機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書-一級減速器_第1頁
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文檔簡介

1、班級:09機(jī)制一班姓名:學(xué)號(hào):機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書單級減速器課程設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作,單向動(dòng)轉(zhuǎn),載荷變化不大,空載起動(dòng)。減速器小批生產(chǎn),使用期限10年,兩班制工作。運(yùn)輸帶容許速度誤差為5%。電動(dòng)機(jī)原始數(shù)據(jù)題號(hào)1-5運(yùn)輸帶拉力(N)3X103運(yùn)輸帶速度V(m/s)1.6卷筒直徑D(mm)450一、傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)1:電機(jī)的選擇(1)選擇電動(dòng)機(jī)類型:按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2)電動(dòng)機(jī)功率選擇:傳動(dòng)裝置的總效率:查表機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P6表2-3得n帝二。.96n軸承二。.99n齒輪二

2、0.97口聯(lián)軸塞二。97n滾筒軸承二0.99n滾筒二。.96n總二n帶xn?軸承義打華輪xr,聯(lián)軸器x。滾筒軸承x。滾筒=0.96X0.992XO.97X0.97X0.99X0.96=0.84電機(jī)的輸出功率Fvloooqc,3X10003X1.6二二5.72KW1000X0.84電動(dòng)機(jī)的額定功率P=(1-1.3)Pd,由查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P19表得電動(dòng)機(jī)的額定功率:P=7.5kW(3):確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算滾筒的工作轉(zhuǎn)速60Xvn筒二1IXD筒60X1.6tcXO.45=67.94r/min推薦的傳動(dòng)比合理范圍:取圓柱齒輪傳動(dòng)一級減速器傳動(dòng)比范圍i尸35取V帶傳動(dòng)比刀二24則總傳動(dòng)比理

3、時(shí)范圍為i=6-20故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為:nd=iXn飾二(6-20)X67.94=407.61358.8r/min(4):確定電機(jī)的機(jī)型號(hào)根據(jù)以上計(jì)算,查表機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P119附表8.1得一卜.電機(jī)符合要求:電機(jī)型號(hào)額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)同步轉(zhuǎn)速/(r/min)Y132S2-2型三相異步電動(dòng)機(jī)7.529003000Y160M-6型三相異步電動(dòng)機(jī)7.59701000Y132M-4型三相異步電動(dòng)機(jī)7.514401500Y160L-8型三相異步電動(dòng)機(jī)7.5720750綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的情況,同時(shí)也要降低電動(dòng)機(jī)的重量和成本,最終可確定同步轉(zhuǎn)速為1000r/m

4、in,根據(jù)所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y160M-6,滿載轉(zhuǎn)速970r/min。(5):分配各級傳動(dòng)比總傳動(dòng)比in電/n筒二970/67.94=14.28根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)廿6表2.2取齒輪傳動(dòng)比(單級減速器i=35介理)則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i2=14.28/4=3.572:運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算(1)各軸的轉(zhuǎn)速:口二n電/iiri2r)i/i.2n僧二m各軸的功率:Pi二PmXr|帶xr|軸承P2=Pixr|憑輪xr|軸承pR-P2xn聯(lián)軸器xn演動(dòng)釉承(3)各*山的轉(zhuǎn)矩:T電=9,550P電/n電1=9550Pi/niT2=9550P2/n2TCJ-9550P筒/n筒i

5、l算結(jié)果如卜濃參數(shù)軸名電機(jī)軸齒輪高速軸I齒輪低速軸II滾筒軸轉(zhuǎn)速n/minn電二970m=271.71n:=67.93n簿=67.93功率P(KW)P電二7.5Pi=7.128P產(chǎn)6984P=6.707轉(zhuǎn)矩T(N.m)T電:73.81Ti=250.53T:=981.852T=942.909傳動(dòng)比iii=3.5712=11效率nnxn物承二o.95H艙Xr|h*=0.96QIKMiBXQ96轉(zhuǎn)差率二67.94X。派5%(在可許范圍內(nèi))二、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知帶傳動(dòng)選用Y系列異步電動(dòng)機(jī),額定功率Pm=75KW,主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速n.t=970r/min,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速ni=27L7r/min,11=3.5

