武汉理工机械设计基础课程设计(权威版)

目录1传动方案的设计11电机的选择212计算各轴的运动及动力参数42齿轮的设计21齿轮材料的数据522齿轮的设计及强度校核53轴的设计计算31轴的材料的选择和最小直径的估算832轴的强度校核104滚动轴承的选择与计算41滚动轴承的选择1342滚动轴承的校核135键连接的选择与计算51键连接的选择1552键连接的校核156联轴器的选择61联轴器的选择1662联轴器的校核167润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择71润滑方式的选择1672密封方式的选择178箱体及附件的结构设计和选择81箱体的结构尺寸1782附件的选择189设计小结2010参考资料20设计题目带式输送机中单级斜齿圆柱齿轮减速器。工作条件两班制工作，使用年限为5年，单向连续运转，载荷平稳。已知条件项目运输带工作拉力F（N）运输带速度V（M/S）卷筒直径DMM参数460022220结构简图1传动系统的方案设计11电机的选择电动机的类型和结构形式应根据电源种类、工作环境、工作时间及载荷的性质、大小、启动性能和过载情况等来选择。Y系列综合性能好，本课程设计采用Y系列三相异步电动机。111电动机功率的选择假设工作机所需功率（KW）；WP电动机的额定功率（KW）；E电动机工作功率（KW）；D工作机到电动机之间的总效率（）。则FVPW2/10001012KW246001000/齿轮滚筒联轴器轴承22，960970980,滚筒齿轮轴承联轴器，查表可得所以09909709909809809608756，。KWPW541/D112电动机的数据及总传动比MIN/R9851024306D106WVN895107WMI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）总传动比轴伸尺寸DEMM1Y200L6B1575073038225511012计算各轴的运动及动力参数121各轴的转速。轴二，轴一MIN/9861073RNWM122各轴的输入功率KW86109704361P5轴承齿轮联轴器D123各轴的输入转矩MNNPT3405986105902734124各轴的运动及动力参数轴号转速NR/MIN功率PKW转矩TNM传动比II73011430149529II1909861086654334038222齿轮的设计21齿轮材料的原始数据22齿轮的设计及强度校核1由上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传动，软尺面硬度350，HBS所以齿轮的相关参数按接触强度设计，弯曲强度校核。XNHSTFPWYZMINLIL上式中各参数。寸系数，一般取弯曲疲劳强度计算的尺；命系数，一般取弯曲疲劳强度计算的寿；数，取试验齿轮额应力修正系；数，取弯曲强度的最下安全系；工作硬化系数，取；命系数，取接触疲劳强度计算的寿；数，取接触强度的最小安全系126113MINMINININXXNNSTSTFFWWNNHHYYZZZS由教材图529查得小齿轮MPA601HLIM大齿轮392LI所以材料热处理方法弯曲强度LIM/FMPA屈服极限LIM/HPA硬度BS正火16039018045钢调质220610220MPAYSPAZSXNFSTPXSTFWNHP20167530192461MIN2LI1LMIN2LI1L2按接触疲劳强度进行设计31217UKTZDDHP式中正号表示外啮合，负号表示内啮合；重合度系数，对于斜齿轮传动075088，取08；ZZK载荷系数，一般近视取K1317,因是斜齿轮传动，故K取小K13；齿宽系数，对于软尺面（350），齿轮相对于轴承对称布置时；DHBS；1,480取为D齿数比，对于斜齿圆柱齿轮，67可取为39。UUM516391524308712UKTZD2385,14283,2323D11则。，取为则初选3确定中心距，ZDMN72COS6COS1。N3取17293,91702COS5A64COS85COSZMDA121N21ZMN则，圆整得中心距，）（4计算传动的几何尺寸。，取，。取，大齿轮，小齿轮MBBD8027105729634COSZM1212N15齿轮弯曲疲劳强度的校核LIMINFSTPNXY上述式中试验齿轮的应力修正系数，取2；STSTY试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力，LIMF，MPAPAF160,202LIM1LI6103LIMLIM，取数，弯曲强度的最小安全系FFSS弯曲疲劳强度寿命系数，取1；NYNY弯曲疲劳强度的计算尺寸系数，取1。