2011 年 05月 31日 nts 湘 潭 大 学 兴湘学院 本科毕业设计 开题报告 题 目 钢坯火焰清理机 之 钢坯输送系统 设计 姓 名 李珂 学号 2007964224 专 业 机械设计制造及其自动化 班级 兴湘学院机械 一 班 指导教师 胡自化 职称 教授 填写时间 2011 年 3 月 20 日 2011 年 3 月 nts 说 明 1根据 湘潭大学 毕业设计 (论文 )工作管理规定 ，学生必须撰写 毕业设计（论文）开题报告 ，由指导教师签署意见， 系主任批准后实施。 2 开题报告是毕 业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计 (论文 )开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于 2000 字。 5开题报告检查原则上在第 2 4 周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。 6. 填写说明： (1) 课题性质 ：可填 写 A工程设计； B 论文； C. 工程技术研究； E.其它。 (2) 课题来源： 可填写 A自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B企、事业单位委托课题； C 校 级基金课题； D自拟课题。 (3) 除自拟课题外，其它课题必须要填写课题的名称。 (4) 参考文献不能少于 10 篇。 (5) 填写内容的字体大小为小四 ，表格所留空不够可增页 。nts 本科毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 李珂 学 号 2007964224 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 胡自 化 职 称 教授 所在系 机 制 系 课题来源 科研 课题性质 工程技术研究 课题名称 钢坯火焰清理机 之 钢坯输送系统 设计 一、选题的依据 、 课题的意义 及国内外基本研究情况 钢坯火焰清理 (searfing of billet)利用高温火焰的 气割 和熔除 作用 将 钢坯表面缺陷 烧除。在钠坯 生产 中，它是 保证 钢坯 质量 的重要工序。 它是通过专门烧嘴将氧气和炼焦煤气进行混合，燃烧火焰预热连铸钢坯，然后利用高压的纯氧流与钢坯表面产生氧化反应，对钢坯的一个顶面、一个底面和两个侧面的表面缺陷进行火焰清理作业。 钢坯火焰清理技术起源于美国，成熟于韩国，是全球冶金行业率先进行批量化检验板坯皮下缺陷的先进手段，目前正风靡于世界冶金业。国外钢坯火焰清理技术现处于极度保密的状态，国内需要花费巨大的外汇来进口国外的钢坯火焰清理机的整机和关键核心部件，而且维修服务费用昂贵。 基于我国目前火焰清理机研发十分落后的局面，注定我国民族冶金企业必须走自主创新、产学研相结合的道路，通过对钢坯火焰清理机研发中的整体方案设计、结构分析、制造与装配等关键技术进行校企联合公关，我国才能够较快较全面掌握钢坯火焰清理技术，为我国冶金企业长期发展注入 强劲的活力。因此，钢坯火焰清理机的设计项目具有十分深远的现实意义和工程应用价值。 二、 研究内容 、 预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和主要措施 nts 火焰清理机 的输送系统能将钢坯稳定的输送到清理区域以及冷却区域。在输送过程中必须保持钢坯的稳定输送。 因此，为满足 钢坯输送 工序要求和项目技术指标要求，钢坯 输送系统 应具有如下功能： 1、 钢坯 的稳定输送功能 2、 钢坯的准确定位功能 3、 钢坯的支撑功能 技术指标： 1、 钢坯的输送速度为 19.38m/min 2、将轧后的钢坯在热状态下同时进行四 面 (方坯 )或两面 (板坯 )的在线火焰清理 钢坯输送系统采用驱动式滚筒输送机，并且采用准齿轮传动，能使钢坯稳定的输送到需要的区域，以便对其进行清理。 完成课题的方案和主要措施：先在导师的帮助下查阅相关的资料，对课题进行初步的了解，然后通过分析计算对它做前面的了解，先通过三维软件对之进行动态仿真，看所设计的参数是否合理，最后将此产品研发出来 。 三、主要特色及工作进度 nts 主要特色： 利用计算机辅助设计技术，基于 solidworks 软件对理论设计的进行参数化建模。 工作进度： 收集查阅了有 滚筒输 送机 设计资料，现已经对 方案进行了初步的讨论。接下来将进行方案的选取与确定， 并制定了设计提纲方案和计划 ，将按照计划实施 。 四、主要参考文献 （按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出） 1彭万喜，胡英强 .厂内运输机械 M.武汉：华中科技大学出版社， 2006. 2濮良贵，纪名刚 .机械设计 M.北京：高等教育出版社， 2008. 3吴宗泽，罗圣国 .机械设计课程设计手册 M.北京：高等教育出版社， . 4机械手册联合 编写组 .