专业设计课程设计说明书齿轮传动自动旋转餐桌设计

专业设计课程设计说明书齿轮传动自动旋转餐桌的设计专业设计课程设计说明书齿轮传动自动旋转餐桌的设计34/34专业设计课程设计说明书齿轮传动自动旋转餐桌的设计-让每个人同样地提升自我大学专业设计课程设计说明书设计题目：齿轮传动自动旋转餐桌的设计学院名称：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：*姓名：*学号：*指导教师：*2012年1月13日0目录一．程任⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2二．装置体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2三．机的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4四．运参数算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5五．的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6六．的及承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17七．减速器箱体的构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21八．餐桌的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23九．心得⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25十．参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯261一课程设计任务书课程设计题目：齿轮式自动旋转餐桌条件：电动机60w，转动桌面直径60cm，最大承受重量20kg要求:餐桌转速15rpm，采用一般电机加上减速箱，设计齿轮传动机构。二传动装置整体设计23三电动机的选择选择电动机的种类按工作要求和工作条件采用小功率电动机——YS系列三相异步电动机YS5614，机座号为45，供电环境220V,50Hz，功率为60W，转速1400rpm由《机械设计课程设计》表3-1可知：：转动轴承效率：齿轮传动效率（7级精度一般齿轮传动）：联轴器传动效率（弹性联轴器）电动机的主要安装尺寸和外形以下表：底脚安装地脚螺轴伸装键部位尺寸中心外型尺寸尺寸A栓孔直尺寸DF×GD高×B径K×E4580×85×13856×709×233×34四运动参数计算1计算传动装置的总传动比i并分配传动比(1)总传动比i为nmnw分配传动比iii考虑润滑条件等因素，初定i17i2i33计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴的转速I轴n1nm1400rminII轴n2n1200rmini1III轴n3n245rmini2Ⅳ轴n4n315rmini3（2）各轴的输入功率I轴P1Pd60wII轴P2P112III轴P3P232Ⅳ轴P4P34251w（2）各轴的输入转矩5电动机轴的输出转矩Td为ITd9.55106Pd410NmmnmI轴TTd410Nmm轴TT12i1267Nmm轴TT32i21117NmmⅣ轴T卷T42i33190Nmm将上述计算结果汇总与下表，以备查用。轴功率P/kw转矩T/(N·mm)转速n/(r/min)传动比i效率名I轴6041014007II轴267200III轴1117453Ⅳ轴51319015五齿轮的设计（一）高速级齿轮设计：选定齿轮种类、精度等级、资料及齿数按简图所示的传动方案，采用直齿圆柱齿轮传动。(2)运输机为一般工作机器，速度不高，应采用7级精度(GB10095-88)。资料选择。由《机械设计》表10-1选择小齿轮资料为45Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者资料硬度差为40HBS。(4)选小齿轮齿数z120，则大齿轮齿数z2iz1140初步设计齿轮主要尺寸6设计准则:先由齿面接触疲倦强度计算，再按齿根波折疲倦强度校核。按齿面接触疲倦强度设计，即d13KT1u1(ZE)2tdu[H]确定公式内的各计算数值：①试选载荷系数Kt。②计算小齿轮传达的转矩T195.5105P409Nmmn2③由《机械设计》表10-7采用齿宽系数d0.8。1④由《机械设计》表10-6查得资料的弹性影响系数ZE189.8MPa2。⑤由《机械设计》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲倦强度极限Hlim1600MPa；大齿轮的接触疲倦强度极限Hlim2550MPa。⑥计算应力循环次数N160n2jLh60*1400*10（10*360*8）2.42109N2N1108i由《机械设计》图10-19取接触疲倦寿命系数KHN10.89；KHN20.95。⑦计算接触疲倦许用应力取无效概率为1%,安全系数S=1[KHN1lim1600MPa534MPaH]1S[H]2KHN2lim2550MPa523MPaS计算①试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[H]中较小的值。KT1u1ZE)2d1t3(H]du[7②计算圆周速度v。vd1tn20.77ms601000③计算齿宽b。bdd1tb④计算齿宽与齿高之比hd1t模数mtz1齿高tbh⑤计算载荷系数依照v0.77ms，7级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数KV；直齿轮，KHKF1；由《机械设计》表10-2查得使用系数KA1；由《机械设计》表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑对称分布时，KH1.285；b由7.12，KHh故载荷系数KKAKVKHKH

