機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書改王勖-副本

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 13031144 陳啟航機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)院：自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院學(xué)號(hào)：13031131姓名：陳啟航指導(dǎo)教師：陳心頤前言設(shè)計(jì)背景：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是各大高校工科學(xué)生的必修課，也是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)課程，其重要性和意義是十分顯然的。設(shè)計(jì)目的： （1）以機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)與擬定為結(jié)合點(diǎn)，把機(jī)械設(shè)計(jì)課程中分散于各章理論和方法融會(huì)貫通起來，進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論和知識(shí)；（2）通過擬定減速器的方案，使我們初步具有機(jī)構(gòu)和零件配合的組合能力；（3）進(jìn)一步提高我們運(yùn)算、繪圖、整理和查閱技術(shù)資料的能力；（4）通過編寫說明書，培養(yǎng)

2、我們的表達(dá)、歸納、總結(jié)和獨(dú)立思考與分析的能力。目 錄機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書··········································3主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算

3、傳動(dòng)方案的擬定·················································

4、;·4一、 電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)··························41. 電動(dòng)機(jī)的選擇2. 傳動(dòng)比分配3. 各級(jí)傳動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4. 將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理并列表二、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)、計(jì)算········&

5、#183;··································51. V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)2. 減速器齒輪（閉式、斜齒）設(shè)計(jì)三、 軸的設(shè)計(jì)與校核·········

6、;·······································101. 軸的初步設(shè)計(jì)2. I軸的強(qiáng)度校核3. II軸的強(qiáng)度校核四、 鍵聯(lián)接的選擇與校核···

7、83;········································141. I軸外伸端處鍵聯(lián)接2. II軸外伸端處鍵聯(lián)接3. II軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接五、 滾動(dòng)軸承的選擇與校核&

8、#183;·········································151. I軸滾動(dòng)軸承的校核2. II軸滾動(dòng)軸承的校核六、 聯(lián)軸器的選擇與校核·

9、3;··········································17七、 潤滑和密封形式的選擇，潤滑油及潤滑脂牌號(hào)的選擇···

10、·············17八、 其他技術(shù)說明···································&

11、#183;··············181. 箱體結(jié)構(gòu)相關(guān)尺寸2. 減速器技術(shù)要求九、 參考文獻(xiàn)······························&

12、#183;·······················19- 4 -機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置簡圖如下圖所示：1運(yùn)輸機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶的工作拉力 F=1200N運(yùn)輸帶的工作速度 V=1.7m/s卷筒直徑 D=320mm2工作條件用于鍋爐房運(yùn)煤，三班制工作，每班工作四小時(shí)，空載啟動(dòng)，單向、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。 3使用期限工作期限為十年，每年

13、工作300日；檢修期間隔為三年。4生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件小批量生產(chǎn)，無鑄鋼設(shè)備。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1.選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；2.確定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸；3.設(shè)計(jì)減速器； 4.選擇聯(lián)軸器。三、具體作業(yè)1減速器裝配圖一張；2零件工作圖兩張（大齒輪、輸出軸）；3 設(shè)計(jì)說明書一份。主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算一、傳動(dòng)方案的擬定根據(jù)任務(wù)書確定傳動(dòng)方案為：閉式齒輪，一級(jí)斜齒輪傳動(dòng)二、電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1. 電動(dòng)機(jī)的選擇工作機(jī)所需功率傳動(dòng)效率實(shí)際需要功率工作機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由于實(shí)際需要功率為2.35kW，由文獻(xiàn)2表6164，電動(dòng)機(jī)型號(hào)可選為Y100L24型，其額定功率為3k

14、W，滿載轉(zhuǎn)速1420r/min。Y100L24型額定功率3kW滿載轉(zhuǎn)速1420r/min2傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比帶傳動(dòng)比減速器傳動(dòng)比由取則3各級(jí)傳動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（分別為小齒輪軸轉(zhuǎn)速，大齒輪軸轉(zhuǎn)速，輸出軸轉(zhuǎn)速）各軸輸入功率pm 各軸輸出功率pm各軸輸入轉(zhuǎn)矩各軸輸出轉(zhuǎn)矩 4將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列表軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/kN·mm轉(zhuǎn)速n/rmin-1傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸2.3515.8142030.96I軸2.2562.23345.545.05473.34.670.98II軸2.1672.145204.3202.3101.310.98卷筒軸2.1242.