机械设计手册 M（上册，第一分册） .北京：化学工业出版社 5机械手册联合编写组 .机械设计手册 M（上册，第二分册） .北京：化学工业出版社 6机械手册联合编写组 .机械设计手册 M（中册，第一分册） .北京：化学工业 出版社 指导教师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 系 意见 系 主任签名： 年 月 日 院 意见 教学 院长 签名： 年 月 日 nts 湘潭大学 兴湘学院 毕业设计说明书 题 目 ： 学 院： 兴湘学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2007964224 姓 名： 李 珂 指导教师： 胡自化 完成日期： 2011 年 05 月 31 日 nts 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 设计（论文）题目： 钢坯火焰清理机的钢坯输送系统 学 号： 2007964224 姓名 李 珂 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 胡自化 系主任 ： 一、主要内容及基本要求： 1、 钢坯运送方案确定 ； 2、 滚筒输送机传动方案确定 ； 3、 滚筒输送机动力系统 设计； 4、 滚筒输送机传动系统 设计； 5、完成毕业论文的文 稿工作，要求：使用 A4 编辑及打印装订成册； 6、技术图纸： 滚筒输送机装配 图 1 张（ 0 号）、 减速器齿轮轴 图 1 张（ 3 号）、 电动机 图 1 张（ 3 号）； 7、翻译英文技术资料：翻译国 外滚筒输送机 相关课题的英文资料。 要求： 3000 单词，复印原稿与翻译 (打印 )稿同册装订。 二、重点 设计 的 问题： 1、 滚筒输送机传动方案设计； 2、 滚筒输送机传动系统设计； 3、 滚筒输送机动力系统设计； nts 三、进度安排 各阶段完成的内容 起止时间 1 熟悉课题及基础资料 第一周 2 调研及收集资料 第二周 3 方案设计与讨论 第三 四周 4 初步方案可行性讨论 第五 八周 5 CAD 软件学习 第九周 6 CAD 制图 第十周 7 撰写说明书 第十一周 四 、应收集的资料及主要参考文献 1彭万喜，胡英强 .厂内运输机械 .武汉：华中科技大学出版社， 2006. 2濮良贵，纪名刚 .机械设计 .北京：高等教育出版社， 2008. 3吴宗泽，罗圣国 .机械设计课程 设计手册 .北京：高等教育出版社， 2006,23 . 4机械手册联合编写组 .机械设计手册（上册，第一分册） .北京：化学工业出版社 5机械手册联合编写组 .机械设计手册（上册，第二分册） .北京：化学工业出版社 6机械手册联合编写组 .机械设计手册（中册，第一分册） .北京：化学工业出版社 nts 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）评阅表 学号 2007964224 姓名 李 珂 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 钢坯火 焰清理机钢坯输送系统 评价项目 评 价 内 容 选题 1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 2.难度、份量是否适当； 3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。 能力 1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力； 2.是否有综合运用知识的能力； 3.是否具备设计方案的设计能力、设计方法和手段的运用能力； 4.是否具备一定的外文与计算机应用能力； 5.工科是否有经济分析能力。 论文 （设计）质量 1.立论是否正确，论述是 否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何； 3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。 综 合 评 价 评阅人： 2011 年 5 月 日 nts 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学 号： 2007964224 姓名： 李 珂 专 业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 36 页 图 表 3 张 论文（设计）题目： 钢坯火焰清理机钢坯输送系统 内容提要： 本课题主要设计钢坯火焰清理机的钢坯输送部分，滚筒运输机的 动力，传动，运转等设计以及计算。能使钢坯稳定的输送，使其进入清理 区域。 本说明书结合各式滚筒输送机的输送方案，设计出选用锥齿轮驱动式 滚筒运输机。并且对该运输机的动力，传动，运转等方面进行了计算。 在滚筒运输机的传动方 面，选用了三角带、减速器、锥齿轮配合传 动，能使传动达到稳定的要求。