(精品論文)1課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一：課程設(shè)計(jì)目的和要求是使學(xué)生綜合運(yùn)用本課程以及有關(guān)先修課程的知識(shí)，進(jìn)行一次較為全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練?；灸康娜缦拢?、 培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。2、 根據(jù)已有傳動(dòng)方案，正確計(jì)算零件加工能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮工藝、使用和維護(hù)等要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。3、 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)個(gè)繪圖的訓(xùn)練。二：設(shè)計(jì)方案分析機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。 本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為一級(jí)蝸桿減速器傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)承載能力較低在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過(guò)載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。 蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但效率較低，適用于中、小功率的場(chǎng)合。采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動(dòng)，由于允許齒面有較高的相對(duì)滑動(dòng)速度，可將蝸桿傳動(dòng)布置在高速級(jí)，以利于形成潤(rùn)滑油膜，可以提高承載能力和傳動(dòng)效率。 本設(shè)計(jì)中減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。 計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果三、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算1、原始數(shù)據(jù) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 功率 滾筒直徑280mm 輸送帶速度2、 電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Z4-180-11 額定功率/kW: 13.0 額定電壓/V: 400 額定轉(zhuǎn)速/(r/min): 540 額定電流/A: 42.4 D=55mm四、總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配滾筒轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)比為，蝸桿減速器傳動(dòng)比五、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算設(shè)蝸桿為1軸，渦輪軸為2軸1、 各軸轉(zhuǎn)速 蝸桿的轉(zhuǎn)速等于大帶輪轉(zhuǎn)速： 故 2、 各軸輸入功率 3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩 六、V帶設(shè)計(jì) 1、初始條件 傳動(dòng)功率P為： 主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為： 從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為： 傳動(dòng)比：1.1 2、選定帶型和基準(zhǔn)直徑 查手冊(cè)得工況系數(shù) 設(shè)計(jì)功率: 選擇帶型:C型 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑: 計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑: 大帶輪基準(zhǔn)直徑圓整后： 3、軸間距的確定 初定軸間距: 計(jì)算所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度: 查手冊(cè)選擇 實(shí)際軸間距: 4、額定功率及增量的確定 單跟V帶傳遞的額定功率: 傳動(dòng)比i1的額定功率增量: 5、帶速、包角和V帶根數(shù) 帶速V: 小帶輪包角: 查手冊(cè)得 V帶的根數(shù)Z :取5根帶 6、各項(xiàng)力的計(jì)算 V帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量m: 單跟V帶的預(yù)緊力: 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 計(jì)算壓軸力 : 壓軸力的最小值為： 7、帶輪的確定 大帶輪的基準(zhǔn)直徑故采用腹板式 取材為HT200鑄造成型，輪槽工作表面的粗糙度為3.2。 7、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、渦輪渦輪的選擇計(jì)算（1）選擇蝸桿的傳動(dòng)類型 根據(jù)GB/T 100851988的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿（ZI）。（2） 選擇材料 考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度不大，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為4555 HRC。渦輪用鑄錫磷青銅，金屬膜鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 傳動(dòng)中心距 傳動(dòng)參數(shù) 蝸桿輸入功率：12.35kW 蝸桿類型：漸開(kāi)線蝸桿(ZI型) 蝸桿轉(zhuǎn)速：490r/min 蝸輪轉(zhuǎn)速：81.7r/min 使用壽命：29200小時(shí) 理論傳動(dòng)比：5.998 蝸桿頭數(shù)：4 蝸輪齒數(shù)：24 實(shí)際傳動(dòng)比i：6 驗(yàn)算傳動(dòng)比：在之內(nèi)，允許。 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按,估取效率，則： 蝸輪軸轉(zhuǎn)矩:確定載荷系數(shù)K因工作載荷有沖擊，故取載荷分布不均系數(shù)，使用系數(shù)，由于轉(zhuǎn)速不高，動(dòng)載荷系數(shù)；則確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故確定接觸系數(shù)先假設(shè)分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a的比值，差得確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材料為鑄錫青銅，金屬膜鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，可以查得蝸輪的基本許用應(yīng)力：應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：壽命系數(shù)則蝸輪齒面接觸強(qiáng)度:，通過(guò)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算，合格蝸輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力：疲勞接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)：1.6校核疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù) 合格計(jì)算中心距 取中心距，取模數(shù)，蝸桿分度圓直徑，這時(shí)，查得，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。，合適蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 齒根高系數(shù)齒根高系數(shù)齒形角蝸桿蝸桿分度圓直徑蝸桿軸向齒距蝸桿直徑系數(shù)蝸桿齒頂圓直徑蝸桿齒根圓直徑蝸桿導(dǎo)程角蝸桿軸向齒厚 蝸桿法向齒厚 蝸桿分度圓齒厚蝸桿螺紋長(zhǎng)蝸輪蝸輪齒數(shù)蝸輪變位系數(shù)驗(yàn)算傳動(dòng)比：在之內(nèi)，允許。蝸輪分度圓直徑蝸輪喉圓直徑 蝸輪齒根圓直徑蝸輪咽喉母圓半徑校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度F:10.146N/mm2，通過(guò)彎曲強(qiáng)度計(jì)算！當(dāng)量齒數(shù)根據(jù)，查得齒形系數(shù)螺旋角系數(shù)許用彎曲應(yīng)力合格彎曲強(qiáng)度滿足。驗(yàn)算效率效率合格。精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T 100891988 圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f GB/T 100891988。熱平衡核算。由于摩擦損耗的功率，則產(chǎn)生的熱流量為P蝸桿傳遞的功率以自然方式箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取S內(nèi)表面能被論化油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣所冷卻的箱體表面面積，單位為m2；取S=0.5 m2油的工作溫度，可取周圍空氣的溫度，常溫情況可取按熱平衡條件，可求得在即定工作條件下的油溫 滿足溫度要求。8、 軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算1.初步計(jì)算軸徑軸的材料選用常用的45鋼當(dāng)軸的支撐距離未定時(shí)， 無(wú)法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑，計(jì)算公式為： ，軸為外伸軸，初算軸徑作為最小直徑，應(yīng)取較小的值；查表取，則：考慮到軸與帶輪連接，需考慮到帶輪的大小，和帶輪的孔徑大小，故取，軸需與聯(lián)軸器配合，故取。2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1軸的初步設(shè)計(jì)如下圖：裝配方案是：左端蓋 左端軸承、依次從軸的左端向右端安裝，右端安裝軸承和右端蓋。軸的徑向尺寸：當(dāng)直徑變化處的端面用于固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，直徑變化值要大些，可?。?8）mm，否則可?。?6）mm軸的軸向尺寸：軸上安裝傳動(dòng)零件的軸段長(zhǎng)度是由所裝零件的輪轂寬度決定的，而輪轂寬度一般是和軸的直徑有關(guān)，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端面應(yīng)留有距離L，一般可取L=（13）mm。軸上的鍵槽應(yīng)靠近軸的端面處。 2軸的初步設(shè)計(jì)如下圖：裝配方案：左端從左到右依次安裝端蓋、滾動(dòng)軸承，右端從右到左依次安裝蝸輪、套筒、滾動(dòng)軸承和端蓋裝。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則同1軸尺寸31軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算由軸兩端直徑d=80mm，查機(jī)械零件手冊(cè)得到應(yīng)該使用的軸承型號(hào)為軸承類型 BType=圓錐滾子軸承軸承型號(hào) BCode=32916，D=110mm，B=20mm，a=15.7mm（軸承的校核將在后面進(jìn)行）。(1).求作用在軸上的力，蝸輪、軸承對(duì)