机械课程设计报告

1、。机械设计课程设计报告书题目：带式输送机传动装置学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：。1。一、传动方案分析设计题目为带式输送机传动装置。已知载荷 F=1757 N，载荷性质为微振，卷筒直径 D=0.23 m，速度 V=2.85 m/s ，使用地点为室外，要求小批量生产，使用年限为五年一班。二、电动机选择传动装置的运动和动力参数计算2.1电动机方案确定电动机类型和结构形式选择选择 Y 系列（ IP44）三相异步电动机。 该系列电动机为封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机， 效率高，节能，堵转转矩高、 噪声低、振动小。运动安全可靠。能防止灰尘、铁屑和其他杂物侵入电动机内部。电动机容量确定工

2、作机是同步带传动，w=0.96F V17572.85输出功率： Pw10005.216KW10000.96w1 为联轴器效率（弹性联轴器），1=0.99 ； 2 为齿轮传动效率 （8级精度齿轮传动）， 2=0.97 ； 3 为轴承效率（滚动轴承） ， 3=0.99.总效率 :230. 9920. 97 0. 9930. 922a1 23PP5. 216电动机的输出功率:wd5. 657KWa0. 922电动机转速选择 ( 附电动机主要性能参数表)工作机的转速 :n60 1000v60 1000 2. 85r/minD236. 8230一级圆柱齿轮减速器推荐传动比:i=1-8;电动机的转速 n0

3、=n*i236.8*8 r/min =1894.4 r/min;。2。根据功率 Pd 和转速 n0，查表可得选择电动机为Y 系列（ IP44 ）三相异步电动机 Y160-6.电动机主要性能参数电机型号额定功率 P同步转速满载转速 n满载效率/kWr/minr/min/%Y160M-67.51000970862.2传动装置总传动比确定设小齿轮所在轴为1 轴，大齿轮所在轴为2 轴；(1)传动比为： i an970n4. 096236.8(2)各轴转速 :n1= n 0 =970 r/min; n3 =n2n1970r/mini a236 84. 096(3)各轴输入功率：Pd =6.450kwd6

4、.450 0. 99 6.3860（kw）P P11PP2321P3P3126. 3860. 970.996. 1320（kw）6.1320. 980. 995.9490（ kw）(4) 各轴输入转距：TP6. 450（Nm）9550d9550d97063. 5030nmT1Td163. 5030. 9962. 8720（Nm）T2T1i a3262. 8724. 096（ Nm）0. 98 0. 97 247.33231247. 30. 98 0. 99239. 930（Nm）TT三、传动零件的设计计算3.1齿轮传动设计方案根据设计条件：齿轮采用闭式软齿面由机械设计课程设计指导手册查得。3。

5、小齿轮： 45 钢，调质处理，硬度1972866HBS，取 HB1 =240接触疲劳极限弯曲疲劳极限Hlim550 620MPa ；取Hlim 1 580MPaFE410 480MP a；取FE 1 450MPa大齿轮： 45 钢，正火处理，硬度156217HBS， HB2190MPa接触疲劳极限H lim350 400MPa ;取 H lim 2 370MPa弯曲疲劳极限FE 280 340MPa; 取 FE 2 320MP a取安全系数：SF1.25SH1.0H 1H lim 1580580MPaSH1.0H 2 H lim 2370370MPaSH1.0F1FE 1450360MPaSF

6、1.25F 2FE 2320256MPaSF1.253.2 齿轮传动设计计算3.2.1齿轮传动参数设计设齿轮按 8 级精度制造， 载荷性质为微振， 根据机械设计基础。 查表11-3 ，取载荷系数 K=1.1。查表 11-6 可知，齿宽系数d1；查表 11-4可知，弹性系数ZE188.0； T1=62.872 N*m;u=i=4.096（ 1）计算小齿轮分度圆直径d1KT u21Zd11H3u H2d2.32* 3 2321. 162. 872 104. 096 1189. 81. 04. 09637065 63mm(2) 齿宽 b。4。bdmmmmd11 65. 6365. 63取b2 70m

7、m;b1 75mm（ 4）初选齿数小齿轮齿数 Z1=25;大齿轮齿数 Z2Z1i a254. 096102(5) 模数 md165. 63mmm2. 6Z125圆整模数，按表4-1, 取 m=3 mm;(6) 中心距 ad1 d260 248a154mm22对中心距进行圆整，取a=195 mm;实际齿数为： Z1=25；Z2=105;实际传动比：Z2105i4. 2Z125相对误差 i4. 24. 096100% 2. 5%4. 096（ 7）圆柱齿轮相关数据查表可知：齿顶高系数为 ha*; 顶隙系数 c* =0.25.。5模数m分度圆直径齿顶高h a齿根高h f全齿高h齿顶圆直径齿顶圆直径齿

