机械设计课程设计(完整说明书)

1、目录一、设计任务书2二。传动装置3的总体设计Iii .电机的选择4四.三角带设计6V.滑轮设计8六.齿轮9的设计和验证七.高速轴14的设计检查八.低速轴21的设计与验证九.轴承强度的检查29X.按键31的选择和验证XI。32减速器润滑方式和密封类型的选择十二。机柜33的设置十三。减速器附件的选择35十四。设计总结37十五。参考文献38一.任务设计文件主题一：带式输送机的传动设计原始数据：工作条件：半系统，连续单向运行。稳定的负载、室内工作、灰尘(滚筒和支架之间的传送带。摩擦阻力(包括鼓形轴承)的影响已在F)中考虑。使用寿命：10年，大修周期3年。生产批次：10套。生产条件：中型机械厂可加工7

2、8级齿轮和蜗轮。电源：电力，三相交流电(380/220)。皮带速度允许误差：5%。设计工作量：1。一份减速器装配图(A3)2.零件图(1 3)3.设计规范的副本个人设计数据：工作拉力T(N/m)_ _ _ _ 4800 _ _ _ _ _ _传送带速度v(m/s)_ _ _ _ _ _ 1.25 _ _ _滚筒直径D(毫米)_ _ _ _ 500 _ _ _ _ _ _给出的方案三。电机的选择1.传输的总效率：=122345其中：1为三角皮带的传动效率，1=0.96；22是两对滚动轴承的效率，取2=0.99；3是一对圆柱齿轮的效率，3=0.97；是弹性销联轴器的效率，取4=0.98；5是运输滚

3、筒的效率，5=0.96。因此，传动装置的总效率=0.96 * 0.99 * 0.99 * 0.97 * 0.98 * 0.96=0.86电机所需的功率p=FV/=4800 * 1.25/(0.861000)=6.97千瓦2.滚筒速度计算NW=60 * 1000V/D=60 * 1000 * 1.25/3.14 * 500=47.7 r/min三角带传动的传动比范围是：机械设计第8版142页一级圆柱齿轮减速器的传动比为I28，10；机械设计第8版413页总传动比范围为16，40；电机的速度范围为763，1908；3.选择电机类型：根据工作条件，选用通用的Y系列三相异步电动机。根据电机所需功率，考

4、虑到电机转速越高，总传动比越大，减速器尺寸相应增大，选用Y160M-6电机。额定功率7.5KW，满载速度971(r/min)，额定扭矩2.0(N/m)，最大扭矩2.0(N/m)4、计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比总传动比ib=n/nw=971/47.7=20.3其中：电机满载转速；用于工作机器的轴速度。如果三角带的传动比为i1=3，减速器的传动比I2为Ib/3=10.03；5.计算传动装置的运动和功率参数6.计算每个轴的转速。轴一：n1=n/i1=971/3=323.6转/分；轴二：N2=ni/6.76=47.7；r/min滚筒轴：n3=n2=47.7转/分钟7.计算每个轴的功率轴线一

5、：P1=1=6.970.96=6.5184(千瓦)；二轴P2=P1 2 3=6.51840.990.97=6.25(千瓦)；滚筒轴输入功率：P3=P22=6 . 250 . 980 . 99=6.06(千瓦)8.计算每个轴的扭矩电机轴输出扭矩：T1=9550P/n=96606.97/971=68.5 Nm轴一扭矩：T2=T1 * I1 *1 *2=68.5 * 3 * 0.96 * 0.99=195.3牛米二轴扭矩：T3=T2I 2 *23=195 . 36 . 760 . 990 . 97=1267.8牛米第二部分传动部件的计算四.三角带零件的设计1.计算能力：-工况系数，查表值1.3；机械

6、设计第8版156-电机的额定功率2.选择皮带类型根据，n=971，已知选择了b型；机械设计第8版157页从表8-6和8-8中获取驱动轮的参考直径。那么从动轮的直径是根据表8-8，取毫米3.检查皮带的速度=7.11米/秒机械设计第8版157页7.11米/秒25米/秒三角带的速度是合适的。4.确定普通三角带的参考长度和传动中心力矩根据0.7()2()，初步确定中心力矩机械设计第8版152页=1000毫米5.计算皮带所需的参考长度：=2950.6毫米机械设计第8版158页从表8-2中选择的带的参考长度=3150毫米6.计算实际中心距离a=/2=110毫米机械设计第8版158页检查小皮带轮上的包角=7

7、.确定频带的根数zZ=机械设计第8版158页通过，查找表8-4a和表8-4bGet=1.68，=0.31查表8-5: 0.955，表8-2: 1.07，然后Z=9.75/(1.680.31)0.9551.07=4.794取Z=58.计算预紧力机械设计第8版158页查表8-3，q=0.18(千克/米)那么=230.8牛顿9.计算作用在轴上的轴向压力=2285.2N机械设计第八版158页v型滑轮结构设计滑轮是由铸铁制成的。驱动轮的参考直径为腹板型(或实心型)，从动轮的参考直径为孔板型。六.齿轮设计1.选择齿轮类型、精度等级、材料和齿数；(1)。根据传动方案，选择直圆柱齿轮传动；(2)。减速输送机是

