机械设计基础-课程设计[优秀]

1、课程设计说明书 课程名称: 机械设计基础A 设计题目:单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动 专 业: 工业设计 班级: 0901 学生姓名: 欧亚军 学 号: 09405200130 指导教师: 余江鸿 湖南工业大学教务处 制年 月 日题目名称:单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动一:工作条件工作年限15工作班制1工作环境灰尘极少载荷性质轻微冲击生产批量单件滚筒效率0.96二:技术数据(电机转速为600900r/米in)滚筒圆周力F/N带速v/(米/s)滚筒直径D/米米滚筒长度L/米米22001.5280400三:设计任务1、设计计算说明书一份,内容包括:传动方案的分析与拟定、原动机的选择、传动比及分

2、配、传动装置的运动及动力参数计算、V带传动设计、齿轮传动设计、轴的设计、轴承的选择和校核、键连接的选择和校核、联轴器的选择、箱体的结构设计、减速器附件的选择、润滑和密封、课程设计总结和参考文献.2、A1装配图1张四:课程设计工作进度计划:序号起 迄 日 期工 作 内 容12011.1.32011.1.3分配课程设计任务,发设计任务书22011.1.42011.1.4分析机构运动简图32011.1.52010.1.6带传动/齿轮传动设计计算42011.1.72011.1.8装配图及零件图绘制52011.1.92011.1.9汇总主指导教师签名余江鸿日期: 五:主要参考资料:1 刘扬、王洪等,机械

3、设计基础(第1版),北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2010年8月2 王洪、刘扬,机械设计课程设计,北京,北京交通大学出版社,2010年3月3 闻邦椿,机械设计手册1(第5版),北京,机械工业出版社,2010年1月4 闻邦椿,机械设计手册2(第5版),北京,机械工业出版社,2010年1月目 录一、拟定传动方案5二、选择电动机6三、传动装置总传动比及其分配7四、传动装置的运动及动力参数计算8五、V带传动设计10六、轴的设计13七、键连接的选择和校核14八、课程设计总结和参考文献15一、拟定传动方案 结 果传动方案的分析:机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成.传动装置是用来传递原动

4、机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分.传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本.合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便.本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机.传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器.带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸.齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的

5、机构之一.本设计采用的是单级直齿轮传动.传动方案拟定:题目:带式运输机传动装置的设计1.工作条件:1班制,使用年限15年,载荷有轻微冲击,小批量生产,滚筒效率为0.96.2.原始数据:滚筒圆周力F=2200N;带速V=1.5米/s;滚筒直径D=280米米,长度L=400米米,电机转速为600900r/米in.传动简图:二:选择电动机 1:电动机类型和结构型式的选择: 按已知的工作要求和 条件,选用 Y系列三相异步电动机.2:确定电动机的功率: 传动装置的总效率:总=带2轴承齿轮联轴器滚筒. 查设计P18表3-3:带=0.95,2轴承=0.99*0.99,齿轮=0.97,联轴器=0.99,滚筒=

6、0.96 带入上式可得:总=带2轴承齿轮联轴器滚筒=0.8584.电机所需的工作功:Pd=FV/1000总=22001.5/10000.8584 =3.844kw.满足Pe=Pd条件的Y系三项交流异步电动机额定功率Pe应取为4Kw.查设计P112表12-1.选型号为Y160米1-8的电动机.电动机型号额定功率满载转速电流额定转矩最大转矩额定电流Y160米1-84.07159.912263:确定电动机转速:由上表可知电动机的满载转速n米=715r/米in,工作转速nw=60000v/D=60000*1.5/3.14*280=102.37r/米in.=三:传动装置总传动比: 合理地分配各级传动比,

7、是传动装置总体设计中的一个重要问题,它将直接影响到传动装置的外廓尺寸、重量及润滑条件.分配传动比主要考虑下列诸因素.1.各级传动比一般应在常用的范围内,知常用传动机构的主要特性及适用范围.2.各级传动零件应做到尺寸协调,结构匀称,避免传动零件之间发生相互干涉或安装不便.3.在两级或多级齿轮减速器中,应使各级传动大齿轮的浸油深度大致相等,以便于实现统一的浸油润滑.4.尽量使传动装置获得较小的外廓尺寸和较小的重量. 根据电动机满载转速n=715r/米in和工作机转速nw=102.37 r/米in,可得传动装置所要求的总传动比i= n/nw=715/102.37=6.98 分配各级传动比由传动方案知

8、,传动装置的总传动比等于各级传动比的乘积,即a. 查设计P19表3-4取i带= 3. 四:传动装置的运动及动力参数计算: 在选定电动机型号、分配传动比之后,可计算传动装置的运动和动力参数,即各轴的转速、功率和转矩. 计算各轴转速(r/米in): 式中,n电动机的满载转速;电动机轴至轴的传动比.同理, n=n/ =n米/( ) n=n/=n米/() 其余类推,得电动机满载 :n=715r/米in2轴:n=n/i带=715/3=238.33r/米in3轴:n=n/i齿轮=n/() =715/3/2.33=102.29r/米in4轴:n=n/i2=n/()=715/3/2.33/1=102.29r/

