機械設計基礎--課程設計

機械設計基礎-課程設計,課程設計題目：,設計一臺帶式輸送機中使用的單級斜齒圓柱齒輪減速器,原始數(shù)據(jù)：,輸送帶工作拉力F（N）,輸送帶工作速度v（m/s）,卷筒直徑D（mm）,原動機為電動機；齒輪單向連續(xù)運轉；兩班制。,設計工作量：,裝配圖一張（A1）,零件圖兩張（低速軸、大齒輪）,設計說明書一份,帶式輸送機,單級斜齒圓柱齒輪減速器,減速器下箱,大齒輪軸系圖,設計說明書目錄格式,1.傳動方案擬定-1,2.選擇電動機-,3.計算總傳動比及分配各級傳動比-,4.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)-,5.傳動零件的設計和計算-,（1）帶傳動的設計和計算-,（2）齒輪傳動的設計和計算-,6.軸的設計及校核-,（1）軸的結構設計-,（2）軸的結構設計和校核-,驗算運輸帶帶速允差-,8.鍵聯(lián)接的選擇-,（1）軸上鍵聯(lián)接的選擇-,（2）軸上鍵聯(lián)接的選擇和校核-,9.聯(lián)軸器的選擇-,10.箱體設計-,11.潤滑與密封-,12.設計小結-,13.參考資料目錄-,設計說明書目錄格式,7.軸承的選擇計算-,（1）軸上的軸承選擇-,（2）軸上的軸承選擇和校核-,設計基本步驟,1.選擇電動機（Y系列三相異步電動機）,（1）確定工作機功率（即卷筒所需功率）,（2）確定原動機功率（即電動機的輸出功率）,為從電動機至工作機主動軸之間的總效率,（3）確定電動機額定功率Ped,根據(jù)Pd選定Ped，應使Ped等于或稍大于Pd（手冊表格20-1）,（4）確定電動機轉速nd,V帶傳動常用傳動比范圍24,齒輪傳動常用傳動比范圍36,查手冊表格20-1選定電動機型號,2.分配傳動比,原則：,各級傳動比應在合理的范圍內(nèi),各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，傳動比應滿足相關規(guī)定,i帶i齒輪,i1=24（帶傳動）i2=36（齒輪傳動）,i帶可取較小值22.5,理想值為23；i齒輪理想值35，常用4左右,nm：所選電動機的滿載轉速；,nw：卷筒轉速轉速；,根據(jù)各級傳動比分配原則先選取帶傳動的傳動比，再算出齒輪傳動的傳動比,3.計算各軸轉速(r/min),電動機軸：,4.計算各軸輸入功率(kw),5.計算各軸轉矩(Nm),根據(jù)公式分別求出T0、T、T、T,將所有計算結果匯總列于設計說明書最右側,電動機軸：,軸：,6.帶傳動設計,參考教材P221例13-2（第六版P225）,設計步驟：,（1）已知：V帶傳動功率P=Pd；小帶輪轉速n1=nm；大帶輪轉速n2=n；傳動比i1=i帶,（2）按照工作情況由表13-8確定KA后，計算Pc,（3）根據(jù)Pc和n1由圖13-15選擇V帶型號,（4）計算大小帶輪基準直徑,（5）驗算帶速,帶速在525m/s范圍內(nèi),（6）計算V帶基準長度Ld和中心距a,初選V帶中心距a0，a0應符合0.7(d1+d2)a0120,（8）求V帶根數(shù)z,z10,（9）計算帶輪軸上的壓力FQ,將帶的型號、帶的根數(shù)、帶的基準長度Ld、中心距a、大小帶輪基準直徑d1和d2列于說明書最右側,注意：1.選定大小帶輪直徑后，i帶可能與分配值不同，應采用新值;2.帶的根數(shù)可以向上圓整，也可以向下圓整，但要保證誤差在5%以內(nèi)；,所有計算數(shù)據(jù)要求保留小數(shù)點后三位,帶的根數(shù)Z最好不要大于5根，常用3根或4根，以免帶輪過寬，當Z過大時，可增加小帶輪直徑d1重新設計。,帶傳動設計,注意：必須計算出V帶轉速誤差的具體數(shù)值,按取定的d2重算n2,d2不能太大，一般d2350mm較好，以免造成大帶輪半徑超過減速器箱座中心高，造成安裝困難和與機座碰撞。,7.