8、一种通用工作机械，其工作速度不太高，因此选用7级精度(GB 10095-88)。(3)。选择材料。根据表10-1，小齿轮材料为45Gr(调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45g(调质)，硬度为240HBS，两者之差为40HBS。(4)。如果小齿轮的齿数是24，大齿轮的齿数是246.76=162.24，取=1632根据齿面接触强度设计按设计公式计算，即机械设计第8版203选择负载系数=1.3计算小齿轮传递的扭矩从表10-7中选择齿轮宽度系数；机械设计第8版205页根据表10-6，材料的弹性影响系数=189.8根据齿面硬度，小齿轮的接触疲劳强度极限为600兆帕；从图10-21d。大齿轮接触疲

9、劳强度极限=550兆帕3.计算应力循环时间=60323.61()=1.7；机械设计第8版206页=2.522/6.76=取接触疲劳寿命系数=0.89，=0.895；机械设计第8版2074.计算接触疲劳容许应力。如果故障概率为1%，安全系数为1，则=534=492.25机械设计第8版205页5.计算接触疲劳容许应力。1)计算小齿轮分度圆的直径，并输入较小的值=2.32=71毫米(1)计算圆的速度=1.20毫米/秒(2)计算齿宽b=171毫米=71毫米(3)计算齿宽与齿高的比值。模数=2.95毫米齿高=2.252.95=6.63毫米=11(4)计算负载系数。根据V=1.2mm毫米/秒；7级精度，动

10、载系数=0.6即可找到；机械设计第8版194页正齿轮=1；可用系数=1；机械设计第8版193当小齿轮相对于支架不对称布置时，使用图解方法获得7级精度=1.423；机械设计第8版196页从10.68开始，=1.423=1.36所以负载系数=0.8538机械设计第8版192页(5)根据实际载荷系数修正计算出的分度圆直径。=61.6毫米(6)计算模量m=2.56；6.根据齿根弯曲强度设计弯曲强度的计算公式；机械设计第8版201页(1)确定公式中的每个计算值1)查表，小齿轮弯曲疲劳强度极限=500兆帕；大齿轮弯曲强度极限=380兆帕机械设计第8版2092)弯曲疲劳寿命系数可通过查表得到=0.86，=0

11、.87；3)计算容许弯曲疲劳应力。取弯曲疲劳安全系数6)检查应力修正系数。可用查找表=1.58=1.97机械设计第8版200页计算并比较大齿轮和小齿轮。=0.0159=0.0172大齿轮的数量很大。(2)设计计算。=1.84与计算结果相比，由齿面接触疲劳强度计算的模量m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模量。因为齿轮模数m的大小主要取决于由弯曲强度确定的承载能力，并且由齿面接触疲劳强度确定的承载能力仅与齿轮直径(即模数和齿数的乘积)相关，所以从弯曲强度计算的模数2.3可以被舍入到最接近的标准值m=2，并且从接触强度计算的分度圆的直径=71 mm，以便计算小齿轮的数量=31大齿轮齿数=6.7631=2

12、10这样设计的齿轮传动既满足齿面接触疲劳强度，又满足齿根弯曲疲劳强度，结构紧凑，避免浪费。4.几何尺寸的计算(1)计算分度圆的直径=m=64mm毫米=m=420mm毫米(2)计算中心距离=242毫米(3)计算齿轮的宽度64毫米七.轴设计和验证高速轴的计算。(1)选择轴的材料选择45钢进行调制处理，参数为：硬度是HBS=220抗拉强度极限 b=650 MPa屈服强度极限 s=360mpa弯曲疲劳极限-1=270 MPa剪切疲劳极限-1=155 MPa容许弯曲应力-1=60 MPa2.轴最小直径的初步估算从前一个传动装置的参数中，可以看出=323.6 r/min；=6.5184(千瓦)；期望查找表

13、=115；机械设计第8版370页表15-3=31.26毫米三。轴的机构设计(1)绘制轴上零件的装配图如图所示(轴1)，从左到右是轴承、轴承端盖、小齿轮1、轴套、轴承和皮带轮。(2)根据轴向定位的要求，确定轴各段的直径和长度1.轴的最小直径显然是安装皮带轮的直径，取=32毫米。为了确保轴端扣环只压在皮带轮上，而不是压在端面上，第一部分的长度应略短于皮带轮的宽度，取皮带轮的宽度为50毫米，现在取。滑轮的右端由轴肩定位，轴肩的高度取=2.5毫米，然后=37毫米轴承端盖的总宽度为20毫米，根据轴承端盖的拆装要求和给轴承添加润滑脂的方便性，端盖外端面与皮带轮左端面之间的距离取=30毫米，因此取=50毫米

14、2.滚动轴承的初步选择。由于轴主要受径向力的影响，一般不受轴向力的影响，所以选用深沟球轴承。由于轴=37 mm，轴承类型为6208，尺寸为40mm、80mm、mm和mm，因此=40mm和=18 mm。3.取齿轮=45毫米，=64毫米时轴段的直径VVI取齿轮与箱体内壁之间的距离a=10毫米，考虑箱体的铸造误差，4.当确定滚动轴承的位置时，它应该离箱体内壁有一段距离S。那么，取s=4毫米s a=4毫米+10毫米=14毫米=48毫米类似地=s a=14mm毫米，=43毫米。到目前为止，每个轴段的长度和直径已经初步确定。(3)轴上零件的轴向定位齿轮、滑轮和轴的轴向定位均由平键连接(详细选择见以下键的选择过程)(4)确定轴上的倒角和圆角尺寸参考教科书表15-2，取轴端倒角为1