查《机械设计》图10-13得KF⑥按实质的载荷系数校正所算得的分度圆直径dtd1t3KKt⑦计算模数8dtmz1(3).按齿根波折强度设计波折强度的设计公式m2KT1YFaYSa)3dz1[F]确定公式内的各计算数值①由《机械设计》图10-20c查得小齿轮的波折疲倦强度极限FE1500MPa；大齿轮的波折强度极限FE2380MPa；②由《机械设计》图10-18取波折疲倦寿命系数KFN1，KFN2；③计算波折疲倦许用应力；取波折疲倦安全系数S=，有[KFN1FE1MPaF]1S[KFN2FE2F]2S④计算载荷系数K；KKAKVKFKF⑤查取齿形系数；由《机械设计》表10-5查得YFa12.80；YFa2⑥查取应力校正系数；由《机械设计》表10-5查得YSa11.55；YSa2⑦计算大、小齿轮的YFaYSa并加以比较；[F]YFa1YSa1[F]1YFa2YSa2[F]2大齿轮的数值较大。9⑧设计计算m32KT12(YFaYSadz1[F]比较计算结果，由齿面接触疲倦强度计算的模数m大于由齿根波折疲倦强度计算的模数，由于齿轮的模数m的大小主要取决于波折强度所决定的承载能力，而齿面接触疲倦强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由波折强度算得的模数并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数d1z128m大齿轮齿数，取z2196。这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲倦强度，又满足了齿根波折疲倦强度，并做到结构紧凑，防备浪费。(4).几个尺寸计算①计算分度圆直径d1z1md2z2m②计算中心距d1d2a2③计算齿轮宽度bdd1取B210mm，B115mm。考虑小齿轮，由于小齿轮齿顶圆直径较小，若采用齿轮结构，不宜与轴进行安装，故采用齿轮轴结构。（二）低速级齿轮设计：选定齿轮种类、精度等级、资料及齿数10按简图所示的传动方案，采用直齿圆柱齿轮传动。(2)运输机为一般工作机器，速度不高，应采用7级精度(GB10095-88)。资料选择。由《机械设计》表10-1选择小齿轮资料为45Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者资料硬度差为40HBS。(4)选小齿轮齿数z125，则大齿轮齿数z2iz1110初步设计齿轮主要尺寸设计准则:先由齿面接触疲倦强度计算，再按齿根波折疲倦强度校核。按齿面接触疲倦强度设计，即dKT1u1ZE)213(tu[H]d确定公式内的各计算数值①试选载荷系数Kt1.2。②计算小齿轮传达的转矩95.5105P2670NmmT1n2③由《机械设计》表10-7采用齿宽系数d0.8。1④由《机械设计》表10-6查得资料的弹性影响系数ZE189.8MPa2。Ⅴ.由《机械设计》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲倦强度极限Hlim1600MPa；大齿轮的接触疲倦强度极限Hlim2550MPa。⑤计算应力循环次数N160n2jLh60*200*1*10（10*360*8）8N2N1107i⑥由《机械设计》图10-19取接触疲倦寿命系数KHN10.94；KHN20.99。⑦计算接触疲倦许用应力取无效概率为1%,安全系数S=1KHN1lim1[H]10.94600MPa564MPaS11KHN2lim2550MPa545MPa[H]2S计算①试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[H]中较小的值。d1t3KT1u1(ZE)2du[H]②计算圆周速度v。d1tn20.257msv1000计算齿宽b。bdd1tb④计算齿宽与齿高之比hd1t模数mtz1齿高tbh⑤计算载荷系数依照v0.257ms，级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数KV；7直齿轮，KHKF1；由《机械设计》表10-2查得使用系数KA1；由《机械设计》表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑对称分布时，KH1.286；由b1.286查《机械设计》图10-13得KF11，KHh故载荷系数12KKAKVKHKH⑥按实质的载荷系数校正所算得的分度圆直径dtd1t3KKt⑦计算模数dtmz1(3)按齿根波折强度设计波折强度的设计公式m2KT1YFaYSa)3dz1[F]确定公式内的各计算数值①由《机械设计》图10-20c查得小齿轮的波折疲倦强度极限FE1500MPa；大齿轮的波折强度极限FE2380MPa；②由《机械设计》图10-18取波折疲倦寿命系数KFN1，KFN2；③计算波折疲倦许用应力；取波折疲倦安全系数S=，有[F]1KFN1FE1MPaS[F]2KFN2FE2S④计算载荷系数K；KKAKVKFKF⑤查取齿形系数；由《机械设计》表10-5查得YFa12.62；YFa2⑥查取应力校正系数；由《机械设计》表10-5查得YSa11.59；YSa213⑦计算大、小齿轮的YFaYSa并加以比较；[F]YFa1YSa1[F]1YFa2YSa2[F]2大齿轮的数值较大。⑧设计计算m32KT12(YFaYSadz1[F]比较计算结果，由齿面接触疲倦强度计算的模数m大于由齿根波折疲倦强度计算的模数，由于齿轮的模数m的大小主要取决于波折强度所决定的承载能力，而齿面接触疲倦强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由波折强度算得的模数并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数d1z130m大齿轮齿数，取z2132。这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲倦强度，又满足了齿根波折疲倦强度，并做到结构紧凑，防备浪费。（4）几个尺寸计算①计算分度圆直径d1z1m24mmd2z2m②计算中心距d1d2a2③计算齿轮宽度14bdd1取B225mm，B120mm。（三）锥齿轮的设计选定齿轮种类、精度等级、资料及齿数(1)运输机为一般工作机器，速度不高，应采用7级精度(GB10095-88)。资料选择。由《机械设计》表10-1选择小齿轮资料为45Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者资料硬度差为40HBS。（3）传动比为3。初步设计齿轮主要尺寸设计准则:由齿面接触疲倦强度计算。按齿面接触疲倦强度设计，即d13KT1(ZE)2t(1-0.5R)(1-0.5R)[H]R确定公式内的各计算数值①试选载荷系数Kt。②计算小齿轮传达的转矩T195.5105Pn210950Nmm1③由《机械设计》表10-6查得资料的弹性影响系数ZE189.8MPa2。④由《机械设计》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲倦强度极限Hlim1600MPa；大齿轮的接触疲倦强度极限Hlim2550MPa。⑤计算应力循环次数N160n2jLh60*45*1*10（10*360*8）7.8108N2N1107i⑥计算应力循环次数15N160n2jLh60*45*1*10（10*360*8）108N2N1107i⑦由《机械设计》图10-19取接触疲倦寿命系数KHN1；KHN20.96。⑧计算接触疲倦许用应力取无效概率为1%,安全系数S=1[H]1KHN1lim1600MPa552MPaS[KHN2lim2550MPa528MPaH]2S试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[H]中较小的值。d1t3KT1u1(ZE)2du[H]齿数d2C18z2c5i25d2取Z264；Z118（2）模数大端模数m=d1/z1=，取m=3）大端分度圆直径d1=m*Z1=45mmd2=m*Z2=160mm4）节锥顶距RmZ11(Z2)22Z15）节圆锥角1=arctg（1/u）=度2=90-σ1=度1、σ2不得圆整。6）大端齿顶圆直径小齿轮Da1=d1+2*m*cosσ1=大齿轮Da2=d2+2*m*cosσ2=16（7）齿宽B=Φ取B1=B2=26mm轴的设计(一).齿轮轴的设计1输出轴上的功率P、转速n和转矩T由上可知P0.0594kw，n1400rmin，T0.4103Nmm求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径d2mz2而Ft2T71.4Nd2FrFttan26Ncos初步确定轴的最小直径资料为45钢，正火办理。依照《机械设计》表15-3，取A0110，于是dmin'A03P3.9mm，由于联轴器和轴承是标准件，故dmin9mmn输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d。为了使所选的轴直径d与联轴器的孔径相适应，故需同时采用联轴器和轴承型号。查手册，采用LT1型弹性套柱销联轴器；轴承选择6000型深沟球轴承。17(二).轴2的设计1输出轴上的功率P、转速n和转矩T由上可知P，n200rmin，T2670Nmm求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径d1mz1而Ft2Td1FrFttancosFa0初步确定轴的最小直径资料为45钢，正火办理。依照《机械设计》表15-3，取A0115，于是dminA03P10mm7.28mm，取dminn轴承选择6000型深沟球轴承。18(三).轴3的设计1输出轴上的功率P、转速n和转矩T由上可知P0.0537kw，n45rmin，T11170Nmm求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径d1mz1而Ft2T211.6Nd1FrFttan77NcosFaFtcos初步确定轴的最小直径资料为45钢，正火办理。依照《机械设计》表15-3，取A0115，于是dminA03P12mm11.9mm，取dminn轴承选择7004C型角接触球轴承。19（四）轴4的设计1输出轴上的功率P、转速n和转矩T由上可知P0.051kw，n15rmin，T31900Nmm求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径d1mz1160mm而Ft2Td1FrFttancos3665NFrFttansin11017NFNFt33947Ncos初步确定轴的最小直径资料为45钢，正火办理。依照《机械设计》表15-3，取A0115，于是dminA03P18mm16.85mm，取dminn轴承选择6004型深沟球轴承。20七减速器箱体的结构设计减速器机体结构尺寸以下：名称箱座壁厚箱盖壁厚箱盖凸缘厚度箱座凸缘厚度箱座底凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁联接螺栓直径机盖与机座联接螺栓直径轴承端盖螺钉直径视孔盖螺钉直径