并且抗干扰能力强。 nts 指导教师评语 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 nts 共 36 页 第 1 页 目 录 中文摘要 1 ABSTRACT 1 第一章 总体方案设计 2 第二章 电动机的选择 4 第三章 三角胶带传送设计 5 第四章 减速器设计 7 第五章 联轴器选择 20 第六章 锥齿轮传动设计 21 第七章 小锥齿轮设计及轴承座设计 24 第八章 滚筒、滚筒轴及配件的设计 25 致谢 27 参考文献 28 附录一 滚筒运输机机架部分示意图 29 附录二 英文技术资料及中文翻译 3nts 共 36 页 第 1 页 摘 要 摘要内容 ： 本次设计的主要内容有：传动方案的总体设计、电动机的选择、三角胶带传动设计、减速器的设计、联轴器的设计、锥齿轮传动设计及滚筒运输架等的设计。本次设计我采用 了三角胶带传动，圆柱齿轮减速器及锥齿轮传动。 关键词： 电动机 . 齿轮 . 减速器 . 轴承 . 滚筒 . Summary Summary contents: The main contents of this design has:Spread to move the choice,triangle tape that project that total design,electric motor spread move the design,stalk that decelerate the join shaft ware of design, the subulate wheel gear spread to move the design and roller the conveyance the design for waiting.This design I adopted the triangle tape to spread to move ,and the cylinder wheel gear decelerate the machine and subulate wheel gear to spread to move. Keywords: Electrpmotor. gear wheel. Reducer. Axletree. Platen. nts 共 36 页 第 2 页 第一章 总体方案设计 驱动式滚筒运输机的原动机选用电动机。因为滚筒的转速为： n5=V/ D （ D 为滚筒直径），初步选取滚筒直径为 D=380mm，滚筒长度 L=4150mm，滚筒间的间距为 l=630mm，因为驱动式滚筒运输机共 5m长，故滚筒共 8 根。 故 n5=51.0 r/min 。 为了使电动机转速减为 n5 ,故驱动装置与电动机之间必有减速器，为使各滚筒同时转动，各滚筒由锥齿轮带动。电动机与减速器之间由带轮联接，减速器与锥齿轮由联轴器联接。 1.1、初步画出机械传动图 ， （图 1） 滚筒架图 1锥齿轮滚筒减速器联轴器带轮电动机木 料 运 送 方 向1. 2、初定各级传动比为 ： 取带轮传动比为 i1=1.88，减速器传动比为 i2=549，锥齿轮传动比为 i3=1.5。因带轮传动比为 i1=1.88 2，选用三角胶带传动。 1.3、初步计算机械的总功率 由文献 1式（ 16-1） 得滚筒运输机械的总功率为： P =0.735/75 q1(2f+ 1d)+q0( 1d)L+ G(kw) 式中数据： q1：物品分布在 1m 长度上所受的载荷； q0 ：滚筒及其轴的重量； f：物品在滚筒表面的滚动摩擦系数； 1：滚筒轴衬中的滑动系数； d：滚筒的轴径 D：滚筒直径； ：滚筒表面与物品的滑动磨擦系数 ：机械传动的总功率。 nts 共 36 页 第 3 页 （ 1）、首选滚动轴衬效率 1=0.98（共 34个）。 联轴器效率 2=0.99 三角 V 带效率 3=0.9 直齿圆齿轮减速器 4=0.98 锥齿轮 5=0.95（ 8个） = 1 2 3 4 5 = 0.98 0.99 0.96 0.98 0.95=0.28 （ 2）、查文献 4表 1-8得： f = 0.5； 1 = 0.002； = 0.3。 （ 3）、滚筒选用热轧无缝钢管，其理论重量为：（取壁厚 7.5mm） G0=20.99Kg/m ，滚筒重量为 G1=20.99 4.15 87Kg q0 G1 = 87 Kg （ 4）、因滚柱间距为 630mm，钢坯最小宽度为 1850mm，钢坯最大重量为 2400 Kg，所以每个滚筒的最大所受的载荷为 q1=2400/3=800 Kg （ 5）、计算 P =19 kw nts 共 36 页 第 4 页 第二章 电动机的选择 由于运输机的功率 P =19 kw，可知电动机的功率为 PP。又根据其工作条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，额定电压为 380V， Y型。 