机械设计(基础)课程设计.doc

课程设计(综合实验)报告( 2009- 2010年度第1学期)名 称： 机械设计基础课程设计 题 目： 一级减速器 院 系： 动力系 班 级： 建环0702 学 号： 200702040216 学生姓名： 马新平 指导教师： 马银戌 乐英 设计周数： 两周 成 绩： 日期：2010年1月19日 课程设计报告目 录 一、任务书.2 二、传动方案拟定.2 三、计算说明书.4 四、电动机的选择计算.4 五、传动装置的运动和动力参数计算.5 六、传动零件的设计计算.5 七、轴的设计计算.7 八、滚动轴承的选择及校核计算.10 九、键联接的选择和计算.11 十、润滑与密封.12机械设计基础课程设计任 务 书一、 目的与要求机械设计基础课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是：1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。3） 进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。要求学生在课程设计中1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济；2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整，二、 设计内容及要求1设计题目设计带式输送机用一级直齿轮减速器 V 原始数据：1）输送带的工作拉力F= 2900N; 2) 输送带的工作速度v= 1.4 m/s (允许输送带速度误差为5)；3）滚筒直径D= 400 mm;4）滚筒效率（包括滚筒和轴承的效率损失）；5）工作情况：两班制连续单向运转，载荷较平稳；6) 使用折旧期：5年7）动力来源：电力，三相交流，电压380V；8）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。2设计内容：1）选择电动机；计算运动和动力参数；传动零件的设计。2）绘制装配图和零件图。3）设计计算说明书一份，包括：选择电动机，计算运动和动力参数，传动零件的设计，轴、轴承、键的校核，联轴器的选择，箱体的设计等。三、 进度计划序号设计(实验)内容完成时间备注1装配草图和装配图的绘制1周2零件图的绘制、编写设计计算说明书4天3提交设计、教师审图、评定成绩1天四、 课程设计成果要求1）减速器装配图1张（1号）；2）大齿轮零件图1张（2号）、低速轴零件图1张（2号）。3）设计说明书一份。五、 考核方式依据：设计图纸质量、设计说明书中计算方法和过程是否正确、平时考勤。成绩：按五级分制：优、良、中、及格、不及格 学生姓名：马新平 指导教师：万书亭，月英, 马银戌 2010年01月19日机械设计基础课程设计计算说明书一、课程设计目的与要求机械设计基础课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是：1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。3） 进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。要求学生在课程设计中1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济；2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整。二、设计正文 1.电动机的选择计算 1.1选择电动机的转速 1.1.1计算传动滚筒的转速 卷筒轴工作转速 1.1.2选择电动机的转速 取V带传动比为,级圆柱齿轮减速器传动比,则总传动比为，电动机 转速的可选范围为，选用同步转速1000r/min的电动机。 1.2所需电动机的输出功率 1.2.1传动装置的总效率 普通V带的效率0.96，一对滚动轴承的效率0.99，闭式齿轮传动效率0.97，十子滑块联轴器的效率0.97，卷筒传动的效率0.96。 总效率为 1.2.2所需电动机的输出功率 1.3选择电动机的型号 电动机型号额定功率kw同步转速(r/min)满载转速(r/min)额定转矩质量(kg)Y132M2-65.510009602.084 2.传动装置的运动和动力参数计算 2.1分配传动比 2.1.1总传动比 ，式中和分别为V带传动和减速器的传动比。按传动比分配注意事项，初步取 2.2各轴功率、转速和转矩的计算 轴号转速n(r/min)输入功率P(kw)输入扭矩(Nm)电动机轴960轴333.334.64127.78轴66.674.46638.86卷筒轴66.674.28613.1 3.传动零件的设计计算 3.1V带传动的设计计算 3.1.1求计算功率 3.1.2选普通V带型号 根据计算功率和转速，暂按A型计算。 