2015屆畢業(yè)設計說明書模板.doc

. . 山東農業(yè)大學畢 業(yè) 設 計說明書中文題目用小二、 黑體加粗。 帶式輸送機一級齒輪傳動變速器的設計本欄填寫參照該樣本對應字體 院 部 機械與電子工程學院 專業(yè)班級 機電工程2班 屆 次 2012屆 學生姓名 陳夢蘭 學 號 200812345 指導教師 侯加林 教授 二一一年六月十日裝訂線. . . 目錄小4號黑體字。統(tǒng)一按1，1.1，1.1.1等層次編寫，并注明頁碼。一.調研報告-(1)二.設計任務書-(2)三.設計說明書-(3)3.1電動機的選擇計算-(4) 3.2傳動裝置的運動與動力參數的選擇和計算-(4)3.3傳動零件的設計計算-(6)3.4軸的設計-(7)3.5滾動軸承的選擇和壽命驗算-(13)3.6鍵聯(lián)接的選擇和驗算-(16)3.7聯(lián)軸器的選擇-(17)3.8潤滑與密封-(18)3.9附錄-(19)參考文獻-(20)一. 調研報告黑體、三號、加粗、居中黑體、四號、加粗、居中帶式輸送機一級齒輪傳動變速器的設計宋體、五號、居中陳夢蘭 （山東農業(yè)大學 機械與電子工程學院 泰安 271018）1. 設計的意義減速器是一種將由電動機輸出的高轉速降至要求的轉速比較典型的機械裝置，可以廣泛地應用于礦山、冶金、石油、化工、起重運輸、紡織印染、制藥、造船、機械、環(huán)保及食品輕工等領域。 。宋體、五號、行距1.25倍2. 國內外相關研究動態(tài)（或市場調查情況報告）2.1 變速器主要類型。2.2 國內外相關研究動態(tài)（或市場調查情況報告）。小4號黑體字。統(tǒng)一按1，1.1，1.1.1等層次編寫，并注明頁碼。二. 20 屆畢業(yè)設計課題任務書課題名稱內容及任務黑體、三號、加粗、居中根據課題要求，畢業(yè)設計主要內容如下：1、繪制產品主要部件零件圖。2、繪制產品的裝配圖。3、繪制產品主要零件的零件圖，標準件除外。所有表格內容均為宋體、五號、行距1.25倍4、編寫設計說明書。擬達到的要求或技術指標本畢業(yè)課題設計要求及技術指標如下：（一）產品技術指標1、XXXX2、XXXXX3、XXXXX（二）設計圖紙1、繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項內容符合標準要求。2、設計圖紙應符合實際加工的要求，不少于3張零號圖紙的結構設計圖、裝配圖和零件圖，其中應包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的1號圖紙，同時至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。（三）設計說明書1、資料數據充分，并標明數據出處。2、計算過程詳細、完全。3、公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。4、內容條理清楚，按步驟書寫。5、說明書按照學校的有關規(guī)定，編寫不少于12000字的設計說明書，同時上交電子文檔。（四）其他要求查閱及參考10篇以上與題目相關的文獻，其中，外文文獻不少于3篇。進度安排起止日期工作內容備注小4號黑體字。統(tǒng)一按1，1.1，1.1.1等層次編寫。一律頂格，后空一格寫標題。三. 畢業(yè)設計說明書 黑體、三號、加粗、居中3.1電動機的選擇計算3.1.1選擇電動機的轉速(1)計算卷筒軸的轉速: n=60v/D=6010001.6/3.14260(2) 選擇電動機的轉速工作機的有效功率Pw=FV=12001.6傳動裝置總效率a=卷聯(lián)2軸承齒帶查機械設計手冊彈性聯(lián)軸器效率:聯(lián)=0.99所有表格內容均為宋體、五號、行距1.25倍軸承=0.98齒輪=0.97帶=0.96卷=0.96a=0.960.990.970.960.982所需電動機的輸出功率:Pd=Pw/a=1.92/0.85選取電動機的額定功率:Pm=1.2Pd =2.712由設計指導書中表1取V帶傳動的傳動比i0=24,一級圓柱齒輪減速器傳動的合理范圍為i=36,電動機轉速的可選范圍為標題小4號宋體字加深，內容5號宋體字。并按文中次序編排。nd=ian=（624）117.53.1.2 選擇電動機型號額定功率(kw)滿 載 時起動電流滿載電流起動轉矩滿載轉矩最大轉矩滿載轉矩轉 速(r/min)電 流(380v)(A)效率(%)功率因數314306.882.00.826.82.32.3根據工作條件并考慮電動機和傳動裝置的尺寸,重量和減速器的傳動比,選用型號為Y2100L24的Y2系列封閉式三相異步電動機。