根据机械的各级传动比，可得电动机转速为： n1=n 5(i1 i 2 i 3) n1 =1470 r/min 查文献 3边 12-1 （ JB3074-82）可得： 选用 Y180L-4，其额定功率为 P=22kw，额定转速为 n1=1470 r/min 最大转矩为 2.2 电动机外形安装尺寸如下表， 型号 尺 寸 （ mm） H A B C D E G K b b1 b2 h AA BB HA L1 Y132M 180 279 279 121 48 110 42.5 15 355 285 180 430 65 349 20 710 图 2nts 共 36 页 第 5 页 三 、三角带传动设计 3.1、三角带的选择，设计计算 已知：选择的电动机型号 Y180L-4，额定功率 P=22kw，转速 n1=1470 r/min，选择三角带的传动比为 i1=4，一天运转的时间为 1015 小时，工作有轻微振动。 三角带传动计算（表中数据由文献 6中查取） 计算项目 公式及数据 计算结 果 单位 计算功率 pca 由表 8-4 选取 KA 1.3 Pca=KAP 28.6 kw 选取胶带型号 根据 Pca 和 n1 由图 8-1 选取 C 主动轮节圆直径 D1 由表 8-6 和表 8-12 选取 140 mm 从动轮节圆直径 D2 D2=iD1 按表 8-12 圆整 560 mm 带速 V V= D1n1/（ 60 1000） 25 10.77 m/s 实际传动比 i=D2/（ 1-） D1（ =0.02） 4.08 初定中心距 a0 a0 （ 10.95） D2 560532取 550 mm 初定胶带节线长度 LOP LOP 2a0+ /2（ D1+D2） +（ D2 D1） /4a0 按表 8-2 选取标准值 Lp 内周长 Lj 2279 2420 mm 计算中心距 a a=a0+LP LOP/2 620 mm 主带轮包角 1 1=180-（ D2-D1） /a 60120 139.4 单根胶带传动功率 P0 由表 8-5 选取 P0 4.11 Kw 单根胶带传递功率增量 P0 由表 8-7 查 Kb 由表 8-8 查 Ki P0=Kbn0（ 1-1/Ki） 1.99 10-3 1.12 0.307 KW 胶带根数 Z 由表 8-9 查得 K 由表 8-10 查得 K1 Z=Pca/（ K Kl（ Po+ Po） 0.95 0.86 5.22 取 6根 根 单根胶带的初拉力 Fo 由表 8-39 查得 Fo 380 公斤 nts 共 36 页 第 6 页 计算项目 公式及数据 计算结果 单位 有效圆周力 Ft=102 Pca/v 234 公 斤 作用在轴上的力 F F=2FoZ Sin（ 1/2） 712 公斤 带轮宽 B 由表 8-11 查得 e 20 mm 由表 8-11 查得 f 12.5 mm 故 B=（ Z-1） e+2f 125 mm 3.2 带轮的几何尺寸的计算： 3.2.1 小带轮的几何尺寸计算 ： （ 1）、由 Y180L-4 型电动机可得：电动机轴伸直径 D=48mm，长度 L=110mm，带轮宽： B=（ Z-1） +2f=(2-1)*25.5+2*16=57.5mm （ 2）、因为小带轮基准直径为 140mm,故可采用实心式结构 轮毂 宽： L=（ 1.52） d=1.8d=1.8*48=86.4mm 轮毂外直径： d1 =1.9d=1.9*48= 91.2mm 带轮外径： da=dd+2ha=140+2*4.8=149.6mm 轮毂宽： =8mm 基准线下槽深： hf=14.3mm 3.2.2 大带轮的结构的几何尺寸计算 因为基准直径为 560mm，所以选用椭圆轮辐式结构。 带轮宽： B=（ Z-1） e+2f=(2-1)*25.5+2*16=57.5mm 轮毂宽： L=（ 1.52） d=1.8d=121.5mm 轮毂外直径： d1=1.9d=236.4mm 带轮外径： da=dd+2ha=560+2*4.8=569.6mm 轮毂宽： =10mm 基准线下槽深： hf=10mm nts 共 36 页 第 7 页 第四章 减速器的设计 由文献 3表 1-12 查得，减速器的传动比为 i2=7，选用单级圆柱齿轮减速器。 4.1、齿轮传动设计 已知 减速器输入轴的功率为 P2=P 3=22 0.96=21.12 kw；小齿轮转速为 n2=n1/ i1=1470/2.74=536r/min。每天工作 15小时，使用年限 15年，（每年以 300工作日算），有较长的冲击。转向不变 。 设计过程：（以下过程均参照文献 2P221-224，所用的表，图也由文献 2中查得）。 4.1.1、选择齿轮类型，精度等级，材料及齿数。 （ 1）按照图 1的传动方案图，上述查文献所得选直齿圆柱齿轮传动； （ 2）考虑到此减速器的功率太大，大小齿轮的材料均选用 45 号钢，并经调质及表面淬火，表面硬度为 4050HRC； （ 3）选取精度等级，因采用表面淬火，齿轮变形不大，不需磨削，故初选 7 精度（ GB10095-88）； （ 4）选小齿轮数 z1=20，大齿轮齿数为 Z2= iz1=7 20=140 1、 按齿面接触强度设 计 由公式（ 10-9a）进行试算，即： 1)确定公式内的各计算值， a)、试选载荷系数 Kt=1.3。 