机械课程设计全设计说明

1、电动机 选用：Y100L2-4i带3i 齿=4.025第三章减速器结构选择及相关性能参数计 算3.1减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2电动机选择(一) 工作机的功率PwPw =FV/1000=1150X 1.6/1000=1.84kw(二) 总效率 总2总=带 齿轮联轴器 滚筒 轴承= 0.96 0.98 0.99 0.96 0.992=0.876(三) 所需电动机功率PdPd Pw/ 总 1.84/0.8762.100(KW)查机械零件设计手册得Ped = 3 kw电动机选用 丫112M-4n满=1420 r/min3.3传动比分配工作机的转速n=60 X 1000v/(

2、 D)=60 X 1000 X 1.6/(3.14 X 260)=117.589r/mi ni 总 n 满/n 1420/117.58912.076(r/mi n)取 i带 3则 i齿 i总/i带 12.076/34.0253.4动力运动参数计算(一)转速n计算及说明结果n0 =n 满=1420 (r/min )ni =n0 / i带=门满/i 带=1420/3=473.333(r/min ) 山=ni /i 齿=473.333/4.025=117.589(r/min )nm=nii =117.589(r/min )（二） 功率PPoPd1.612(kw)PP0 带 2.100 0.941.9

3、74(kw)F2P1 齿轮轴承 1.974 0.98 0.991.916(kw)P3P2 联轴器轴承 1.916 0.99 0.991.875(kw)（三）转矩TT09550p0/ n09550 2.100/1420=14.126(N m)T1T0 带i带14.126 0.96 3 40.684(N m)T2T1 齿轮轴承 i 齿 40.684 0.98 0.99 4.025=158.872(N m)T3T2联轴器轴承i齿带158.872 0.99 0.991=155.710(N m )计算及说明结果将上述数据列表如下：轴号功率P/kWN-1/(r.min 1)T/(N - m)i02.100

4、142014.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98第四章齿轮的设计计算4.1齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用45号钢，调质处理，HB = 236大齿轮选用45号钢，正火处理，HB = 1904.2齿轮几何尺寸的设计计算按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得H liml 580MPa , H lim 2 530MPa ,SHlim = 1 Fliml 215MP a , f lim 2 200MP a，SF lim 1n1/ n2473.333/117.5

5、89 4.025由机械零件设计手册查得Zn1 = Z N2 = 1YN1 = Y N2 = 1.1由 H1Hlim1ZN1 鱼乞580MPaSh lim1h2Hlim2ZN2题530MPaSH lim1计算及说明结果F lim 1丫ni 215 1.1F1244MPaSf lim1F2F2YN2 200 1.1204MPaSF lim1（一）小齿轮的转矩T iT1 9550R/ n1 9550 1.974/473.377 42.379（N m）（二）选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载何平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取 K = 1.1（三）计算尺

6、数比=4.025（四）选择齿宽系数d根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取d二1（五）计算小齿轮分度圆直径d1d1 >计算及说明结果d1766KTi(u 1)1.1 40.684 (4025 1)厂h 22 U =7661 5302 4.025=44.714( mm)（六）确定齿轮模数a.24.025112.343 mm0.02) X 185.871d144.714乙 m 322.36取乙=24乙Z1 4.0252496.6取 Z2 = 96Z1 = 24Z2 = 96m =(0.007 0.02)a = (0.007取m=2（七）确定齿轮的齿数 乙和z

7、2（八）实际齿数比Z296Z1240.006齿数比相对误差 <± 2.5% 允许(九) 计算齿轮的主要尺寸d1 mZ1 2 24 48(mm)d2 mZ2 2 96 192(mm)d1 =48mmd2=192mm计算及说明结果1 1中心距a _d, d 2- 48192120 mma=120mm2 2齿轮宽度 B2d d1 1 48 48(mm)B1 = B 2 + (5 10) = 53 58(mm)取 B1 =57 (mm)B1=57m（十）计算圆周转速v并选择齿轮精度md"3.14 48 473.333 一 ” /v1 189 m / S60 1000 60 1

8、000B2=48m查表应取齿轮等级为9级，m但根据设计要求齿轮的精度等级为 7级。齿轮弯曲强度校核（一）由4 2 1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力V=1.1890F1 244MPa(m/s)F2 204MPa定为IT7（二）计算两齿轮齿根的弯曲应力由机械零件设计手册得Yf1 =2.63YF2=2.19比较Yf / F的值YF1 / F1 =2.63/244=0.0108>*2/ F 2=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为计算及说明结果2000KYF1B2m2Z22000 101.741 2.6366 322240.952( MPa) fi齿轮的弯曲强度足够齿轮几何尺寸

9、的确定、 . * * 齿顶圆直径da由机械零件设计手册得 ha =1 c = 0.25dai d1 2ha1 Z1 2ha m (24 2 1) 2 54(mm)da2 d2 2ha2 Z2 2ha m (962 1)2196(mm)齿距P = 2 x 3.14=6.28(mm)齿根高hf h a cm 2.5(mm)强度足够da1=54mm da2 =196mmh=4.5mmS=3.14m mP=6.28m m hf=2.5m m ha=2mm df1 =43m m d f2=187md f1 d1 2hf482 2.5 43(mm)df2 d 2 2hf1922 2.5 187( mm)4