15、103200.2198.2101.3一、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)、計(jì)算1V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（1）各參數(shù)計(jì)算工作系數(shù)KA由文獻(xiàn)1表13-9KA=1.1電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率PcV帶型號(hào)由，由文獻(xiàn)1圖13-15，選用A型普通V帶A型普通V帶大小帶輪基準(zhǔn)直徑d2，d1由文獻(xiàn)1表13-101=100mm，則取d2=300mmd1=100mmd2=300mm驗(yàn)證V帶帶速帶速，v在525m/s之內(nèi)，合適。v=7.4m/sV帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a初步選取中心距a0=1.5(d1+d2)=600mm可初定a0 =600mm由文獻(xiàn)1表13-2取Ld=1940mm得實(shí)際中心距，小帶輪包角的驗(yàn)算合適。單根普通V帶的基本額定功率傳動(dòng)比

16、i由n=1420n及d1=100mm，由文獻(xiàn)1表13-4i=3.06額定功率增量由文獻(xiàn)1表13-6有包角修正系數(shù)由文獻(xiàn)1表13-8帶長修正系數(shù)由文獻(xiàn)1表13-2得V帶根數(shù)z取2根根數(shù)單根V帶的初拉力F0由文獻(xiàn)1表13-1，有q=0.105kg/m作用在帶輪上的壓力FQ帶輪寬度由文獻(xiàn)1表13-11有e=15mm，f=9mmB=e+2f=15+9+9=33mmB=33mm帶輪結(jié)構(gòu)大帶輪采用腹板式，小帶輪采用整體式。（2）V帶的參數(shù)尺寸列表A型帶小帶輪直徑 d1/mm大帶輪直徑 d2/mm中心距 a/mm帶長 Ld/mm1003006481940帶根數(shù) z初拉力 F0/N軸上載荷 FQ/N2145.

17、85762減速器齒輪（閉式、斜齒）設(shè)計(jì)（1）選擇材料及確定許用應(yīng)力材料選擇采用軟齒面的組合。初步選用齒輪8級(jí)精度。小齒面選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，硬度197-286HBS大齒面選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，硬度197-286HBS接觸疲勞極限疲勞疲勞極限由文獻(xiàn)1表11-1，有安全系數(shù)SH、SF由文獻(xiàn)1表11-5取SH=1.0，SF=1.25SH=1.0，SF=1.25許用應(yīng)力（2）按齒面彎曲強(qiáng)度初步計(jì)算載荷系數(shù)K由文獻(xiàn)1表11-3取K=1.2K=1.2齒寬系數(shù)由文獻(xiàn)1表11-6，取小齒輪轉(zhuǎn)矩大小齒輪齒數(shù)z1，z2取小齒輪齒數(shù)z1=21，則大齒輪齒數(shù)z1=21z2=55實(shí)際傳動(dòng)比i齒形系數(shù)齒形系數(shù)初定螺旋角螺旋角系

18、數(shù)初定模數(shù)mn取mn=3mmmn=3mm確定中心距取整數(shù)值確定螺旋角分度圓直徑d1，d2齒寬b1，b2取b2=54mm（2）校驗(yàn)接觸強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù)zv1，zv2齒型系數(shù)YFa1，YFa2YSa1，YSa2取YFa1=2.82，YFa2=2.33YSa1=1.58，YSa2=1.71YFa1=2.82YFa2=2.33YSa1=1.58YSa2=1.71驗(yàn)算接觸強(qiáng)度安全齒輪圓周速度（3）齒輪其他傳動(dòng)的參數(shù)端面壓力角齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f全齒高h(yuǎn)頂隙cha=mn=3mmhf=1.25mn=3.75mmh= ha+ hf=6.75mmc= hf-ha=0.75mmha= 3mmhf=3.75mmh= 6

19、.75mmc= 0.75mm齒頂圓直徑dada1=d1+2ha=72.32mmda2=d2+2ha=179.68mmda1=72.32mmda2=179.68mm齒根圓直徑df1df1=d12hf=58.82mmdf2=d22hf=166.18mmdf1=58.82mmdf2=166.18mm齒輪結(jié)構(gòu)齒輪精度小齒輪為齒輪軸大齒輪為腹板式根據(jù)上述計(jì)算可知，r=66.32mm，R=173.68mm，<10m/s所以八級(jí)精度合適。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果（4）齒輪傳動(dòng)參數(shù)列表中心距a/mm模數(shù)mn/mm螺旋角端面壓力角t120318°1141.54”20°齒數(shù)齒寬/mm分度

20、圓直徑/mmz1z2b1b2d1d22155605466.32173.68齒高/mm齒頂圓/mm齒根圓/mmhahfda1da2df1df233.7572.32179.6858.82166.18二、 軸的設(shè)計(jì)與校核1軸的初步設(shè)計(jì)材料選取選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)初估最小直徑I軸：II軸：取dI=24mm取dII=30mmdI=24mmdII=30mm初選軸承I軸選用7306C，d=30mm，B=19mmII軸選用7207C，d=35mm，B=17mmI軸選用7306CII軸選用7207C2I軸的強(qiáng)度校核小齒輪受力切向力徑向力軸向力簡化為簡支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平