b)、计算小齿轮传递转矩 T1 T1=95.5 10P2/n2=95.5 10 7.2/765=0.9 105 Nmm c)、由表 10-7 选取齿宽系数 d=0.9 d)、由表 10-7查得材料的弹性系数 ZE=189.8 Mpa e)、由图 10-21 按齿面硬度中间值 45HRC 查得大小齿轮的接触强度极限 Hlim1= Hlim2=1100 Mpa f）、由式 10-13 计算应力循环次数 N1=60 n1jLn=60536(1530015)=3.1109 g)、由图 10-19 查得接触疲劳强度寿命系数 KHN1=0.88 KHN2=0.90 h)、计算接触疲劳许用应力 取失效率为 1% 安全系数 S=1，由公式 10-12 得： H1=KHN1 Hlim1/s=968 Mpa H2=KHN2 Hlim2/s=990 Mpa nts 共 36 页 第 8 页 2）、计算 a) 试算小齿轮的分度圆直径 d1t 代入 H 中较小值得： d1t=42.73（ mm） b) 计算圆周速度 V V= d1tn/601000=31.442.3776.5/601000=1.71(m/s) c) 计算齿宽 b b= d d1t=0.942.73=38.457(mm) d）、 计算齿宽与齿高之比 b/h 模数： mt= d1t / z1=42.73 / 20=2.1365(mm) 齿高： h=2.25mt=2.252.1365=4.81(mm) b/t=38.457/4.81=8 e）、计算载荷系数 根据 V=1.71m/s 7 级精度，由图 10-8 查得载荷系数 Kv=1.07 直齿轮假设 KAFt/b 100N/mm，由表 10-3 查得 KH =KF =1.1 由表 10-2查得使用系数 KA=1.5 由表 10-4查得 KH =1.223 由图 10-13查得 KF =1.18 故载荷系数 K=KAKvK KH =1.51.071.11.223=2.16 f)、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，有式 10-10a得： d1 d1t K/Kt=42.73 32.16/1.3=50.6mm g)、计算模数 m m=d1/Z1=50.6/20=2.53mm 2、 按齿根弯曲强度计算： 由式 10-15 得弯曲强度的设计公式为： m=32KT1YS YF /（ dZ12 F） 1）、确定公式的各数据值 a)、由图 10-20d 查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE1= FE2=600Mpa b)、由图 10-18查得弯曲疲劳强度寿命系数 KFN1=0.88 KFN2=0.90 C)、计算弯曲疲劳安 全系数 S=1.4 由式 10-12得： F1 = KFN1 fe1/s=0.88600/1.4=377.14mpa. F2= KFN2 fe2/s=0.9600/1.4=385.71mpa. d)、 计算载荷系数 k. nts 共 36 页 第 9 页 k=kak vk kfb=1.51.071.11.18=2.083 e)、 查取齿形系数与应力校正系数 . 由表 10-5查得： 齿形系数： Yfa1=2.8 Yfa2=2.22 应力校正系数： Ysa1=1.55 Ysa2=1.77 f)计算大小齿轮的 YfaY sa/ f并加以比较 Yfa1Y sa1/ f1=2.81.55/377.14=0.01151 Yfa2 Ysa2/ f2=2.221.77/385.71=0.01019 小齿轮数值较大。 2).设计计算 m 3 2 2.083 0.9 105 0.01151/（ 0.9 202） =2.29mm. 对比计算结果，由齿面按接触疲劳强度计算的模数略大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m的大小主要取决于弯曲疲 劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数 2.29mm。并就近圆整为标准值 m=2.5mm，按接触强度算得的分度圆直径 d1=50.6mm。验算： Ft =2T1/d1=20.910 5/50.6=3557.3N KaFt/b=1.535773/0.950.6=117.2100N/mm 设分度圆直径最大可取 dmax，则 Ft =2T/dmax KaFt /b=100 2Kat1/bdmax=1 00 即： 20.910 51.5/0.9dmaxdmax=100 dmax=55mm. 根据实装尺寸的原因，取 d1=55mm. Z1=d1/m=55/2.5=22 Z2=uZ1= 722= 154 4几何尺寸的计算 1） 计算分度圆直径 d1=Z1m=222.5=55mm d2=Z2m= 1542.5= 385mm nts 共 36 页 第 10 页 2） 计算中心距 a。 