符号计算公式38110.02a38b1b11.51bbb2b2dfdf12n查手册d1d10.75dfd2d2=（~）dfd3d3=（~）dfd4d4=（~）df

结果88121220M124M8M6M6M4定位销直径

d

d=（~）d2

421df，d，d2至C11外机壁距离

查《机械设计课程设计指导书》表

181412df，d2至凸缘边缘距离外机壁至轴承座端面距离大齿轮顶圆与内机壁距离齿轮端面与内机壁距离机座肋厚轴承端盖外径

C2l112m1mD2

查机械课程设计指导书表4l1=C1+C2+（8~12）>>D2D+（5~）d3

16123410m8826622八餐桌的设计1、旋转桌面旋转桌面的结构及尺寸23餐桌结构主桌面上为安装轴承，配合轴承尺寸设计了凹槽，经过紧固螺钉，安装拆卸方便。2、U形导轨设计形导轨结构及尺寸钢珠直径为20mm24九、设计心得在本学期周边期末的三周时间里，学院组织学生睁开了熬制学生着手和动脑能力的课程设计。在这段时间里，把学到的理论知识用于实践。单独一个人完成一组设计数据。这就更能让学生的能力获取熬制。但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较弘大的“工作”来说，诚然能够准时间完成，但是相信设计过程中的不足之处还有多。希望老师能够指正。总的感想与总