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机械毕业设计课程设计
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单级圆柱齿轮减速器,机械毕业设计课程设计
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机械设计课程设计 课题：单级圆柱齿轮 -链减速器 设计人： 学号： 专业：机械设计 15-2 指导教师： 课程时间： 2013.11.25-2013.1213 课程地点：综合楼 5 楼绘图室 nts 目录 1.设计任务书 . 3 1.1 设计题目 . 3 1.2 工作条件 . 3 1.3 技术数据 . 3 2.传动装置总体设计 . 3 2.1 电动机的选择 . 3 2.1.1 选择电动机系列 . 3 2.1.2 选择电动机的功率 . 3 2.1.3 确定电动机转速 . 4 2.2 分配传动比 . 5 2.3 传动装置的运动和动力参数计算 . 5 2.3.1 各轴功率、转速和转矩的计算 . 5 2.3.2 各轴运动及动力参数列表示 . 6 3.传动零件的设 计计算 . 6 3.1 减速器以外的传动零件设计计算 . 6 设计链传动 . 6 3.2 减速器以内的传动零件设计计算 . 8 设计齿轮传动 . 8 4. 轴的设计计算 . 11 4.1 初步确定轴的直径 . 11 4.1.1 高速轴及联轴器的设计 . 11 4.1.2 低速轴的设计计算 . 12 4.2 轴的强度校核 . 13 5.滚动轴承 的选择及其寿命验算 . 17 5.1 低速轴轴承 . 17 5.2 高速轴轴承 . 17 6.键联接的选择和验算 . 17 (一 ).减速器大齿轮与低速轴的键联接 . 17 (二 ).小链轮与减速器低速轴轴伸的联接 . 18 (三 ).联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 . 18 7.联轴器的选择 . 19 8.减速器的润滑及密封形式选择 . 19 9.参考文献 . 20 nts机械设计课程设计说明 3 3 1.设计任务书 1.1设计题目 设 计胶带传输机的传动装置 1.2工作条件 工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 8 2 清洁 平稳 小批 1.3技术数据 题号 滚筒圆周力 F(N) 带速 v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度 L(mm) ZDL-7 1600 1.6 320 400 2.传动装置总体设计 2.1 电动机的选择 2.1.1选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷 式结构，电压 380 伏， Y系列电动机 2.1.2 选择电动机的功率 （ 1）卷筒所需有效功率 Pw=FV/1000=2.56KW （ 2）传动总效率 根据表 2.2-1 确定各部分的效率 : 弹性联轴器效率 1=0.99 一对滚动轴承效率 2=0.98 闭式齿轮的传动效率 3=0.97 链的传动效率 4=0.96 nts机械设计课程设计说明 4 4 传动滚筒的效率 5=0.96 85.096.096.099.097.098.0 2543221 （ 3）所需的电动机的功率 wppwr k01.385.0 56.2 Pr=4.96kw 查表 2.9-1可选的 Y系列三相异步电动机 Y112M-2型，额定 kwP 40 ，或选 Y112M-4型，额定 kwP 40 ,选 Y132M1-6型， 额定功率 Po=4kw，和选 Y160M1-8型，额定功率 Po=4kw 2.1.3 确定电动机转速 传动滚筒转速 m in/49.95320 6.110006060w rD vn 现以同步转速为 3000r/min,1500r/min ,1000r/min 及 750r/min 比较，查得 电动机数据 方案号 电动机型号 额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速(r/min) 电动机质量/kg 总传动比 1 Y112M-2 4 3000 2890 45 30.26 2 Y112M-4 4 1500 1440 43 15.08 3 Y132M1-6 4 1000 960 73 10.05 4 Y160M1-8 4 750 720 118 7.54 比较四种方案，选用方案 2，电动机型号为 Y112M-4。 由表 2.9-2查得其主要性能数据列于下表 电动机额定功率0P/kW 4 电动机满载转速0n/(r/min) 1440 nts机械设计课程设计说明 5 5 电动机轴伸直径 D/mm 28 电动机轴伸长度 E/mm 60 电动机中心高 H/mm 112 堵转转矩 /额定转矩 253.31 2.2分配传 动比 （ 1） 总传动比 8.159 5 .4 91 4 4 00 wnni 查表 2.2-1得 取链传动比23i=4 则齿轮传动的传动比为 77.34 8.152312 i ii2.3 传动装置的运动和动力参数计算 2.3.1 各轴功率、转速和转矩的计算 0轴：即电动机的主动轴 kwppr 01.30 min/14400 rn mNnpT 37.191 4 4 010455.955.9 30001轴： 即减速器的高速轴 kwpp 83.299.097.098.001.30101 m in/96.3810101 rinn mNnpT 71.6896.3811083.255.955.9 3111 2轴： 卷筒 nts机械设计课程设计说明 6 6 kwpp 61.296.096.083.21212 m in/49.954 96.38112 12 rinn mNnPT 2 5 3 . 3 19 5 . 4 9 1083.255.955.9 32222.3.2 各轴运动及动力参数列表示 轴序号 功率 P(kw) 转速n(r/min) 转矩 T(N.m) 传动 形式 传动 比 i 效率 0 3.01 1440 19.37 联轴 器 15.8 0.99 1 2.83 381.96 68.71 齿轮 传动 4 0.97 2 2.61 95.49 253.31 卷筒 3.77 0.96 3.