10、.3齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d=50 (mm)轮毂直径D1=1.6d=1.6 x 50=80 (mm)轮毂长度LB266(mm)轮缘厚度§0 =(3 4)m = 6 8(mm)取0 =8轮缘径D 2 =da2-2h-20 =196-2 x4.5-2x 8齿根圆直径d f齿顶高ha h am 1 2 2(mm)m计算及说明结果=171(mm)取 D2 = 170(mm)腹板厚度 c=0.3 B2=0.3 X48=14.4取 c=15(mm)腹板中心孔直径D o =0.5( Di +D2 )=0.5(170+80)

11、=125(mm)腹板孔直径 d 0 =0.25 ( D2-D1) =0.25 (170-80 )=22.5(mm)取 d°=20 (mm)齿轮倒角 n=0.5m=0.5 X 2=1齿轮工作如图2所示：结果D2=32m m计算及说明第五章轴的设计计算5.1轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217255b=650MPa s=360MPa1 =280MPa5.2轴几何尺寸的设计计算按照扭转强度初步设计轴的最小直径3 3 从动轴 d2=c '=1151.955 =29.35Rn2V 117.587考虑键槽 d2 =29.35 X 1.05=

12、30.82选取标准直径d2 =32 mm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。轴的强度校核从动轴的强度校核圆周力Ft =2°°°T2=2000 Xd2158.872/192=1654.92径向力Fr = Ft tan=1654.92 X tan20 °=602.34由于为直齿轮，轴向力Fa=0作从动轴受力简图：（如图3所示）从动轴RA LRB ，丁gFt FrRHARHB水平面弯矩垂直面弯矩合力弯矩-住F1:t8,8?Nr力”、.J r扭矩l：A.4=*Nr危险截面当量弯矩从动轴受力简图计算及

13、说明结果L=110mmRHa = RHb=0.5 Ft =0.5 X 1654.92=827.46(N)Mhc =0.5 Rha L=827.46 X 110 X 0.5/1000=51.72(N m)Rva = Rvb =0.5 Fr =0.5 X 602.34 =301.17( N m)Mvc =0.5 Rva L=501.17 X 110 X 0.5/1000=36.4(N m)转矩 T=158.872 (N m)校核M c =、；M hcM vc = P51.7218.82 =55.04 (N m)Me = Jmc2aT 2 =(55.0420.6 158.872 2=118.42 (

14、N m)由图表查得，1b=55MPa小33©|, I m J 118 42、d > 10 丨 Me =10 j=29.21(mm)'0.11 b0.1* 55考虑键槽 d=29.21mm < 45mm则强度足够第六章轴承、键和联轴器的选择从动轴6.1轴承的选择及校核承2个考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择62072个(GB/T276-1993)从动轴承 62092 个(GB/T276-1993)寿命计划：计算及说明结果两轴承受纯径向载荷P= F r =602.34X=1Y=0从动轴轴承寿命：深沟球轴承6209

15、，基本额定功负荷G=25.6KNft=1=3L10h=106 ft Cr60n2P10660 117.58925.6 1 1000602.34=10881201预期寿命为：8年，两班制L=8 X 300 X 16=38400< L10h轴承寿命合格6.2键的选择计算及校核（一）从动轴外伸端 d=42，考虑键在轴中部安装故选键10 X 40GB/T1096 2003 , b=16 , L=50 , h=10，选 45 号钢，其许用挤压力 p =100MPaFth 'l4000Ti = 4000 158.872hld 8 30 32=82.75<则强度足够，合格（二）与齿轮联接

16、处d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键 14 X 52 GB/T1096 2003，b=10mm ，L=45mm ，h=8mm，选 45 号钢，其许用挤压应力 p =100MPaFt = 4000Ti= 4000158872 =45.392<h l hld8 35 50从动轴 外伸端键10 X40GB/10962003与齿轮联接处则强度足够，合格键14 x52GB/T10962003计算及说明结果6.3联轴器的选择由于减速器载荷平稳，速度不咼，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.3CLLC KP| CLLC1.3 1.916CCCTC =9

17、550 =9550 X=202.290nil117.589选用TL8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩 Tn =250，TC <Tn。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=3240 ,选d=35，轴孔长度L=82TL8型弹性套住联轴器有关参数选用TL8 型弹性套住联轴器型号公称转矩T/(N m)许用转速n/(r min轴孔直径d/mm轴孔长度L/mm外径D/mm材料轴孔类型键 槽 类 型TL625033003582160HT200Y型A型第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图 7.1润滑的选择确定润滑方式1. 齿轮V=1.2 vv 12 m/s应用喷油润滑，但考

18、虑 成本及需要，选用浸油润滑2. 轴承采用润滑脂润滑润滑油牌号及用量齿轮浸油 润滑轴承脂润滑计算及说明结果齿轮用150 号机械油轴承用2L 3型润滑脂1. 齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1020mm , 需油量为1.5L左右2. 轴承润滑选用2L 3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜7.2密封形式1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2.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3. 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，由于 V<3 (m/s ),故选用半粗羊毛毡加以密封4. 轴承靠近机体壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承部7.3减速器附件的选择确定列表说明如下：计算及说明结果名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q235M6 X 16GB 5782 1986螺栓安装端盖24Q235M8 X 25GB 5782 1986销定位235A6 X 40GB 117 1986垫圈调整安装365Mn10G