机械设计课程设计123

1、机械设计课程设计设计计算说明书设计题目：带式输送机的减速器学院：纺织和材料学院班级：纺织072姓名：陈真学号：0713661059指导教师:杨文堤日期：2009-6-26一、设计任务书二、传动方案分析三、电机的选择四、传动比分配五、运动及动力参数计算六、带传动的设计七、齿轮转动的设计八、轴的结构设计九、轴的强度计算十、键的选择及强度计算十、联轴器的选择十二、滚动轴承的选择及寿命计算十三、密封件的选择十四、润滑剂及润滑方式的选择十五、参考文献、设计任务书1、设计题目：设计一带式输送机制减速器已知减速器的输出功率为5Kw,输出转速为140转/分，减速器的工作寿命为12年双班制工作，工作时有轻微振动

2、，传动简图如图:2、课程设计要求应完成减速器装配图一张应完成减速器装配图一张A2)设计说明书一份T|零件工作图一张二、传动方案分析Im已知:减速器输出功申理为5Kw；输出转速为nw为140转/分；工作时间双班制工作，连续工作时间长；工作寿命12年，较长；工作时有轻微振动，要求减震该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅度降低了成本。减速器部分用单级圆柱齿轮减速器。计算和说明结果三、电机的选择1电动机类型的选择常用Y系列三相交流异步电动机。工作机功率：Pw=5K

3、w工作机转速：rw=140r/minPw=5Kwnw=140r/min3=0.95n2=0.99n3=0.96传动装置总效率：nana=ni?n22?n3（由课设P6式2-4）由课设书表2-2:机械传动和轴承等效率的概略值（P6）取：V带传动效率n1=0.95滚动轴承效率n2=0.99圆柱齿轮传动九级精度效率n3=0.96由式3-1得：na=0.950.9920.96=0.8939电动机所需功率：Pd（见课设P6）Pd=Pwa=50.8939=5.59Kw取Pe=7.5Kw,根据所需功率在（课设表16-1,P148）中选择具体型号。选择电动机为Y132M-4型Y132M-4电动机主要数据如下：

4、电动机额定功率Pe7.5Kw电动机满载转速nm1440r/min电动机伸出端直径D38mm电动机伸出端轴安装长度E80mm四、传动比分配1、总传动比iana=0.8939Pd=5.59KwY132M-4ia=10.29h=3i2-3.43错误！未指定书签。r/minn2=139.9r/min5=5.311KwP2=5.047KwT讦105.7Nmt2=344.5NmKa=1.1Pc二6.149KwA型取错误！未指定书签。112mmch二355mmv=8.45m/sa=700mmL0二2155mmia=nmnw=1440140=10.292、各级传动比分配：Ld=2240mm为了使传动系统结构较

5、为紧凑，据P7所述，取a=742.5mmV型带传动比ii=3，则得齿轮的传动比i2:%=161i2=/=10%=3.43p0=1.61kw初定ii=3p0=0.17Kw10i2=3.434根。五、运动及动力参数计算F0=155.6N1、各轴的转速计算Fq=1227.7N据课设P8式有：B=65mm=n拓=1443=480r/min札=1匕=%=48%43=i39.9r/mincrHiim1=720MPa2、各轴的输入功率的计算c3fe1=600MPa取电动机的所需功率Pd为设计功率，则V带传aHlim590MPa递的功率为：Pd=5.59Kwcrfe2=450MPa高速轴的输入功率Sh=1.0

6、Sf=1.25p1=pj=5.59X0.95=5.311Kw低速轴的输入功率rH1=720MPap2=卩】2口3=5.59汉0.95汉0.99X0.96=5.047KwaH=590MPa3、各轴的输入转矩计算rF1=480MPa咼速转矩-95501-9550%-105.7Nm1200合适。4、求V带根数z由式13-15得Z=Pc(P0+AP0)KoKl今nm=1440r/min,d112mm，查表13-3得：p=1.61Kw由式13-9得传动比i-d2-355-3.20d/1名)112(1-0.01)C=110mmd1=25mm1=40mm丨=40mm低速轴：45号钢正火ob=600MPaC=

7、110=40mm丨口=65mm取8=8mm取81=8mmd2=9mm1=10mm2=10mm取&=24mmc2=20mm键C8X7X32键A16x10X56键C12x8x56LT7联轴器高速轴承型号查表13-5得=p0=0.17Kw由r=161查表13-7得匕=0.95，查表13-2得Kl=1.06，由此可得6.149=3.43取4根。5、求作用在带轮轴上的压力Fq查表13-1得q=0.1kg/m,故由式13-17得单根V带的初拉力：500p2.52F。=(才-1)+qvzvK2(2=155.6N作用在轴上的压力ot11610F2zF0S=155.sin=1227.7N6、带轮结构设计带轮宽度

8、：查表13-10得e=15mm,fmin=9mm,取f=10mmB=(z-1)e2f=(4-1)15210=65mm七、齿轮转动的设计1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为6207低速处轴承型号6210密圭寸圈密圭寸L-CKC150滚珠轴承脂(sh0386-1992)240260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度240HBS;根据课本选7级精度。齿面精糙度Raw1.63.2卩m小齿轮40Cr调质HBi=260HBS大齿轮45调质HB2=240HBS2、初步计算齿宽系数:由表11-6取嚅=1接触疲劳极限ffHim:由表11-