传动零件的设计计算 3.1 减速器以外的传动零件设计计算 设计链传动 1）确定链轮齿数 传动比： 449.95 96.381nn 21 i由传动比取小链轮齿数 1Z =19 ； 大链轮齿数 7619412 iZZ ，所 以取 2Z =76 实际传动比： 4197612 ZZints机械设计课程设计说明 7 7 2）确定链条节距 由式 pzAKK PKP 0，查表得，工况系数 AK 1 小链轮齿数系数： 1)1919()19( 08.108.11 ZK z取单排链，取pK=1.0 ： 84.30.123.1 72.40.10 PkW 30.3182 n r/min，查图：选链号 No10A，节距 p=19.05mm 3)计算链长 初选： 0a=40p=40 19.05=762mm 链长： 节22.12 3)21976(70 019 .0521976402)2(2222120120zzapzzpaLp 取 pL=122节 4)验算链速： 576.0100060 05.1949.9519100060 21 pnzvV 1.6 m/s 适合 5）选择润滑方式： 按 v=0.576m/s,链号 10A，查图选用滴油润滑。 6）作用在轴上的力 有效圆周力： Nv PF e 2 4 3 7379.1 72.41 0 0 01 0 0 0 作用在轴上的力： NFFeQ 2 9 2 42 4 3 72.12.1 7）链轮尺寸及结构 分度圆直径： mmzpd 58 5.11 62318 0s in87 5.1518 0s in 0101 nts机械设计课程设计说明 8 8 mmd 789.34869180s in875.1502 3.2 减速器以内的传动零件设计计算 设计齿轮传动 1） 材料的选择： 小齿轮选用 45#钢，调质处理，齿面硬度 217 255HBS， 大齿轮选用 45#钢，正火处理，齿面硬度 162 217HBS。 计算应力循环次数 911 1022.6)153002(1144 06060 hjLnN9912 1065.177.3 1022.6 iNN 查图 11-14， ZN1=1.0 ZN2=1.01（允许一定点蚀） 由式 11-15， ZX1=ZX2=1.0 ， 取 SHmin=1.0 由图 11-13b，得 MPaH 6001lim , MPaH 5502lim 计算许用接触应力 M PaZZS XNHHH 6 1 20.11 . 0 20.16 0 011m i n1l i m1 M PaZZS XNHHH 5 6 10.105.10.15 5 022m i n 2l i m2 因 12 HH ，故取 22 /5 61 mNHH 2） 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩 mNT 199621 初取 3.12 tt ZK ，取 4.0a，由表 11-5得 MPaZ E 8.189 nts机械设计课程设计说明 9 9 由图 11-7得， 5.2HZ ，减速传动， 016.3 iu ; 由式（ 5-39）计算中心距 a mm53.6871.5158.1895.2016.34.02488 401.1)1016.3(2)1(32321 HEHatZZZZuKTua由于 , 130mmd1,根据轴承取标准值，取 d2=47mm 查表 2-13-1，选 6309 型号的深沟球滚子轴承。轴承型号为 6309 GB/T276-1994 4.2 轴的强度校核 计算大齿轮上的作用力 转矩 T=142.61N.m 圆周力 NdTFt 13492101 4 1 6 1 022 Ft=1349N 径向力 NtgtgFFtr 4 9 1201 3 4 9 Fr=491N 轴向力 NtgtgFFta 001349 aF=0N （） 绘轴的受力简图，求支座反力 nts机械设计课程设计说明 14 14 nts机械设计课程设计说明 15 15 1L =91.5 2L =55.5 3L =55.5 . 垂直面支座反力 0 BM 0)( 332 LFLLR tAy N5.6745.555.55 5.551349323 LL LFR tAy RAY=674.5N 0Y NRFR AytBy 5.6745.6741349 RBY=674.5N b. 水平面支座反力 0B M 得， 0)(F2)( 321232 LLLLFdFLLR QraAzNLLLLLFLFRrAz5 58 05.555.555.55.5555.912 92 455 5.4 91)(23321Q2）（AzR =5580N 得：0Z 21 6529 24-49 1-55 80-QB FFRR rAzzN BZR =2165N (2)作弯矩图 a. 垂直面弯矩 MY图 C点 ， mmNLRMAyy 43C 1074 35.3.5555.67 4CYM=37435N.mm b. 水平面弯矩 MZ图 C点左， mmNLLLRMzz 512Q2AC 102.1)(FzMC=120138N.mm C点右 , mmNLRMBzz 53C 1020.1，zMC=120158N.mm c. 合成弯矩图 C点左 , mmNMMZy 52C2CC 1062.1CM=125835N.mm C点右 , mmNMMMzy 52C2CC 1026.1，CM=125854N.mm （） 作转矩 T图 nts机械设计课程设计说明 16 16 mmNdFTt 1416452T =141645N.mm （） 作计算弯矩vM图 该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑， 取 =0.6 C点左边 mmNTMM CVC5225221025.1)1 4 1 6 4 56.0()1062.1()( vCM =151982N.mm B 点右边 mmNTMM CVC5225221052.1)06.0()1026.1()( CvM =151982N.mm D点 mmNTMMDVD 849
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