机械设计课程设计任务书

1、机械设计课程设计任务书一 设计题目：带式输送机传动装置二 原始数据 项目 5输送带工作拉力 2000输送带工作速度 () 0.9滚筒直径 300 三 技术要求1 工作有轻微振动，空载启动，工作时经常满载，单向运转。 2 单班制工作，减速器使用寿命为5年，小批量生产。 3 运输带速度误差为。 4 启动载荷/名义载荷为1.5倍。 四 设计工作量1.减速器装配图一张(A0图纸)。2.绘制高速轴零件图一张(A3 CAD打印)。3.设计说明书一份（手写或A4纸打印）。第一部分 传动装置总体设计1.2电动机的选择1.2.1 电动机的类型和结构形式 电动机选择Y系列三相交流异步电动机，电动机的结构形式为封闭

2、式。1.2.2 确定电动机的转速 由于电动机同步转速愈高，价格愈贵，所以选取的电动机同步转速不会太低。在一般械中，用的最多的是同步转速为1500或1000的电动机。1.2.3 确定电动机的功率和型号1.计算工作机所需输入功率 由原始数据表中的数据得 2.计算电动机所需的功率 式中，为传动装置的总效率 式子中分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。联轴器传动效率齿轮传动效率滚筒的效率一对轴承效率 总效率 取3卷筒轴工作转速n=57.32r/min按推荐的传动比合理范围，取二级圆柱齿轮减速器传动比i840，故电动机转速的可选范围为ni×n（840）×57.32458.5622

3、92.8r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y112M4的三相异步电动机，额定功率为4.0kw，满载转速1440 r/min，同步转速1500r/min。方案电动机型号额定功率Pkw电动机转速电动机重量N参考价格元传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比25.121Y112M-4415001440470230中心高外型尺寸L×（AC/2+AD）×HD底脚安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×GD132515× 345× 315216 ×17

4、81236× 8010 ×411.3确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）       总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为n/n1440/57.3225.12（2）       分配传动装置传动比×式中分别为高速级传动比和低速级的传动比，分别可取6.2和4.051.4计算传动装置的运动参数和动力参数1.4.1计算各轴转速高速轴：中间轴：1440/6.2232.26r/min低速轴：卷筒轴=57.35r/

5、min计算各轴输入功率1.4.3计算各轴的输入转矩表12 传动装置的运动参数和动力参数轴号转速（r/min）输入功率(kW)输入转矩(N·m)I14402.1013.92II232.262.0082.24III57.351.90316.39第二部分 各齿轮的设计计算1 高速级斜齿圆柱齿轮的设计1.1选择精度等级，材料及齿数 1.输送机为一般工作机，速度不高，故选用7级精度。 2.材料选择。选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。3.选小齿轮齿数，大齿轮齿数4按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限；

6、大齿轮的接触疲劳强度极限。1.2齿轮强度设计1.2.1根据接触强度，初算小齿轮分度圆直径及其他参数初步计算时，取 N·m则=31.03mm模数=取标准模数=1.25mm计算齿数。取，则 取计算大小齿轮分度圆直径1.2.2计算应力循环次数取接触疲劳强度寿命系数，计算接触疲劳许用应力所以许用接触应力. 计算载荷系数A查得小齿轮弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳极限B取弯曲疲劳寿命系数，C计算弯曲许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4D先计算圆周速度E已知使用系数，根据，7级精度查得动载系数；查得；查得；查得。故载荷系数F按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径G计算模数由接触疲劳强度计算的

7、模数m小于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数取以满足弯曲疲劳强度。为同时满足弯曲疲劳强度需按弯曲疲劳强度算得的分度圆直径计算齿数。取，则，取H计算大小齿轮分度圆直径1.2.4计算中心距将中心距圆整为120mm1.2.5计算齿轮宽度圆整后取2 低速级斜齿圆柱齿轮的设计2.1选择精度等级，材料及齿数 1.输送机为一般工作机，速度不高，故选用7级精度。 2.材料选择。选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。3.选小齿轮齿数，大齿轮齿数4按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。2.2齿轮强度设计