3.1.3求大、小带轮直径 取取 3.1.4验算带速v ，带速在525范围内，合适。 3.1.5求V带中心距和基准长度 初步选取中心距，取，符合。 带长 对A型带选用Ld=2240。再得实际中心距 3.1.6验算小带轮包角 ，合适 3.1.7求V带根数z 由，查表得 ，查表得 由查表得 可得，取4根。 3.2圆柱齿轮传动的设计计算 3.2.1选择材料及确定许用应力 小齿轮用45优质碳素钢调质，齿面硬度为197286HBS, =580MPa, =440MPa, 大齿轮用45优质碳素钢正火，齿面硬度为156217HBS, =370MPa, =310MPa. 取=1.1，=1.25 3.2.2按齿轮接触强度设计计算 齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.2,齿宽系数。 小齿轮上的转矩 计算中心距,(已知u=i=5). 齿数取.故实际传动比i=5. 模数。取m=3 确定中心距：齿宽。取。 3.2.3验算齿面弯曲强度 齿形系数取=2.82，=2.16，按最小齿宽b=100.8mm计算 3.2.4齿轮的圆周速度 对照表112，选用9级精度合适。 4.轴的设计计算 4.1减速器高速轴的设计 4.1.1选择轴的材料 高速轴的材料应与小斜齿轮原选定材料相同，即45优质碳素钢调质。 4.1.2按转矩初步估算轴伸直径 ，考虑键连接，应加大4%，取 4.1.3设计轴的结构，初选滚动轴承 ， h为轴肩高度。小齿轮宽度b1=b2+（510）=110mm。 齿轮端面与箱体内壁距离1=12mm。箱体内壁至轴承面距离l2=10mm（脂润滑）。轴承宽度T=19（初选6209C）。 端盖尺寸e=15（凸缘式）。轴承座孔宽度 L=e+n+T+（812）=15+16+19+10=60，n=15。 套筒或垫片尺寸n=L-（l2+T+e）=60-10-19-15=16。 箱外旋转件内端面至端盖最外面距离。l5=58。 4.1.4高速轴计算 与滚动轴承相配合的轴径,采用深沟球轴承6209（初选）， 圆周力 径向力 联轴器上力作用点与支承受力点的距离为 小齿轮中心与支撑受力点的距离为： 在危险截面B处，垂直面上的支反力 垂直面上的弯矩 水平面上的支反力 水平面上的弯矩 合成弯矩 当量弯矩为（视转矩为脉动循环，取） 计算危险截面B处轴的直径 考虑键槽，应加大4%，所确定的B截面齿根圆直径，因此就以结构设计的轴的径向和轴向尺寸为准。 4.2减速器低速轴的设计 4.2.1选择轴的材料 低速轴的材料应与大齿轮原选定材料相同，即45优质碳素钢正火。 4.2.2按转矩初步估算轴伸直径 ，考虑键连接以及与十字键槽相匹配，取 4.2.3选择联轴器，设计轴的结构，初选滚动轴承 根据， h为轴肩高度。大齿轮宽度。 齿轮端面与箱体内壁距离2=12m。箱体内壁至轴承面距离（脂润滑）。轴承宽度T=24mm(6214), 端盖尺寸（凸缘式）。轴承座孔宽度，l=20mm 箱外旋转件内端面至端盖最外面距离。 取=70mm。 4.2.4低速轴的计算 大斜齿轮分度圆直径为 圆周力 径向力联轴器上力作用点与支承受力点的距离为 大齿轮中心与支承受力点的距离为 在危险截面B处，垂直面上的支反力 垂直面上的弯矩 水平面上的支反力 水平面上的弯矩 合成弯矩 当量弯矩为（视转矩为脉动循环，取） 计算危险截面B处轴的直径所确定的B截面齿根圆直径，因此就以结构设计的轴的径向和轴向尺寸为准。 5滚动轴承的寿命计算 5.1减速器高速轴滚动轴承的寿命计算 5.1.1计算轴承的受力 轴承A和C的径向力分别为 5.1.2计算当量动负荷 当量动负荷 减速器寿命为五年，查表得温度系数和载荷系数分别为，所以 ，故所选轴承合用。 5.2减速器低速轴承的寿命计算 5.2.1计算轴承的受力 轴承A和C的径向力分别为 5.2.2计算当量动负荷 当量动负荷 减速器寿命为五年，查表得温度系数和载荷系数分别为，所以 ，故所选轴承合用。 6键联接的选择和计算 6.1联轴器与减速器低速轴轴伸的键联接 今采用圆头普通平键A型（GB1096-79），键长50。键的材料选用45钢，查得许用挤压应力为。 键的工作长度，转矩已知为，因此，挤压应力，故此键联接强度足够。 6.2减速器大齿轮与低速轴的键联接 ，今采用圆头普通平键A型（GB1096-79），键长L=90mm。键的材料选用45钢。查得许用挤压应力为。 键的工作长度，转矩已知为，因此，挤压应力，故此键联接强度足够。 6.3带轮与减速器高速轴轴伸的键联接 今采用圆头普通平键A型（GB1096-79），键长L=40mm。键的材料选用45钢，轴、键、联轴器的材料均为钢。查得许用挤压应力为。 键的工作长度，转矩已知为，因此，挤压应力，故此键联接强度足够。 7润滑与密封 7.1减速器齿轮传动润滑装置的选择 直通式压注油杯（GB1152-89） 7.1减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择 轴承润滑方式为脂润滑 7.3减速器密封装置的选择 密