XX所以MPAYSXNFSTPXSTF201607521MIN2L2I1L1又因为MPAYZMBKTFSNFPFSNF20PA7896024173520754321930P2121式中外齿轮的符合齿形系数；FSY螺旋角系数。（其他字符的意义同前。）。，4819705COS233221ZVV由教材图526可得，02,1FSFSY188321/Z1/ZCOS1561由教材图541可得，螺旋角系数6综上所述两齿轮符合强度条件。2齿轮的相关参数名称代号单位小齿轮大齿轮中心距AMM175传动比I3822模数NMMM3螺旋角1729变位系数X0齿数Z2285分度圆直径DMM71963278037齿顶圆直径AMM64463270537齿根圆直径FMM52422258283齿宽BMM80723轴的设计计算31轴的材料选择和最小直径估算311轴的材料选用45号钢，调质处理。312高速轴直径和轴长的确定初算直径时，若最小直径段开于键槽，应考虑键槽对轴强度的影响，当该段截面上有一个键槽时，D增加57，两个键槽时，D增加1015，由教材表122，高速轴，同时要考虑电动机的外伸直径D48MM。10C所以MD4562180D2895M0173NPD113取两者的最大值，则电动机20/T32087联轴器，LT7初选GBYLTMDDDA564642135D51,237654332小齿轮根据滚动轴承查处的轴承类型选择则安装在的倍数，取取高速轴L1110MM,L245MM,L318MM,L418MML5B180MM,L6L418,L7L316313低速轴直径和轴长的确定MDMHDDMNPCDDA607541B069,205,5042198610545,21360,M10376454333123轴环宽度轴环定位高度根据滚动轴承取取则取两者之间的最大值，取为处的轴承类型为则安装在的倍数为取）（高速级20/T4312458LT9GBY联轴器，低速轴的联轴器选择所以低速轴的轴长初步确定为MLLMBLBLMLLLL18,53,7,70,521,3765243721由高速轴确定，取和）由结构定，要保证（取）（联轴器32轴的强度校核（低速轴所受转矩大，且两轴的直径相差很小，只校核低速轴）1求齿轮上作用力的大小、方向齿轮上作用力的大小N4531698273TAN39085TANF0TCOST398527540DT2M3NNP952ART轴向力径向力圆周力转矩（2）求轴承的支反力水平面上支力/FT2RBA垂直面上支力N8219014/702FARARD736/2A2BR（3）画弯矩图水平面上的弯矩MNFMRAC1367940195470703垂直面上的弯矩522/323DFARAC合成弯矩MNMCC2046159221（4）画转矩图MNT543（5）画当量弯矩图因单向回转，视转矩为脉动转矩，,已知，10/B60BMPA查表121可得，105493PABBMPA、54/9381B剖面C处的当量弯矩MNTC80934122211（6）判断危险剖面并验算强度A）剖面C当量弯矩最大，而且直径与相邻段相差不大，故剖面C为危险面。MPAMNBE05489312则MPAPADBEE54219710133B轴1的剖面虽仅受弯矩，但其直径最小，则该剖面为危险面。BDEPADMT2550168306831322所以轴的强度足够。4滚动轴承的选择与计算41滚动轴承的选择高速轴和低速轴的轴承段的直径分别为50MM,55MM,在轴的设计计算部分已经选用如下表所示深沟球轴承轴号装轴承处的轴径轴承型号55MM滚动轴承6211GB/T2769460MM滚动轴承6212GB/T2769442滚动轴承的校核由于低速轴的转矩大于高速轴，同时低速轴和高速轴的直径相差很小，所以只需校核低速轴的深沟球轴承。421轴的受力状况及轴承载荷计算水平面上支力19542N/FT2RBA垂直面上支力82190/702A2RD73461/F2A2RBR轴承所承受的径向载荷NFRBRA35714072461950287221）（轴向外载荷NA4368轴承的转速N190986R/MIN422求当量动载荷低速轴受轴向载荷，则，由教材表1413可得，1AFARPYFXFP减速器中等冲击取查有关轴承手册可得。