8、2.2.1根据接触强度，初算小齿轮分度圆直径及其他参数初步计算时，取 N·m则=58.85mm模数=取标准模数=2.0mm计算齿数。取，则 取计算大小齿轮分度圆直径2.2.2计算应力循环次数接触疲劳强度寿命系数，计算接触疲劳许用应力所以许用接触应力2.2.3. 计算载荷系数A查得小齿轮弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳极限B取弯曲疲劳寿命系数，C计算弯曲许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4D先计算圆周速度E已知使用系数，根据，7级精度查得动载系数；查得；查得；查得。故载荷系数F按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径G计算模数计算齿数。取，则，取H计算大小齿轮分度圆直径2.2.4计算

9、中心距2.2.5 计算齿轮宽度圆整后取四个齿轮的参数列表如表21表21齿轮模数齿数Z分度圆直径齿顶圆直径齿底圆直径高速级小齿轮1.522333629.25高速级大齿轮1.5137205.5208.5201.75低速级小齿轮231626657低速级大齿轮2126252256247第三部分 轴的设计第（I）轴设计1.先初步确定轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢，调质处理。取。，输入轴的最小直径显然是安装联轴器处直径，取。则联轴器的计算转矩。查GB/T50141985，选用HL2弹性柱销联轴器，其公称转矩为.半联轴器的孔径，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度。根据最小直径选取6303轴

10、承，尺寸为2.求作用在齿轮上的力高速级小齿轮的分度圆直径3求出支点反力/2/2a-a截面处的弯矩b-b截面处的弯矩4在垂直面上的弯矩图，支点反力为FR1V=Fr2V=Ft- FR1V=843.64-209.4=634.24Na-a剖面左侧 弯矩 MAh=FR1Hl3=209.4106/2=11098N·mma-a剖面右侧 弯矩 MAh=FR2Hl2=634.24106/2= 33614N·mmb-b截面处的弯矩合成弯矩，a-a剖面左侧a-a剖面右侧b-b截面画转矩图T=9.55P/N=13854.17N·mm5确定危险截面及校核强度查得因减速器单向运转，故可认为转

11、矩为脉动循环变化，修正系数取0.6求当量转矩78072 N·mm=49.97所得应力小于材料使用应力，所以设计轴满足要求减速器主动轴设计各段轴直径，轴段长度的确定如下图第（II）轴设计2.3.1初算第（II）轴的最小直径1.第（II）轴上输入功率，转速，转矩由前面算得，2.初步确定轴的最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理。取,于是得根据最小直径查2GB/T2761994选取6305。轴承的规格为2.3.2.第（II）轴的结构设计各段轴直径，轴段长度和直径的确定如下图第轴设计3.3.1初算第III轴的最小轴径1.输出轴上的功率，转速，转矩由前面算得：，2初步确定轴的最小直径先初步估

12、算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。取,于是得输出轴的最小直径显然是安装联轴器处直径取。则联轴器的计算转矩查GB/T50141985，选用HL3弹性柱销联轴器，其公称转矩为.半联轴器的孔径，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度。根据最小直径选取6308轴承，尺寸为2.3.2第III轴的结构设计各段轴直径，轴段长度的确定如下图第四部分 校核一.滚动轴承的选择及寿命校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用的是单列深沟球轴承轴30207两个，轴30207两个，轴选用30208两个 (GB/T297-1994) 寿命计算：轴1.查机械设计课程设计表8-159，得深沟球轴承3020