8、根圆直径齿根圆直径中心距a。3 mm;d 175 mm; d 2315 mm;ha * m1 . 033 mm;( ha *c * ） m3 . 75 mm;h ah f6 . 75 mmd a 1d 12 h a81 mm;d a 2d 22 h a321 mm;d a 1d 1- 2 h f67 . 5 mm;d a 2d 2- 2 h f307 . 5 mm;195 mm;齿轮传动强度校核验算轮齿弯曲强度(1) 齿形系数 YFa、 YSa由图11 -8，YFa12. 73, YFa22. 23由图11 -9，YSa11. 58, YSa21. 82(2)F1、F 2的计算KTY Y2 1

9、. 1 62. 8723F121Fa1 Sa12. 73 1. 58 10b m2Z70 32252138Mpa F1360MPaf1YFa2YSa22. 231. 82F 2YFa1YSa1381. 582. 73Mpa F2MPa36256(3) 齿轮的圆周速度vd1n175 9703.81 /s601000601000m对照表 112 可知选用 8 级精度合适。四、 轴的计算4.1轴径初估根据轴的功率进行估算。4.2轴系结构设计方案分析高速轴结构设计方案分析。6。（ 1）初选材料选用 45 钢, 正火处理，其主要性能如下：硬度170 217HBS；强度极限B600MPa;屈服极限S300

10、MPa;弯曲疲劳极限1275MPa;（ 2）初算轴径36. 386dmin =cP =108 3=20.2mmn970（ 3）轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。取 1 轴的最小轴径 d1=30mm其他轴径分别为38mm 40mm 42mm 47mm 40mm轴的结构图如下所示：。7。低速轴结构设计方案分析（ 1）初选材料选用 45 钢, 调质，b650MPa ,s360MPa（ 2）初算轴径3Pd2 =cn =1083 6. 132 =32mm236. 8（ 3）轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原

11、则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。由于从动轴的尺寸计算后得出可以安装齿轮，故从动轴选用普通轴。取从动轴的最小轴径 d1=40mm。8。其他轴径分别为48mm 50mm 52mm 57mm 50mm轴的结构图如下所示：4.3轴系结构强度校核 ( 选择一根轴即可 )高速轴的强度校核：F= 2T1= 2296 10 3=2406.5 Ntd 1246圆周力FnFt2406.5=2560.9 N法向力coscos 20a 求垂直面支反力Fr875.9F1v437.95 N22F2vFrF1v437.95Nb 求水平面支反力F1H F2 HFt1203.25N2。9。c 垂直面弯矩M v =0.5 F2

12、 v L=21678.5( Nmm)Mv =0.5 F2 v L=21678.5( Nmm)水平面弯矩M H=0.5F2 HL=59560.9()N mm合成弯矩M=M v2 M H 2 =63383.42( N mm)M M2M H2=v( N mm)=63383.42d 转矩T Ftd22406.5 123 295999.N5 mm2圆周力 Fr =Fttan2406.5ta n20875.9 N当量弯矩 M e = M 2aT2=109100.28( N mm)。10。e 计算危险截面处轴的直径：轴的材料选用 45 钢，调质处理 , 并查表得：B = 650（查表 14 1）1b =60

13、MPa（表 14 3）3Md 0.13e 109100.281b=0.160=26.3 mm考虑到键槽对轴的削弱，将d 值加大 5%则 d=27.61mm 35mm经校核所设计的从动轴轴径合适。五、 键的选择及键联接的强度计算5.1键联接方案选择（ 1）1 轴外伸端 D=30mm，故选键 GB/T10962003，b=10 mm，L=50 mm，。11。h=8mm，选 45 号钢。(2)1 轴与小齿轮配D=42 mm，考虑键在轴中部安装故选键GB/T1096 2003， b=12 mm，L=33 mm ，h=8 mm，选 45 号钢。（ 3）2 轴外伸端 D=40mm，故选键 GB/T1096

14、 2003，b=12 mm，L=50 mm，h=8 mm，选 45 号钢。（ 4） 2 轴与大齿轮配合D=52 mm，考虑键在轴中部安装故选键GB/T1096 2003， b=16 mm，L=49 mm ，h=10 mm，选 45 号钢。5.2键联接的强度计算（ 1） 1 轴外伸端所选键，选45 号钢，其许用挤压力p=100MPa4TI467830phld3016.15 p8 70则强度足够，合格。（ 2）1 轴与小齿轮配合所选键， 选 45 号钢，其许用挤压力p=100MPa4TI467830phld3016.15 p8 70则强度足够，合格。（ 3） 2 轴外伸端所选键，选45 号钢，其许

15、用挤压力p=100MPa。12。4TI467830phld3016.15 p8 70则强度足够，合格。（ 4）2 轴与大齿轮配合所选键， 选 45 号钢，其许用挤压力p=100MPa4TI467830phld3016.15 p8 70则强度足够，合格。六、 滚动轴承的选择和基本额定寿命计算6.1滚动轴承选择方案及固定方案考虑轴受力较小且主要是径向力， 故选用深沟球轴承主从动轴承根据轴径值查机械设计课程设计指导书选择主动轴轴承： 6208 从动轴轴承： 6210 各 2 个（ GB/T276-1993），两轴承受纯径向载荷。两个轴承中的一个采用轴承盖和轴肩固定， 另一个采用定距环和轴承盖固定。6