a=(d1+d2)/2=(55+385)/2=220(mm) 3） 计算齿轮宽度 b 4） b= db1=0.955=49.5mm 取（圆整） B2=49mm B1=55mm 5.验算 Ft=2T1/d1=20.910*8/55=3272N KaFt/b=32731.5/49=100.16 100N/mm。合适 6.结构设计 （ 1）、大齿轮的结构设计 因其中径 d2=385mm200mm而小于 500mm。 故选用辐板式。 由文献 6P434 查得（表 8-149）其结构尺寸： 因大齿轮孔径 D=65mm.（详见后文齿轮轴设计）。 D1=1.6D=104mm 毂长 L=(1.2 1.5)D=80mmB2 =(2.5 4)m 取 =10mm 辐板厚 C=0.3B=15mm D。 =0.5(D1+D2)=0.5(104+213.15-20)=149 取为 D。 =150(mm) 孔径 d。 =0.25(D2-D1)=22.2 取 d。 =22mm (2).小齿轮的设计 因其中径 d1=55mm, 故选用齿轮轴式。 其结构尺寸为： 中径 d1=55mm 顶径 da1=60mm 宽度 B1=55mm 7. 经校核强度足够 4.2、减速器轴的设计 4.2.1、齿轮轴的设计 已知：轴上输入的功率为 P2=21.12Kw,n2=536r/min.因其与大带轮相联，且带轮作用在轴上的里 F=1773.8N.齿轮的切应力 Ft=3273N. nts 共 36 页 第 11 页 设计过程： （ 1）、计算轴上的扭矩 T T=95.510 5P2/n2=95.510 5 21.12/536=0.910 5Nmm (2) 求作用在齿轮轴上的力 Ft=3273N.取齿轮压力角为 =20 Fr=Fttg =3273tg20 =1191.3N Ft Fr 因为是直齿圆柱齿轮 =0 Fa=0 Fr 圆周力 Ft.径向力 Fr 的方向如右图 4。 （ 3）初步确定轴的最小直径 图 3 由参考文献 2式 15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45#钢，调质处理。由文献 2表 15-3，取 A。 =126。于是有： dmin=A。 3 P2/n2=87(mm) 考虑到齿轮轴的装配需要，取该齿轮轴的最小尺寸为 96mm。显然输入轴的最小直径是安装 的大带轮的。 （ 4）、小齿轮的中径 d1=55mm 0.07d取 h=6，则 d6-7=77mm,另一端用轴承端盖定位， l7-8=12mm nts 共 36 页 第 14 页 D：根据装配需要取 l2-3=30mm,l4-5=32mm， l7-8=20mm。 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度 。 （ c）、轴上的零件的周向定位 齿轮，半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。按 d5-6 由文献 3表 4-1 查得平键的截面尺寸为 b h=18 11（ GB1096-79），键槽用键槽铣刀加工，长为 68mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，选择齿轮轮毂与轴的配合为 H7/n6;同样，半联轴器与轴的联结，选用平键为 14 9 88（ GB1096-79），半联轴器与轴的配合为 H7/k6.滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证。此处选轴的直径尺寸公差为 m6。 （ d）、确定轴上圆角和倒角尺寸 由文献 2表 15-2，取轴端倒角为 1.5 45。圆角半径为 R1.5。 4）按弯扭合成应力校核轴的强度 （ a）、首先根据轴的结构图（图 9）做出轴的计算简图（图 10）。简支梁轴的跨距为L2=L3=80mm，根据轴的见图做出轴的弯曲图，扭距图和计算弯矩图，从轴的结构图和计算玩具图中可以看出截面 c 处的计算弯矩最大，是轴的危险截面，现将计算出 的截面c 处的 MH,MV,M 及 Mca值列于下表 4。 表 4 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 RH1=RH2=1541N RV1=RV2=560.9N 弯矩 M MH=123280Nmm MV=44872Nmm 总弯矩 M1=M2= 1232802+448722=131192.4Nmm 扭矩 T T=T3=3.39 105Nmm 计算弯矩 Mca Mca1=M1=131192.4 Nmm Mca2= 131192.42+（ 0.6 3.39 105） 2=242039 Nmm （ a 由文献 2p375 页获得） 进行校核时，通常只校核轴上最大计算弯矩的截面（即 c 面）的强度，则由文献 2式15-5 及上表中数值可得，（ w 由文献 2表 15-4 查得）。 