其主要性能如表1。表1 異步電動機的主要性能參數3.2傳動裝置的運動與動力參數的選擇計算3.2.1 分配傳動比1) 總傳動比ia=nm/ n=1430/117.5nm電動機滿載轉速2) 各級傳動比:根據總傳動比（ia=12.17）及設計指導書,選定各級傳動比如下:V帶傳動比i0=3,則減速機傳動比為i= ia/ i0=12.17/3n=117.5r/minPw=1.92KWa=0.85Pd=2.26KWnd=7052820r/minia=12.17i0=3i=4.06 3.2.2各軸的轉速:設傳動裝置各軸由高速到低速依次為軸軸軸,以及:i0.i為相鄰兩軸間的傳動比,011223為相鄰兩軸間的傳動效率P P P為各軸的輸入功率(KW) T T T為各軸的輸入轉矩(NM) n n n為各軸的轉速(r/min)n=nm/ i0=1430/3n= n/ i=476.7/4.06n=n3.2.3各軸的功率：P=Pm帶=30.96P= P軸承齒=2.880.980.97P= P軸承聯(lián)=2.740.980.993.2.4各軸的轉矩：Td=9550(Pm/nm)=95503/1430)T=Tdi0帶=20.0330.96T= Ti12=57.74.060.980.97T= T23=222.70.980.99現將運動和動力參數計算結果匯總列表2:表2 運動和動力參數軸名功率P(kw)轉矩T(Nm)轉速(r/min)傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電機軸320.031430軸2.882.8257.7229.6476.730.96軸2.742.69222.7218.2117.54.060.95軸2.662.55216207.4117.51.00.973.3 傳動零件的設計計算3.3.1帶輪的選擇計算功率 PcKA*Pm1.2*3選擇帶型，據Pc3.6 kW和n11430 r/min由圖1012選取A型 確定帶輪基準直徑，由表109確定dd1 dd2=i dd1(1)1430*100*（10.02）/476.7 由表109取標準值驗算帶速vn1dd1/60*1000*1430*100/60*10007.49m/s因為5m/sv1200，故符合要求 單根V帶傳遞的額定功率，據dd1和n1查圖10-9得i1時單根V帶的額定功率增量，據帶型及i查表10-2得 確定帶的根數，查表10-3：K0.96；查表10-4：Kl1.03 ZPc/（P1+P1）KKl3.6/（1.4+0.17）*0.96*1.032.32 單根V帶的初拉力，查表10-5 q0.10kg/m F0500（2.5/K）-1 +qv2 500（2.5/0.96）-1 +0.10*7.492198.4N作用在軸上的力FQ2ZF0sin（/2）2*2*198.4 sin（161.470/2）783.2N 帶輪的結構和尺寸(略)3.3.2齒輪的選擇1、選擇齒輪材料與熱處理方式小齒輪45#鋼 調質處理HB=260大齒輪45#鋼 正火處理 HB=215按齒面接觸強度設計幾何尺寸，大小齒輪均采用8級精度齒面接觸疲勞強度計算2、按齒面接觸疲勞強度設計d1 1）載荷因素K，由表610得2）轉矩T1=9550*P/ n=9550*2.88*103/476.7Ld2000mma665mmP11.4 kWP10.17 kW取Z2F0198.4NFQ783.2N取K1.2T1=57696.7Nmm3）計算接觸疲勞許用應力H 接觸疲勞極限Hlim 由圖637查得接觸疲勞壽命系數ZN：按一年300工作日，二班每天12h計算，由公式N60njth得 N160*476.7*10*300*121.02*109 （N1N0109） N2N1/i1.02*109 /4.06=2.5*108由圖638中曲線1查得按一般可靠性要求 取1H1= ZN1610*1/1 H2= ZN2570*1.11/14）計算小齒輪分度圓直徑d1由表612取d=1.0d147.095）驗算圓周速度vn1d1/60*1000=3.14*1430*50/60*1000=3.74m/s因vN0，N03*106）YN21（N2N0，N03*106）彎曲疲勞的最小安全系數，按一般可靠性要求計算得彎曲疲勞許用應力為490/1*1460/1*12） 校核計算 2*1.2*57696.7*4.35/55*2.5*50 87.62 Mpa 2*1.2*57696.7*3.92/50*2.5*50 86.85 Mpa故彎曲疲勞強度足夠5、結構設計與工作圖Hlim1=610Mpa Hlim2=570MpaZN11ZN21.11H1=610MpaH2=632.7Mpad=1.0取d1=50mm 取z1=20取z2=82m=2.5d1=50mmd2205mm取a128mmb2=50mmb1=55mmYFS14.35YFS23.92490Mpa=460Mpa1490Mpa460Mpa3.4 軸的結構設計:3.4.1 減速器高速軸(I軸)的設計: 1、選擇軸的材料:減速器中各軸均選45鋼調質處理. 