9、1取crHiimf=720MPaoE1=600MPacrH|im2=590MPa2=360MpaSf1.25齿轮的圆周速度兀*ni兀x64480v=1.61m/s6000060000对照表11-2可知选用九级精度是合宜的。(3)按齿面接触强度设计设齿轮按九级精度制造。取载荷系数K=1.5(表11-3),小齿轮上的转矩:6Pt653115=9.5510I=9.55101.0610Nn1480取Ze=188(表11-4)对标准齿轮Zh=2.532Kh_1（ZEZH）232Kh_1（ZEZH）2i1J齿数取Z1=32，则z2=332=96。故实际传动比32模数:mZ1646=2.01875mm32齿

10、宽:b仝冷=164.6=64.6mm,取b65mm,b70mm。按表4-1取m=2mm,实=962-192mm。际的d1=z1m=322二64mm,d2螺旋角卩:B=arccos2.01875=7.8o中心距a=dd2=64192=128mm2齿宽b:b=dd1=1x64=64mm(4)验算齿轮弯曲强度齿形系数YFa1=2.56（图11-8）,Ysa1=1.63（图11-9）YFa2=2.3,Ysa28，由式11-52kT1YFa1YSa12灯.5灯.06x105x2.56x1.63bmZi65x2x32=159.5MPa引叶=480MpaYFa2YSa；1000=1887.5Nd11122T

11、22汉344.50000Ft2-1940.8Nd2355Fr1=Ft1tana/cosP=1887.5tan20=687NFr2=Ft2tana=1940.8汉tan20=706.4NFn1=Ft1/C0S=1887.5cos20o=2008.6NFn2=Ft2*cosa=1940.8*cos20o=2065N八、轴的结构设计(一)轴的材料选择和最小直径的确定1、高速轴轴的材料的选择由P241表14-1选用45号钢调质二b=650MPa初算轴的直径据表14-2，取C=110mm33由式14-2得dCP=110J5311=24.5mmYn480考虑到直径最小处安装大皮带轮需开一个键槽，将d加大5

12、%后得d=25.73mm取高速轴最小直径d1=25mm据带轮轮毂长l=(1.52)d二(1.52)x25=(37.550)mm,取带轮轮毂长I=40mm，则和带轮配合的轴头长度亦取l二40mm。2、低速轴轴的材料选择由表14-1选用45号正火匚b=600MPa初算轴的直径据表14-2，取C=11033由式14-2得d述=110j5047=36.35mmYn2139.9考虑到直径最小处安装弹性联轴器需开一个键槽,将d加大5%后得d=38.2mm,并考虑到该处安装标准弹性联轴器，配合处的直径一致，故取低速轴最小直径d=40mm，轴头长度l=65mm。(二)轴的结构设计1、减速器箱体尺寸计算据课设P

13、24表5-1计算减速器箱体的主要尺寸为：箱座壁厚8:8=0.025a+1=0.025X128+1=4.2mm,箱盖壁厚81：81=0.02a+1=0.02X128+仁3.56mm;箱座凸缘壁厚b:b=1.58=1.5X8=12mm;箱盖凸缘壁厚b1:b1=1.581=12mm;箱座底凸缘壁厚b2:b2=2.58=20mm;地脚螺钉直径及数目df,n：df=16,n=4;轴承旁连接螺栓直径d1:d1=0.75df=12mm;箱盖和箱座联接螺栓直径d2:d2=(0.50.6)cf=(89.6)mm;连接螺栓直径d:d=16mm大齿轮顶圆和箱体内壁的距离仁11.28=9.6mm;齿轮端面和箱体内壁的

14、距离2：28=8mm列表如下：名称箱座壁厚5箱盖壁厚5i箱座凸缘壁厚b箱盖凸缘壁厚bi箱座底凸缘壁厚b2地脚螺钉直径及数目df,n轴承旁连接螺栓直径di箱盖和箱座联接螺栓直径d2连接螺栓直径d大齿轮顶圆和箱体内壁的距离齿轮端面和箱体内壁的距离22、轴的结构设计(画图：见附图)单级减速器中可将齿轮安排在箱体两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定4套筒轴向固定，联接以平键作过渡配/轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用定O确定轴各段直径和长度(低速轴)由装配结构草图可得出：Ci=106.5mmBi=58.5mmAi=5结果5=8mm5i=8mmb=12mmbi=12mmb2=20mmdf=16,n=4d1=1

15、2mmd2=9mmd=16mm1=10mm2=10mm:中央，相对位，右面用合固定，两可过渡配合固58.5mm民=117.5mm,B2=60mm,C2=60mm九、轴的强度计算低速轴的受力分析：1、绘制轴空间受力图2、作水平面H和垂直面V内的受力图，并计算支座反力H面RahRCH=353.3N2V面RAV=RCV=943.75N2计算H面及V面内的弯矩，并作弯矩图Mha-MHC-0MHb=-60Rah-60353.3=21198NV面MVA=Mvc=0Mvb=60Rav=60943.75-56625N计算合成弯矩并作图Ma二Mc-0Mb=、.mHbMVB=/-21198)2566252=60462.8Nmm计算aT并作图取:.二0.6:T=0.6x344.5X1000=206700Nmm计算当量弯矩并作图MeA=,MeC=MeD=206700Nmm:2厂f22MeBMB(：T)=v60462.8206700=215361.6Nmm校核轴的强度在B处：33|MeB215361.6“dB王占=J=34mmc40mm0.1；b0.155所以低速轴B处的强度足够。在D处：33.|MeDj1206700“L“dD=33.5mm70080所以预期寿命足