21、面彎矩圖合成彎矩計(jì)算傳遞扭矩圖L=121mmK=83mm12183FrTIMaMbMaHF1HFtF2HMaVMaVMbVF1VF2VFaFrMaFQTIFQbbFaFtaa垂直面支撐反力垂直面彎矩計(jì)算水平面支撐反力水平面彎矩計(jì)算F在指點(diǎn)產(chǎn)生的反力F力產(chǎn)生的彎矩合成彎矩計(jì)算危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩取=0.6危險(xiǎn)截面的校核由文獻(xiàn)1表14-3，45鋼的，則 合適考慮鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值增大5%，則d=30.23mmI軸結(jié)構(gòu)合理3II軸的強(qiáng)度校核大齒輪受力切向力徑向力軸向力簡化為簡支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平面彎矩圖合成彎矩計(jì)算傳遞扭矩圖MaVFaFr100TIIMaMaHF2HF1H

22、FtMaVF1vF2vFrMaTIIFaFtaa垂直面支撐反力垂直面彎矩計(jì)算水平面支撐反力水平面彎矩計(jì)算合成彎矩計(jì)算危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩取=0.6危險(xiǎn)截面的校核由文獻(xiàn)1表14-3，45鋼的，則 ，合適考慮鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值增大5%，d=31.04II軸結(jié)構(gòu)合理三、 鍵聯(lián)接的選擇與校核材料選擇許用擠壓應(yīng)力選用鑄鐵或者45鋼，取鑄鐵，45鋼1I軸外伸端處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵8×36 GB1095-79）其中b=8mm，h=7mm，L=36mm，t=4.0mm，t1=3.3mm鍵8×36鍵的校核鍵選取合適2II軸外伸端處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵8×

23、;45 GB1095-79）其中b=8mm，h=7mm，L=45mm，t=4.0mm，t1=3.3mm鍵8×45鍵的校核鍵選取合適3II軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵12×50 GB1095-79）其中b=12mm，h=8mm，L=50mm，t=5.0mm，t1=3.3mm鍵12×50鍵的校核鍵選取合適四、 滾動(dòng)軸承的選擇與校核1I軸軸承的選擇與校核軸承受力圖Fr2Fs2FAFr1Fs1徑向載荷Fr內(nèi)部軸向力F確定壓緊端由故軸承1壓緊。軸承受的軸向載荷當(dāng)量動(dòng)載荷P由于而，由文獻(xiàn)1表16-11，溫度系數(shù)ft載荷系數(shù)fP由文獻(xiàn)1表16-9，取ft=

24、1，fP=1.5ft=1fP=1.5額定動(dòng)載荷C由文獻(xiàn)2表16-3,7306C軸承的Cr=14.5Cr=25.2軸承壽命 由于，所以以軸承1的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)，滿足工作時(shí)間要求2II軸軸承的選擇與校核軸承受力圖Fr1Fs1Fr2Fs2Fa徑向載荷Fr內(nèi)部軸向力F確定壓緊端由故軸承1壓緊。軸承1壓緊軸承受的軸向載荷當(dāng)量動(dòng)載荷P由于而，由文獻(xiàn)1表16-11，溫度系數(shù)ft載荷系數(shù)fP由文獻(xiàn)1表16-9，取ft=1，fP=1.5ft=1fP=1.5額定動(dòng)載荷C由文獻(xiàn)2表16-3,7007C軸承的Cr=29.0Cr=29.0軸承壽命 由于，所以以軸承1的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷為計(jì)算依據(jù)，滿足工作時(shí)間要求

25、五、 聯(lián)軸器的選擇與校核聯(lián)軸器的選擇II軸外伸端需使用聯(lián)軸器選用彈性柱銷聯(lián)軸器HL2型(GB5014-85)彈性柱銷聯(lián)軸器HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器HL2型的參數(shù)公稱轉(zhuǎn)矩Tn（N·m）許用轉(zhuǎn)矩n (r/min)軸孔直徑d（mm）315560024軸孔長度外徑D(mm)軸孔類型鍵槽類型LL15238120JA聯(lián)軸器的計(jì)算由文獻(xiàn)1表17-1取工作情況系數(shù)KA=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩合適,六、 潤滑和密封形式的選擇，潤滑油及潤滑脂牌號(hào)的選擇潤滑方式大齒輪線速度故齒輪選用油池潤滑，需油量2L左右，最高最低油面相距15mm左右dn=121r/min×20mm=2420mm·r/min<所以軸承采用脂潤滑齒輪選用油池潤滑軸承采用脂潤滑潤滑油牌號(hào)選用全損耗系統(tǒng)用