13、72.查机械设计得 X=1, Y=03.计算轴承反力及当量动载荷：在水平面内轴承所受得载荷 在水平面内轴承所受得载荷 所以轴承所受得总载荷由于基本只受轴向载荷，所以当量动载荷：4.已知预期得寿命 10年，两班制基本额定动载荷所以轴承30207安全，合格轴1.查机械设计课程设计表8-159，得深沟球轴承302082.查机械设计得 X=1, Y=03.计算轴承反力及当量动载荷：在水平面内轴承所受得载荷 在水平面内轴承所受得载荷 所以轴承所受得总载荷由于基本只受轴向载荷，所以当量动载荷：4.已知预期得寿命 10年，两班制基本额定动载荷所以轴承30208安全，合格。中间轴上轴承得校核，具体方法同上，步

14、骤略，校核结果轴承30207安全，合格。二.键联接选择及校核1.键类型的选择选择45号钢，其许用挤压应力=1501轴左端连接弹性联轴器，键槽部分的轴径为32mm，轴段长56mm，所以选择单圆头普通平键(A型)键b=8mm,h=7mm,L=45mm2轴轴段长为73mm，轴径为43mm，所以选择平头普通平键（A型）键b=12mm,h=8mm,L=63mm轴段长为43mm，轴径为43mm，所以选择平头普通平键（A型）键b=12mm,h=8mm,L=35mm3轴轴段长为68mm，轴径为48mm，所以选择圆头普通平键（A型）键b=14mm,h=9mm,L=58mm右端连接凸缘联轴器，键槽部分的轴径为38

15、mm，轴段长78mm，所以选择单圆头普通平键(A型)键b=10mm,h=8mm,L=69mm2.键类型的校核1轴T=23.94N.m ，则强度足够， 合格2轴T=103.60N.m ， 则强度足够， 合格3轴T=360.25N.m ，则强度足够， 合格,均在许用范围内。第五部分减速器装配图的设计4.1 箱体主要结构尺寸的确定4.1.1铸造箱体的结构形式及主要尺寸减速器为展开式二级圆柱齿轮减速器，主要尺寸如表31名称符号齿轮减速器箱座壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘壁厚12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地角螺栓直径18地角螺栓数目6轴承旁连接螺栓直径14连接螺栓的间距150轴承端盖螺钉直径8视孔盖螺

16、钉直径6定位销直径8至外箱壁距离24/20/16至凸缘边缘距离22/14轴承旁凸台半径18凸台高度低速轴承外径确定外箱壁至轴承座端面距离46铸造过度尺寸x,yx=5 y=25大齿轮顶圆与内箱壁距离10齿轮端面与内箱壁距离>8箱盖箱座肋厚轴承端盖外径201轴承旁连接螺栓距离s201盖与座连接螺栓直径104.1.2箱体内壁的确定箱体前后两内壁间的距离由轴的结构设计时就已经确定，左右两内壁距离通过低速级大齿轮距箱体内壁的距离也同样可以确定。箱体下底面距低速级大齿轮齿顶圆距离大于3050mm，由此可以确定下箱体的内壁距大齿轮中心的距离。4.2 减速器附件的确定视孔盖：由3表114得，由是双级减速

17、器和中心距，可确定视孔盖得结构尺寸。透气孔：由3表115得，选用型号为的通气塞液位计：由3表710得，选用型号的杆式油标排油口：油塞的螺塞直径可按减速器箱座壁厚22.5倍选取。取螺塞直径为16mm.起盖螺钉：起盖螺钉数量为2，直径与箱体凸缘连接螺栓直径相同，取螺钉直径为10mm定位销：由表31的定位销直径为8mm吊环：由3表113得，吊耳环在箱盖上铸出。根据表31中确定的尺寸可以确定吊耳环的尺寸。第六部分 润滑密封5.1润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度<12 m/s，所以才用浸油润滑的润滑方式。高速级齿轮浸入油里约0.7个齿高，但不小于10mm，低速级齿轮浸入油高度约为1个齿高（不小于10mm）,1/6齿轮。2.轴承的润滑轴承采用润滑油进行润滑，润滑油直接采用减速器油池内的润滑油通过输油沟进行润滑。5.2密