ca=Mca2/W=242039/65 3/32-187(65 -7)2/265=10.3 MPa. 前面已选定轴的材料为 45号钢，调质处理，由文献 2表 15-1查得 -1=60mpa。因此 -1 ca ， 合适。 nts 共 36 页 第 15 页 图 5 4.3 小皮带轮配合用键的强度校核 。 （ 1）、因为电动机的轴径为 38mm，查文献 3表 4-1（ GB1096-79）可得：键的尺寸为10 8，（取 N9/JS9 配合）。轴深度 t 为 50+0.2。毂中、深 t1 为 3.30+0.2，键长取 70mm 的 A型平键。 （ 2）、校核键的强度 键、轴、轮毂的材料都是钢，由文献 2表 6-1 查得许用挤压应力为 P=100120Mpa，取其平均值， P=110 Mpa，键的工作长度 l=L-b=70-10=60mm，键与轮毂的接触高度K=0.5h=0.5 8=4mm。 由 文献 2式 6-1 可得： p=2T 10/bld T 为电动机的转矩 又 T=95.50 7.5/1440=47.75N M p=2 47.75 10/4 10 38 =10.47Mpa P 故键的强度适合 4.3.1 大带轮键的校核 （ 1）、大带轮键的选择 因为大带轮轴径为 36mm，大带轮的毂宽为 70mm，查文献 3表 4-1（ GB1096-79）可得键的尺寸为 10 8 70，键为轴的配合为 N9.5 毂的配合为 JS9，轴深 t 为 5.00+0.2，毂深nts 共 36 页 第 16 页 t1 为 3.3+0.20。 （ 2）、校 核键的强度 键、轴与毂均是由钢制成。由文献 2表 6-1 查得许用挤压应力为： P=100120MPa。取平均值得 P=110MPa。 键的工作长度为： l=L-b=70-10=60mm。 键与轮毂的接触高度为 k=0.5h=4mm。 键上所受的转矩为 T=P 3 9550/（ 1440 1.88） =9550 7.5 0.96 1.88/1440 =89.77 N M 由文献 2式 6-1可得 p=2T 10/kld=2 89.77 10/4 60 36 =20.78MPa P 故 大带轮上配合键的强度合适。 4.3.2 大齿轮与轴的配合用键的选择与较核 （ 1）、大齿轮配合用键的选择 因大齿轮与轴搭配和处的轴径为 6.5mm，大齿轮轮毂长为 80mm，由此查文献 3表 4-1（ GB1096-79）查得键的尺寸为 18 11 70，其与轴的配合为 N9，与毂的配合为 JS9轴深 t 为 7.0+0.20，毂深 t1 为 4.4+0.20 （ 2）、键联结强度的校核 由上述已查得 P=110MPa 键的工作长度为： l=L-b=70-18=52mm， 键与轮毂的接触高度为： k=0.5h=0.5 11=5.5mm， 键上所受的转矩即为大齿轮的转矩 T3 T=T3=3.39 10*N mm=339N m 由文献 2式 6-1 可得： p=2T 10/5.5 52 65 =36.47 Mpa P 故大齿轮上键的强度合适。 4.3.3.联轴器配合用键的选择与校核 （ 1） .联轴器用键的选择 nts 共 36 页 第 17 页 因与联轴器配合的轴径为 45mm，与联轴器配合的轴的长度为 78mm。因此，数据有文献 3表 4-1（ GB1096-79） 查得键的尺寸： 14 9 70 与 其轴的配合为 N9，与毂的配合为 JS9。轴深 t=5.5+0.20，毂深 t1=3.8+0.20 （ 2） .键的强度校核 由上述查得 P=110 Mpa 键的工作长度为 l=L-b=70-14=56mm 键与轮毂的接触高度为 k=0.5h=0.5 9=4.5mm 键所受的转矩即为联轴器输入的转矩，亦为 T3 T=T3=339 NM 由文件 2式 6-1可得： P=2T 10/kld=2 339 10/（ 4.5 56 45） =59.79 Mpa 15000h 即高于预期计算寿命 故选用 42209 圆柱滚子轴承合适（ GB283-64） 结构尺寸为： 45 85 19 1、 大齿轮轴上滚动轴承的选择及校核 已知：轴上齿轮上的圆周力 Ft=3082N、径向力 Fr=1121.8N、轴的转速为 n3=191.25r/min轴的预期寿命为 Lh =18000（ 4 年，每年 300 天，每天 15 小时） （ 1）、滚动轴承的选择 由表 4 计算可得： RH1=RH2=1541N Rv1=Rv2=560.9N R1=R2= 22 .95601541 =1640N （ 2）、确定当量载荷 P 因轴承只受径向力作用，故 A=0 由文献 2式 13-9 得： P=R P=R=R1=R2=1640N （ 3）、由文献 2式 13-6 求出轴承应有的基本额定动载荷 C=P 6 10/60 hnl =16403 610/18005.219160 =9694.4N 9.7KN （ 4）、根据上计算 C 值，由文献 3表 6-1（ GB276-89）查得选用 Cor=22.10KN 的 6111型深沟球轴承， （ 5）、验算 6111 滚动轴承的寿命，由文献 2式 13-5 得： Lh=106/60n（ C/P） =106/（ 60 191.25） （ 22100/1640） 3=213251.7h18000h 故此轴承合适。 