2、初算軸的直徑:dminc 查表135得，45鋼取C118dmin118=21.49mm考慮軸上有鍵槽,軸徑應增大5%,取d=25mm3、初定軸結構,初選聯(lián)軸器、鍵和滾動軸承:1）軸的第一段(軸伸) 軸徑d1:d1=d=25mm 軸長L1:根據皮帶輪大輪軸孔長,初定L1=36mm鍵:根據皮帶輪大輪軸孔長及內徑,選普通平建,規(guī)格為825 (GB109679) 查表12-6得2）軸的第二段: 軸徑d2:d2=d1+(68)=25+6=31mm 滾動軸承:初選7207C角接觸球軸承 見表14-19 軸長L2:初選L2=40mm 3)軸的第三段:軸徑d3 :由滾動軸承的安裝尺寸,選定d3= 35mm 軸長L3:初選L3=18mm 4) 軸的第四段 根據軸承定位要求，取d4= 42mmL4=30mm5)軸的第五段:軸徑d5: 因為小齒輪的直徑較小,該軸制成齒輪軸,故該段軸徑即為齒輪分度圓直徑d5= d1=50mm 軸長L5:初選L5=b1=55mm6)軸的第六段: 軸徑d6 :選定d6= d4=42mm 軸長L6:選定L6=30mm7)軸的第七段:軸徑d7 :選定d7= d3=35mm滾動軸承 也選7207C角接觸球軸承 見表14-19軸長L7:選定L7=B軸承=18mmI軸總長為LI=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=36+40+18+30+55+30+18=227mmd=25mmd1=25mmL1=36mm鍵C8X25 (GB109679)d2=31mm6207C軸承L2=40mmd3= 35mmL3=18mmd4= 42mmL4=30mmd5=50mmL5=55mmd6=42mmL6=30mmd7=35mm7207C軸承L7=18mmLI=227mm 3.4.2 減速器低速軸()的設計1、初算最小直徑: dminc=118=33.71mm考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標準，取d35mm2、初定軸結構，初選聯(lián)軸器、鍵和滾動軸承1）第一段:軸徑d1: d1=d35mm軸長L1=80mm 聯(lián)軸器: 可選彈性柱銷聯(lián)軸器，查設計手冊可得規(guī)格為ZL3聯(lián)軸器 35X82 GB50151985鍵:選圓頭普通平鍵10870 (GB109679)2) 第二段:軸徑d2:取d2=41mm軸長L2:取L2=50mm3）第三段: 軸徑d3:根據滾動軸承的安裝尺寸取d3=45mm軸長L3:取L3=54.5mm選用6209軸承4）第四段:軸徑d4:取d4=48mm軸長L4:取L4=47mm鍵: 選圓頭普通平鍵14936(GB109679) 5）第五段:軸徑d5:取d5=56mm軸長L5:取L5=10mm6）第六段:軸徑d6:取d6=48mm軸長L6:取L6=21.5mm7）第七段:軸徑d7:取d7= d3=45mm軸長L7:取L7=20mm滾動軸承:選6209軸承軸總長L: L= L1+ L2+ L3+ L4+ L5+ L6+ L7=80+50+54.5+47+10+21.5+20=283mm軸工作圖(略)d35mmd1=35mmL1=80mmd2=41mmL2=50mmd3=45mmL3=54.5mm6209軸承d4=48mmL4=47mmd5=56mmL5=10mmd6=48mmL6=21.5mmd7=45mmL7=20mm滾動軸承:選6209軸承L=283mm 3、校核低速軸的強度(軸)許用彎曲應力法1）計算齒輪受力轉矩T:T=222.7Nm=2.227105 Nmm圓周力Ft: Ft=2T/d=（22.227105）/48=9279.17N徑向力Fr: Fr=Fttg=9279.17tg20=3377.34N軸受力圖:圖1 軸受力圖2)計算軸支反力:水平面支反力:Raxy= Rbxy =（1/2）Ft=（1/2）9279.17=4639.59N水平面受力圖:圖2 