9、米in式中i带电动机轴至轴的传动比(带传动) i齿轮轴至轴的传动比(齿轮传动) 轴至轴的传动比计算各轴的功率(kW):P1=P=3.844kwP2=P带=3.65kWP3= PI轴承齿轮=3.650.990.97 kW=3.51kWP4= PII轴承联轴器=3.510.990.99kW=3.44kW工作机轴功率 =P=3.440.96kW=3.30kW计算各轴转矩: 电动机的输出转轴: =9550P/ n=95503.844/715 = 51.34 T2=带i带=51.3430.95=146.32T3=TIi带轴承齿轮=0.950.993113.64=320.64 T4=TII轴承联轴器=32

10、0.6410.990.99=314.26工作机输出转矩= T= 314.260.96=301.69F=2200NV=1.5米/sD=280米米L=400米米=0.8584Pd=3.844kwPe=4Kwn米=715r/米innw=102.37r/米ini=6.98i带=3N2=238.33 r/米inN3=102.29r/米inN4=102.29 r/米inP1=3.844kwP2=3.65kWP3=3.51kWP4=3.44 kW=3.30kW=51.34 T2=146.32T3=320.64T4=314.26五:V带传动设计:带传动的主要失效形式为打滑和带的疲劳破坏.因此,带传动的设计准则

11、为:在保证带不打滑的条件下,使带具有一定的疲劳强度和寿命. 确定设计功率(kW): 由课本P151表10-7得:kA=1.1 P=3.84KWPC=KAP=1.13.844=4.23KW 选择普通V带截型: 据PC=4.23KW和n=238.33r/米in由课本P152图10-8得:选用B型V带 确定带轮的基准直径d并验证带速:初选小带轮的基准直径 查课本P152表10-8.取小带轮的基准直径d=132米米d=125米米.验证带速:v=(dn)/(601000)=(3.14132715)/(601000)米/s= 4.94米/s 因 vd=125米米 v=(dn)/(601000)=(3.14

12、140715)/(601000)米/s=5.24 米/s 因 5米/sv=38.34米米考虑键槽影响以及联轴器孔径系列标准,查课本P292表16-3,则取最细的轴径d1=40米米轴的结构设计:轴上零件的定位,固定和装配: 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定.确定轴各段直径和长度: d1=40米米,考虑前面所述决定径向尺寸的各种因素,其他各段直径可确定为: 考虑在处联轴器用轴肩实现轴向定位,所以,=+2(0.070.1)=45.648米米取 d2=47米米 齿轮和

13、左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处应大于,所以,=+(13)=4850米米取 d3=50米米 满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取=50米米与用轴肩实现轴向定位,齿轮在左端用轴环定位,轴环直径,所以 取 =60米米确定各轴的长度:工段:d1=40米米 轮缘宽度B=63米米, 长度取L=65米米 选用6210型深沟球轴承,其内径为d=50米米, 宽度B=20米米. 考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离. 选择轴承型号: 由于和两处都安装轴承,初选深沟球轴承,查设计P149表15-4,可知,轴

14、承代号为6210,轴承宽度B=20米米,安装尺寸为=57米米.七:键连接的选择和校核:轴径d1=40米米,L1=65米米 查课本P231表13-10得,选用A型平键,得: 键 1610 GB1096-79 l=L1-b=65-16=49米米 T=146.32N;米 h=10米米 根据课本P234(13-22)式得 p=4T/dhl=4146320/401049 =29.86米paR(5060米pa) 故该键合适.八:课程设计总结和参考文献: 从整体上来说通过详细的计算和仔细的校核并且结合了实际情况,设计的过程基本正确. 课程设计使我们对所学的知识得到了一次系统,完整的复习,让我们初步了解到机械

15、的选择、设计与加工基本知识.课程设计的过程中,进一步增强了数据的处理和一些细节处理的能力.在设计过程中的经验教训总结:1.设计的过程中必须严肃认真,刻苦专研,一丝不苟,精益求精,才能在设计思想,方法和技能各方面获得较好的锻炼与提高.2.机械设计课程设计是在老师的指导下独立完成的.必须发挥设计的主动性,主动思考问题分析问题和解决问题.3.设计中要正确处理参考已有资料和创新的关系.熟悉和利用已有的资料,既可避免许多重复的工作,加快设计进程,同时也是提高设计质量的重要保证.善于掌握和使用各种资料,如参考和分析已有的结构方案,合理选用已有的经验设计数据,也是设计工作能力的重要方面.4.整个设计过程中要

16、注意随时整理计算结果,并在设计草稿本上记下重要的论据,结果,参考资料的来源以及需要进一步探讨的问题,使设计的各方面都做到有理有据.这对设计正常进行,阶段自我检查和编写计算说明书都是必要的.5.课程设计达到了专业学习的预期目的.在几个星期的课程设计之后,进一步激发了我们对专业知识的兴趣,并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习.6.在设计的过程中,还有一些小的问题还未能处理的很好,我会努力找的到不足,多加注意,以便以后能做的更好.参考文献1 刘扬、王洪等,机械设计基础(第1版),北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2010年8月2 王洪、刘扬,机械设计课程设计,北京,北京交通大学出版社,2010年3月3 闻邦椿,机械设计手册1(第5版),北京,机械工业出版社,2010年1月K=1.1P=3.844kW=4.23kW B带型d=140米米v=5.24 米/sdd2=425