16、.2滚动轴承基本额定寿命计算完成计算后说明寿命 ( 安全 ) 要求与经济性的矛盾七、 联轴器选择由于减速器载荷较平稳， 速度不高，无特殊要求， 考虑拆装方便及经济问题，故选用弹性柱销联轴器。轴 1 的最小轴径： d1min=20.2 mm; 轴 2 的最小轴径： d2min=32.0 mm;轴 1 转速为： n1=970 r/min;轴 2 的转速为： n2 =236.8 r/min。将机器启动时的惯性力和工作中的过载等因素考虑在内，联轴器的计算转矩 Tc 为:转矩变化很小，选取工作情况系数为：KA=1.5. 。13。Tc1=KA*T 1；Tc2=KA*T 2；根据机械设计课程设计指导手册表1

17、5-4 ，因为 TcTn；n3m/s。轴承的润滑选择油雾润滑。8.2密封方案对比及确定a、. 箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法b、观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封c、轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖的间隙，。14。选用橡胶密封圈加以密封。九、其它技术说明9.1减速器附件选择方案箱体主要结构尺寸计算 :箱座壁厚：=8mm箱座凸缘厚度： b=12mm箱盖厚度：1 =8mm箱盖凸缘厚度： b1 =12mm箱底座凸缘厚度：b2 =2.5 =20mm箱座、箱盖肋厚： m=0.85 =6.8mm大齿轮

18、顶与内箱壁距离：1 =10mm小齿端面到内箱壁距离：2 =10mm地脚螺栓 M16，数量 6 个。通气器减速器在运转时，箱体内温度升高，气压增大，对密封不利，所以在箱体上方安装通气器，可以使膨胀的气体自由溢出，保证压力平衡，提高箱体缝隙处的密封性能。本减速器在室外工作，所以选择室外的通气器。生产批量为小批，通气器和窥视孔盖采用焊接的结构。工作环境为室外，所以选用较为完善的通气器，其内部做成各种曲路，并有金属滤网，可以减少停车后灰尘随空气进入机体内。油标用于检查油池油面高度，以保证箱体内有正常的油量。游标尺常放置在便于观察减速器油面及油面稳定处， 确定油标尺的高度和角度， 应使油孔位置在油面以上

19、，以免油溢出。设计时，应使箱座油标尺座孔的倾斜位置便于加工和使用，座孔表面要铣沉孔。螺栓及吊环螺钉吊环螺钉用于拆卸箱盖，也允许用来吊运轻型减速器。其它附件油塞：放油孔的位置在油池的最低处， 箱体上放油孔内的内螺纹的小径与油池的底面在同一高度， 保证箱体内的润滑油和杂志能够排净。 放油孔用螺塞封住，在箱体外壁上有 5mm高的凸台，凸台上加工 3mm深的鱼眼坑，加油圈，保证密封效果。9.2减速器主要结构配合要求。15。键、轴承、端盖、联轴器、中心距说明配合精度要求与经济性的矛盾9.3减速器主要技术要求安装1. 减速机的组装、部装以及总装一定要按装配工艺顺序进行。 不能发生工艺干涉，如轴中间的齿轮还

20、没装，便现把轴端的轴承装配。2、未经技术检查科检查合格、验收、未打印和油漆未干的零件一概不准装配。3、任何相互配合的表面尽量不要在装配时修正，要求配作零件、象键和键槽的修配除外。4、滚动轴承在装到轴上之前应先在油中预热 80-100 摄氏度，并要做热膨胀计算，力的传递应通过滚动轴承的内环， 装配时将未打印的一面向支承面装靠。5、减速机机盖、机座对合面尽量不要采用任何垫片进行密封6、装配前零件要进行清洗，滚动轴承要用汽油或质量好的清洗机清洗，绕后用压缩空气吹干。7、减速机装配后进行试验车，试运转的转速应接近减速机额定转速，严禁在试车时的润滑油内加入研磨剂和杂质， 齿面接触率要达到规定的等级要求。

21、8、减速机合格后，由技术检验部分打印并出鉴定书，未经过检验合格的减速机不能进行机器装配和入库， 成品包装好的减速机要有合格证和安装保养须知。拆卸：整台减速器的拆卸如有整台同型号、 同传动比的减速器备件时，已损坏的减速器可整台更换。 分别卸下减速器高速轴端、 从动轴端的连接螺栓，使减速器与传动系统脱开， 卸下地脚螺栓后，整台减速器即可卸下。十、设计小结本次的课程设计，我学到了很多，收获了很多。这是大学以来第一次设计这么大的装配图， 当把图纸发下来的时候， 面对空白的图纸， 都不知道从何下笔。通过查阅资料和老师的指导下， 知道了如何一步一步的去完成这次的课程设计。但设计的过程还是困难重重的。装配图的设计是严谨的， 需要查阅许多的资料， 来确定装配