水平面受力圖垂直面支反力Raxz=FrBC/AB=3377.3466/132=1688.67NRbxz= FtRaxz=3377.341688.67=1688.67NT=2.227.105NmmFt=9279.17NFr=3377.34NRaxy=4639.59NRbxy=4639.59NRaxz=1688.67NRbxz=1688.67 N垂直面受力圖:3)計算彎矩:水平面彎矩MCH= RaxyAC=4639.59*66=306212.94 Nmm水平面彎矩圖;垂直面彎矩MCV= RaxzAC=1688.67*66=111452.22 NmmMCH=306212.94 NmmMCV=111452.22 Nmm垂直面彎矩圖;合成彎矩MC=325864.94 Nmm合成彎矩圖4)軸的扭矩T=222.7Nm=2.227105 Nmm軸的扭矩圖:MC=325864.94 NmmT=222700Nmm5)確定許用應力:因初選軸的材料為45#調質 查表13-1得B=650Mpa s=360M查表13-6得:+1bb=215Mpa,0bb=102Mpa,-1bb=60Mpa=-1bb/0bb=0.596）當量彎矩MC=351357.48 Nmm當量彎矩圖7)校核軸徑:校核C截面直徑dC=38.83mm考慮該截面上鍵槽的影響，直徑增加3dC=1.0338.83=40mm結構設計確定的直徑為48mm，強度足夠3.5滾動軸承的選擇與壽命驗算減速器低速軸滾動軸承選擇與壽命驗算選擇軸承類型及型號考慮軸承主要承受徑向載荷作用,故選用深溝球軸承.又按軸頸直徑d=45mm,選用兩個軸承均為6209,此型號軸承的主要參數經查書得B=19mm D=85 C=31500N C0 =20500N =0.59MC=351357.48 Nmm軸承6209, （1）計算軸承受力1)徑向力Fr1=4937.35NFr2=4937.35N2)附加軸向力FS: FSA=0.39 Fr1 =0.394937.35= 1925.57NFSB=0.39 Fr2=0.394937.35=1925.57N查表14-14FSA/ C0=1925.57/20500=0.094得e=0.29受力圖示:（2）計算當量動載荷P= xFr+yFa軸承A: Fsa/Fr1=1925.57/4937.35=0.39e=0.29則x=0.56 y=1.51,PA= xFr1+yFsa =0.564937.35+1.511925.57=5672.53N軸承B: PB= PA=5672.53N查表14-12，取fP=1.1,查表14-13，取fT=1=3715.07NFr1=4937.35NFr2=4937.35NFSA=1925.57NFSB=1925.57NPA=5672.53NPB=5672.53N （3）計算軸承壽命:據式（14-6）CC=3715.07=20548N C=31500N可用壽命足夠該軸承使用3.6鍵聯(lián)接的選擇和驗算3.6.1 皮帶輪大輪與高速軸軸伸的鍵聯(lián)接采用半圓頭普通平鍵(GB109679)bh=87因大輪寬為35mm 故取鍵長L=25mm。已知:d=25mm h=7mm L=Lb=257=18mm，T=57.7Nm。則:p=4T/dhL=(457.7103)/(25725)=52.75Mpap=125 Mpa3.6.2大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵(GB109679)bh=149,因齒輪與低速軸配合處軸長47mm，故取鍵長L=36mm。已知:d=48mm h=9mm L=Lb=369=27mm，T=222.7Nm。則:p=4T/dhL=(4222.7103)/(48927)=76.37Mpap=125 Mpa3.6.3聯(lián)軸器與低速軸軸伸的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵(GB109679)bh=108, 因聯(lián)軸器長82mm，故取鍵長L=70mm。已知:d=35mm h=8mm L=Lb/2=708=62mm T=216Nm。則: p=4T/dhL=(4216103)/(35862)=49.78Mpap=125 Mpa鍵C825(GB109679)該鍵聯(lián)接強度足夠鍵A1436(GB109679)該鍵聯(lián)接強度足夠鍵C14100(GB109679)該鍵聯(lián)接強度足夠 3.7聯(lián)軸器的選擇低速軸與卷筒軸之間的聯(lián)接根據工作情況的要求選用柱銷聯(lián)軸器考慮轉矩T=216Nm轉速n=117.5r/min，低速軸軸伸直徑d=35,查機械設計手冊選定ZL3型其最大許用轉矩Tpmax=630Nm，許用最高轉速nma