机械设计基础--课程设计

机械设计基础-课程设计,课程设计题目：,设计一台带式输送机中使用的单级斜齿圆柱齿轮减速器,原始数据：,输送带工作拉力F（N）,输送带工作速度v（m/s）,卷筒直径D（mm）,原动机为电动机；齿轮单向连续运转；两班制。,设计工作量：,装配图一张（A1）,零件图两张（低速轴、大齿轮）,设计说明书一份,带式输送机,单级斜齿圆柱齿轮减速器,减速器下箱,大齿轮轴系图,设计说明书目录格式,1.传动方案拟定-1,2.选择电动机-,3.计算总传动比及分配各级传动比-,4.计算传动装置的运动和动力参数-,5.传动零件的设计和计算-,（1）带传动的设计和计算-,（2）齿轮传动的设计和计算-,6.轴的设计及校核-,（1）轴的结构设计-,（2）轴的结构设计和校核-,验算运输带带速允差-,8.键联接的选择-,（1）轴上键联接的选择-,（2）轴上键联接的选择和校核-,9.联轴器的选择-,10.箱体设计-,11.润滑与密封-,12.设计小结-,13.参考资料目录-,设计说明书目录格式,7.轴承的选择计算-,（1）轴上的轴承选择-,（2）轴上的轴承选择和校核-,设计基本步骤,1.选择电动机（Y系列三相异步电动机）,（1）确定工作机功率（即卷筒所需功率）,（2）确定原动机功率（即电动机的输出功率）,为从电动机至工作机主动轴之间的总效率,（3）确定电动机额定功率Ped,根据Pd选定Ped，应使Ped等于或稍大于Pd（手册表格20-1）,（4）确定电动机转速nd,V带传动常用传动比范围24,齿轮传动常用传动比范围36,查手册表格20-1选定电动机型号,2.分配传动比,原则：,各级传动比应在合理的范围内,各级传动尺寸协调，传动比应满足相关规定,i带i齿轮,i1=24（带传动）i2=36（齿轮传动）,i带可取较小值22.5,理想值为23；i齿轮理想值35，常用4左右,nm：所选电动机的满载转速；,nw：卷筒转速转速；,根据各级传动比分配原则先选取带传动的传动比，再算出齿轮传动的传动比,3.计算各轴转速(r/min),电动机轴：,4.计算各轴输入功率(kw),5.计算各轴转矩(Nm),根据公式分别求出T0、T、T、T,将所有计算结果汇总列于设计说明书最右侧,电动机轴：,轴：,6.带传动设计,参考教材P221例13-2（第六版P225）,设计步骤：,（1）已知：V带传动功率P=Pd；小带轮转速n1=nm；大带轮转速n2=n；传动比i1=i带,（2）按照工作情况由表13-8确定KA后，计算Pc,（3）根据Pc和n1由图13-15选择V带型号,（4）计算大小带轮基准直径,（5）验算带速,带速在525m/s范围内,（6）计算V带基准长度Ld和中心距a,初选V带中心距a0，a0应符合0.7(d1+d2)a0120,（8）求V带根数z,z10,（9）计算带轮轴上的压力FQ,将带的型号、带的根数、带的基准长度Ld、中心距a、大小带轮基准直径d1和d2列于说明书最右侧,注意：1.选定大小带轮直径后，i带可能与分配值不同，应采用新值;2.带的根数可以向上圆整，也可以向下圆整，但要保证误差在5%以内；,所有计算数据要求保留小数点后三位,带的根数Z最好不要大于5根，常用3根或4根，以免带轮过宽，当Z过大时，可增加小带轮直径d1重新设计。,带传动设计,注意：必须计算出V带转速误差的具体数值,按取定的d2重算n2,d2不能太大，一般d2350mm较好，以免造成大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难和与机座碰撞。,7.