5PFNCR33R00847,82621轴承低速轴，169/1RAFFAFR2FR1可得71,560YXN941563419870562ARPFFP423求轴承寿命N10847C33R、已知球轴承则HPNLH927539415678096601（按两班制计算每天工作16小时，一年工作350天，则满足年限要求年年135271HY5键连接的选择与计算51键连接的选择选择普通平键轴代号公称直径D（MM）公称尺寸BHM长度LMM深度（MM）114100GB/T10962003445014910055214100GB/T10962003445014910055齿轮1863GB/T1096200358651811637052键连接的校核由教材101得键连接时的挤压应力，由于低速轴的转矩大MPAP10于高速轴，而两者的直径相差很小，且对同一个轴来说，只需校核短键，所以只需校核键1863GB/T10962003MPAPALDTPP1054967165034H1042式中T为传递的转矩，T54335NMD为轴的直径,D65MMH为键的高度,H11MML为键的工作长度,LLB45MMB为键的宽度,B18MM所以键连接符合强度要求。6联轴器的选择61联轴器的选择结合电动机的外伸直径D55MM，高速轴和低速轴的最小直径分别为45MM和50MM。高速轴初选弹性套柱销联轴器LT8联轴器，低速轴选择弹性套柱销联轴器LT8联轴器432/145TGBY。62联轴器的校核因为低速轴所受的转矩较大，只校核低速轴，考虑到转矩MN354T2变化很小取。13AK所以，联轴器符合其强N103570654T2C度要求。7润滑方式、润滑油牌号及密封方式的选择71润滑方式的选择润滑方式有两种2当M/S时，采用油润滑；当时，采用脂润滑所以小齿轮大齿轮均采用油M/S751210639743106NDV1润滑。72密封方式的选择一般选用接触式密封毡圈油封。8箱体及附件的结构设计和选择81箱体的结构尺寸减速器铸造箱体的结构尺寸表结构尺寸（MM）名称符号齿轮减速器箱座（体）壁厚8箱盖壁厚110箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度2,B1252B5B50，箱座、箱盖的肋厚1,MM8,M18轴承旁凸台的高度和半径HRH由结构要求来确定轴承座的外径2D凸缘式低速轴23D5DFDA250地脚螺钉直径与数目N单级减速器FD16通孔直径FD20沉头座直径0D451MIN,C30底座凸缘直径2I,25轴承旁连接螺栓直径1D12箱座、箱盖连接螺栓直径28连接螺栓直径D8通孔直径135沉头座直径D181MIN,C20连接螺栓凸缘尺寸2I,16定位销直径D64轴承盖螺钉直径38视空盖螺钉直径46吊环螺钉直径5D由减速器的重量来确定，取16箱体外壁至轴承座断面的距离1L44大齿轮顶圆与箱体内壁的距离12齿轮断面与箱体内壁的距离21015取10备注1、A值代表两齿轮的中心距；2、与减速器的级数有关，对于单级减速器，取13、00250030，软尺面取0025，硬尺面00304、当算出的和小于8MM时，取8MM。182箱体附件的选择821窥视孔及窥视盖的选择查表144，因为是单级A250,则窥视孔及窥视盖的相关尺寸如下表MM822油标指示装置的选择选择游标尺M1616,其具体尺寸如下表MM9HDH1D23DHABCD112M41663512852622823通气器的选择选择M1215，其具体尺寸如下表MMDD1SLLA1DM16152219617231225824起吊装置的选择起重装置选为吊耳环和吊钩。对吊耳环（起吊箱盖用），（1825）,取为16MM，R（112）D取为16MM，E（081）D取为16MM，B2取为16MM。对吊钩，B36MM，H288MM,H144MM,R9MM,B16MM。825螺塞和封油垫的选择选择外六角螺塞、封油垫，M1815，具体尺寸见下表（MM）D1DESLHB1CM1415118232081725123310D1L23L41B23直径孔数R1201059090756074459设计小结六月的雨，潇潇洒洒，飘离落地。这本是一个离人消愁的季节，可是，对我们来说，一切都完全相反。六月的末旬，我们刚刚考完一系列考试，便火热的投入到机械设计基础的课程设计里。忙碌，紧张是我们的主旋律。在我们刚开始的时候，一切都是毫无头绪。在老师的指点引导之后，我们渐渐地理出来一点头绪。从数据开始，我们全身心的投入这场酣畅淋漓的战斗。开始我们的数据总是出现一点点的小差错，本着理科生执着认真、高规格的自我要求，我们没有向困难低头，像那一步一步镶嵌的黄牛一样，慢慢的缕，细细的算。没有什么能难倒自己，只有自己的松懈，才会产生无限的阻力。人，在做事时，就是和自己在战斗，和自己的懒惰在斗争，只有不断的高规格的自我要求，才能达到最后的胜利。我们就这样，一点一点，不断地完善自己的