齒輪傳動設計,參考教材P175例11-1（第六版P179）,設計步驟：,（1）選擇材料及熱處理方式，確定許用應力,閉式軟齒面：按照齒面接觸強度條件設計；按照齒根彎曲強度條件校核,對于齒面接觸強度，在使用設計式或校核式時,（2）按照設計準則進行強度設計和校核,注意：,（3）其他幾何尺寸設計,初步選定z1；,初步選定螺旋角（一般在1015）；,計算mn，向上圓整成標準值，且mn1.5；,計算中心距a，并圓整；,計算螺旋角，精確到秒；,精確計算d1、d2，保留小數(shù)點后三位；,（4）計算齒輪的圓周速度，驗算初選的精度等級是否正確,（5）按照教材P68（第六版P69）表4-4計算斜齒輪的幾何尺寸,（6）大小齒輪結構設計教材P182（第六版P186）,（7）齒輪的潤滑,當v12m/s時，浸油潤滑，浸油深度為12個齒高，且不得小于10mm；當v12m/s時，采用噴油潤滑,將z1、z2、a、mn、d1、d2、da1、da2、df1、df2、b1、b2列于說明書最右側,已知：P=軸輸入功率；n1=軸轉速；i=i齒,選用軟齒面組合；小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)（考慮軸要求）；大齒輪用45鋼正火,齒輪傳動設計,閉式斜齒輪的設計注意問題：,1.z1=2040，一般在30左右,2.標準中心距a（取0、2、5、8結尾的數(shù)）,3.要分別校核F1和F2,1.小齒輪結構,齒輪結構設計問題：（教材P182，第六版P186）,當x2.5mt或da2d時，做成齒輪軸，否則做成實心式齒輪,da,d,齒輪軸,實心式,x,齒輪傳動設計,1.小齒輪結構,當x2.5mt或da2d時，做成齒輪軸，否則做成實心式齒輪,da,d,齒輪軸,實心式,x,2.大齒輪結構,腹板式,dh=1.6ds；lh=（1.01.5）ds并使lhb；=（2.54）mn，但不小于8mm；d0和d按結構取定，當d較小時可不開孔。,注意：結構尺寸必須取整數(shù),裝配圖草圖設計,計算手冊P17表3-1；P24表4-1；P25圖4-1,1.確定三視圖位置,擬定軸上零件的裝配方案（確定軸段的數(shù)量、每段軸裝配的零件、初選滾動軸承型號以及軸上零件定位方式等）；,軸肩軸環(huán)尺寸：定位軸肩：h(0.07-0.1)dR或C；非定位軸肩：h1-2mm；為保證定位準確R或Cr；軸環(huán)寬度：b1.4h,（1）軸的結構設計,b.考慮定位軸肩和非定位軸肩要求確定各軸段直徑,可初選直徑系列為2（輕）系列,裝配圖草圖設計,2.軸的結構設計,a.估算最小直徑（教材P245，第六版P250式14-2）,考慮鍵槽，d應增大4%-5%；考慮大帶輪尺寸要求，綜合定出裝大帶輪處直徑d1,c.確定各軸段長度（考慮零件寬度和零件間相互距離由裝配圖畫出）-“長度是畫出來的”,d.軸承型號的確定,當用套筒、圓螺母、軸端擋圈等作軸向定位時:l=B-(23)mml為該軸段長度,擬定軸上零件的裝配方案（確定軸段的數(shù)量、每段軸裝配的零件、初選滾動軸承型號以及軸上零件定位方式等）；,考慮聯(lián)軸器尺寸要求；,（2）軸的結構設計,可初選直徑系列為2（輕）系列,裝配圖草圖設計,軸的結構設計,a.估算最小直徑（教材P245，第六版P250式14-2）,考慮鍵槽，d應增大4%-5%；,d.軸承型號的確定,滿足軸的最小直徑大于軸的最小直徑，綜合定出裝聯(lián)軸器處直徑d1，此處確定聯(lián)軸器型號（彈性柱銷聯(lián)軸器，參考教材P297例17-1（第六版P303）,b.考慮定位軸肩和非定位軸肩要求確定各軸段直徑,c.確定各軸段長度（考慮零件寬度和零件間相互距離由裝配圖畫出）-“長度是畫出來的”,（3）滾動軸承的設計,滾動軸承潤滑：當dn（1.52）105mmr/min時采用脂潤滑，超過這一范圍采用油潤滑,裝配圖草圖設計,a.初選軸承型號,b.軸承潤滑方式,斜齒輪用70000型,通常當浸油齒輪v2m/s時，軸承可采用脂潤滑,c.密封方式,vd，合理；若d結d，不合理,i：軸上的參數(shù),軸承的校核,FA=Fa2,確定軸承密封方式,裝配圖繪制步驟,第二階段：軸承組合設計等（手冊P29）,確定軸系軸向位置及軸承游隙調(diào)整方式,確定軸承端蓋形式并進行結構設計,傳動件結構設計,確定傳動件潤滑方式,裝配圖繪制步驟,第三階段：設計機體及減速器附件,確定箱座剖分面的結構,確定減速器外壁位置,確定箱座及箱蓋的形狀與結構,選擇聯(lián)接螺紋，確定軸承旁聯(lián)接螺紋位置并進行聯(lián)接凸臺設計，確定剖分面連接螺栓位置,選擇定位銷，確定定位銷的位置,減速器附件設計,單級圓柱齒輪減速器，大齒輪齒頂圓到油池底面距離為3050mm，油面高度大于大齒輪齒頂圓10mm,第三階段：設計機體及減速器附件,1.滾動軸承內(nèi)的封油盤和擋油盤,2.凸臺高度的確定以及箱蓋外輪廓的設計,3.窺視孔和視孔蓋的設計,窺視孔設在箱蓋頂部能看到齒輪嚙合的位置，大小以手能伸入箱體進行檢