齿轮传动设计,参考教材P175例11-1（第六版P179）,设计步骤：,（1）选择材料及热处理方式，确定许用应力,闭式软齿面：按照齿面接触强度条件设计；按照齿根弯曲强度条件校核,对于齿面接触强度，在使用设计式或校核式时,（2）按照设计准则进行强度设计和校核,注意：,（3）其他几何尺寸设计,初步选定z1；,初步选定螺旋角（一般在1015）；,计算mn，向上圆整成标准值，且mn1.5；,计算中心距a，并圆整；,计算螺旋角，精确到秒；,精确计算d1、d2，保留小数点后三位；,（4）计算齿轮的圆周速度，验算初选的精度等级是否正确,（5）按照教材P68（第六版P69）表4-4计算斜齿轮的几何尺寸,（6）大小齿轮结构设计教材P182（第六版P186）,（7）齿轮的润滑,当v12m/s时，浸油润滑，浸油深度为12个齿高，且不得小于10mm；当v12m/s时，采用喷油润滑,将z1、z2、a、mn、d1、d2、da1、da2、df1、df2、b1、b2列于说明书最右侧,已知：P=轴输入功率；n1=轴转速；i=i齿,选用软齿面组合；小齿轮用45钢调质（考虑轴要求）；大齿轮用45钢正火,齿轮传动设计,闭式斜齿轮的设计注意问题：,1.z1=2040，一般在30左右,2.标准中心距a（取0、2、5、8结尾的数）,3.要分别校核F1和F2,1.小齿轮结构,齿轮结构设计问题：（教材P182，第六版P186）,当x2.5mt或da2d时，做成齿轮轴，否则做成实心式齿轮,da,d,齿轮轴,实心式,x,齿轮传动设计,1.小齿轮结构,当x2.5mt或da2d时，做成齿轮轴，否则做成实心式齿轮,da,d,齿轮轴,实心式,x,2.大齿轮结构,腹板式,dh=1.6ds；lh=（1.01.5）ds并使lhb；=（2.54）mn，但不小于8mm；d0和d按结构取定，当d较小时可不开孔。,注意：结构尺寸必须取整数,装配图草图设计,计算手册P17表3-1；P24表4-1；P25图4-1,1.确定三视图位置,拟定轴上零件的装配方案（确定轴段的数量、每段轴装配的零件、初选滚动轴承型号以及轴上零件定位方式等）；,轴肩轴环尺寸：定位轴肩：h(0.07-0.1)dR或C；非定位轴肩：h1-2mm；为保证定位准确R或Cr；轴环宽度：b1.4h,（1）轴的结构设计,b.考虑定位轴肩和非定位轴肩要求确定各轴段直径,可初选直径系列为2（轻）系列,装配图草图设计,2.轴的结构设计,a.估算最小直径（教材P245，第六版P250式14-2）,考虑键槽，d应增大4%-5%；考虑大带轮尺寸要求，综合定出装大带轮处直径d1,c.确定各轴段长度（考虑零件宽度和零件间相互距离由装配图画出）-“长度是画出来的”,d.轴承型号的确定,当用套筒、圆螺母、轴端挡圈等作轴向定位时:l=B-(23)mml为该轴段长度,拟定轴上零件的装配方案（确定轴段的数量、每段轴装配的零件、初选滚动轴承型号以及轴上零件定位方式等）；,考虑联轴器尺寸要求；,（2）轴的结构设计,可初选直径系列为2（轻）系列,装配图草图设计,轴的结构设计,a.估算最小直径（教材P245，第六版P250式14-2）,考虑键槽，d应增大4%-5%；,d.轴承型号的确定,满足轴的最小直径大于轴的最小直径，综合定出装联轴器处直径d1，此处确定联轴器型号（弹性柱销联轴器，参考教材P297例17-1（第六版P303）,b.考虑定位轴肩和非定位轴肩要求确定各轴段直径,c.确定各轴段长度（考虑零件宽度和零件间相互距离由装配图画出）-“长度是画出来的”,（3）滚动轴承的设计,滚动轴承润滑：当dn（1.52）105mmr/min时采用脂润滑，超过这一范围采用油润滑,装配图草图设计,a.初选轴承型号,b.轴承润滑方式,斜齿轮用70000型,通常当浸油齿轮v2m/s时，轴承可采用脂润滑,c.密封方式,vd，合理；若d结d，不合理,i：轴上的参数,轴承的校核,FA=Fa2,确定轴承密封方式,装配图绘制步骤,第二阶段：轴承组合设计等（手册P29）,确定轴系轴向位置及轴承游隙调整方式,确定轴承端盖形式并进行结构设计,传动件结构设计,确定传动件润滑方式,装配图绘制步骤,第三阶段：设计机体及减速器附件,确定箱座剖分面的结构,确定减速器外壁位置,确定箱座及箱盖的形状与结构,选择联接螺纹，确定轴承旁联接螺纹位置并进行联接凸台设计，确定剖分面连接螺栓位置,选择定位销，确定定位销的位置,减速器附件设计,单级圆柱齿轮减速器，大齿轮齿顶圆到油池底面距离为3050mm，油面高度大于大齿轮齿顶圆10mm,第三阶段：设计机体及减速器附件,1.滚动轴承内的封油盘和挡油盘,2.凸台高度的确定以及箱盖外轮廓的设计,3.窥视孔和视孔盖的设计,窥视孔设在箱盖顶部能看到齿轮啮合的位置，大小以手能伸入箱体进行检