其结构尺寸为 55 90 18 4.4、减速器中箱体的设计 4.4.1 减速器箱体用铸造而成，由文献 3表 11-1 与表 11-2 查得箱体结构尺寸如下表 5 名 称 符号 减速器（单 级圆柱齿轮）尺寸关系 箱座壁厚 8 箱盖壁厚 1 8 箱盖凸缘厚度 b 12 箱座凸缘厚度 b1 12 箱座底凸缘厚度 b2 20 地脚螺钉直径 df M20 地脚螺钉数目 n 4 nts 共 36 页 第 19 页 轴承旁联结螺栓直径 d1 M16 盖与座联结螺栓直径 d2 M12 定位销直径 d 8 df、 d1、 d2、至外箱壁距离 C1 df： 26 d1： 22 d2： 18 df、 d2 至凸缘边缘距离 C2 df： 24 d2： 16 轴承旁凸台半径 R1 16 凸台高度 h 见装配图 齿轮顶圆与内 箱壁距离 1 10 齿轮端面与内箱壁距离 2 8 箱盖箱座肋板厚度 m m=7 联结螺栓 d2 间距 L 100 检查孔盖螺栓直径 d4 M6 4.4.2、通气器的结构形式和尺寸 由文献 3表 11-4 中选用通气帽，其结构尺寸见文献 3表 11-4 中间表， 4.4.3 减速器轴承端盖的结构尺寸。 （ 1）、 2209 轴承端盖结构尺寸由文献 3表 11-5 嵌入式轴承盖 （结构图 12） （ 2）、 6111 轴承端盖结构尺寸由文献 3表 11-5 嵌入式轴承盖 （结构图如图 13） 4.4.4 皮带轮挡圈见装配图 4.4.5 减速器进油口、油标、放油口见装配图 4.5减速器装配图（ 见总装配图，此略） nts 共 36 页 第 20 页 第五章 联轴器的选择 5.1设计要求 ： 联轴器传递功率 P40=P3 1=6.78 0.98=6.5kw，传递转速 n4=n3=n3=191.25r/min 5.2轴器的选择 因为联轴器的转速为 n4=191.25 250r/min，无剧烈冲击处，联轴器两端的转速相等，故初步选用十字块联轴器。 5.3联轴器的校核 5.3.1 载荷计算 公称转矩： T=9550 P/n=9550 6.5/191.25=324.6N m 由文献 2表 14-1 查得工作情况系数 KA=1.5。由文献 2式 14-3 得计算转矩： Tca=KAT=1.5 324.6=486.9 N m 5.3.2 型号选择 从文献 5表 4-34中查得 d=45的十字滑块联轴器的许用转矩为 800 N m，许用最大转速为 250r/min，故合适。 其轴孔长度总长 200mm，半联轴器长度为 80mm。 nts 共 36 页 第 21 页 第六章 锥齿轮传动设计 设计要求 ： 小锥齿轮转速 n4=191.25r/min 传动比 i=1.5，每个锥齿轮 输入功率 P4=P402/10=6.5 0.99/10=0.644kw，轴交角为 90，使用期限为 5 年（每年工作月 300 天，每日工作 15小时）。小齿轮简支，大齿轮悬壁，材料均为 45钢，表面淬火， HRC=4550。精度等级为 8-7-7 级。 6.1、设计过程 ： 小齿轮的转矩 T4=9550 0.644/191.25=32.16 N m=3.28Kg m 设计计算过程见下表 6 计算项目 计算公式及数据 说明 按 接 触 强 度 初 定 主 要 尺 寸 工作况数 Ka Ka=1 由表 8-119查 接触强度的齿 间载荷分布系数 KH KH =2.1 由表 8-208查 试验齿轮的接触疲劳极限 Hlim Hlim1=Hlim2=104Kg/mm 由图 8-38查 齿数比 u u=n3/n4=1.5 初定小齿轮分度圆直径d1 d1=72mm 由图 8-93查 齿数 z 取 z1=18， z2=uz1=27 z1由图 8-78查 确定大端模数 m m=d1/z1=72/18=4 取 m=4mm 复算小齿轮分度圆直径d1 d1=mz1=4 18=72mm 分锥角 1=arctg（ z1/z2）=33.69 1=33.69 2=90 - 1=56.31 2=56.31 锥距 R R=d1/2sin 1=64.9mm R=64.9mm 宽度 b 取齿宽系数 R=0.3， b= RR=19.47mm， b=20mm 齿宽系数 R R=b/R=20/64.9=0.3 R=0.3 nts 共 36 页 第 22 页 齿形制 按 JB110-60齿形制 =20， ha*=1， c*=0.2 接 触 疲 劳 强 度 校 核 计 算 分度圆上圆周力 Fx Fx=2000T3/d1=91.11Kg Fx=91.11Kg 分度圆圆 周速度 V V=d1n3/19100=0.72 动载系数 Kv Kv=1.1（ 8级精度） 由表 8-207查 齿数比系数 Zu Zu=1.09 由图 8-95查 按接触强度的齿宽影响系数
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号