6、7兩班制工作,單向轉(zhuǎn)動(dòng),輕載。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果確定設(shè)計(jì)功率查表機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(以下查表同理)P132表812查的Ka=1.2,由式(8.12)得Pc=KaXPm=l_2X75=9KWPc=9KW選V帶根據(jù)Pc和n電查圖8.13和Pl16表83選取B型普通V帶B型普通V帶型號(hào)d=112140mm取dai=125mmdai=l25mm確定帶dd2=iiX山i=357X125=44625mmdd2=450mm輪直徑確定帶圓整(2=450111111,450i=3612511電970ni=26944r/mini3.6轉(zhuǎn)動(dòng)誤差(26944-2717)/271.7X100%=083W5%可取的基準(zhǔn)長

7、度和實(shí)際中心距校核小帶輪包ffja計(jì)算V帶根數(shù)計(jì)算初拉力“Euddin電irX12SX970臉?biāo)鉜=63541H/S60X100060X1000由0.7(山1+&2)Wa0=100主要尺寸計(jì)算-3/kT】(u+1)3,1X250.53X103(41)d己764di今764,/_9JipduGHl2N1X4X582.4/=7442mmd74.42m=29768ni2S由表10.3取nr=3di=mzi=3X25=75mmd2=mz2=3X100=300mmb=yjaXdi=lX75=75mm圓整b2=75minbi=b2+5=80mma=m(Zi+z3)/2=3X(25+100)=1875mmd

8、i=75mmd2=300mmbi=75mmb-=80mma=1875mm齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核臉?biāo)泯X輪的圓周速度齒形系數(shù)Yf杳表1013YFi=2.65Yr=218應(yīng)力修正系數(shù)Ys變表1014Ysi=l59Ys2=18許用彎曲應(yīng)力9f查圖10.25crFhmi=210MPa(T2=190Mpa查表1010Sf=l3查圖10.26YNTi=YNT2=09rYNTlaFlim1_09X210_.(Tfi145.Sp1.3Ymt2aRini20.9X190”_nirum=13154MPaSF1.32KTi2X1.1X250.53X103bn=:tj-YsYf=zn=13767MPabm2Zi75X32

9、X25Wbfi=145.38MPaYcoYco2.18X1.8CTF2=crFl=13767X=12816hlPaYF1Ysi2.65X1.59w”n=13254MPairXd1XniTTX75X271.7u=107m/s60X100060X1000查表10.22選8級精度合適合適合適四、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算已知專遞的功率Pi=7128KW,主軸的轉(zhuǎn)速為ni=27L7”mm,小齒輪分度圓立接di=75mm.樂力角d=20。,輪廓寬度bl=80mm,工作為單向轉(zhuǎn)動(dòng)。1;選擇軸的材料、熱處理方式,確定許用應(yīng)力。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P271表14.1、P272表14.2、P273表144軸名

10、材料熱處理硬度HBS抗力強(qiáng)度MP許用彎曲應(yīng)力MPa主動(dòng)軸45鋼調(diào)質(zhì)220250650602,;主動(dòng)軸的機(jī)構(gòu)示意圖:3:計(jì)算軸各段直徑與軸段的長度計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、計(jì)算d7由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P271公式(142)、表14.1得C取最大118dWcJV=118X|=355mm,;軸上有鍵槽,故軸徑增大5%/.d7=dX(1+5%)=36.75mm圓整dK),但考慮到要以大帶輪配合,故取di=50mm。d7=50mmdj=675mm一、計(jì)算d3d3=m(z-25)=3X(25-25)=675mmo3、計(jì)算也d?以大帶輪配置,軸肩取d(5=53mm。d6=53mni4、計(jì)算d5ds以軸軸承配合,

11、所選深溝球軸承6311,查機(jī)械設(shè)計(jì)基d5=55mm5、計(jì)算di礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P129附表101奄得d=55mmD=120mmB=29mmda=65mm故d1=d5=55mmodi=55mmdi=65mm6、計(jì)算d2d2為軸承的軸直徑肩d2=d4=65mmad4=65mniLi=29mm7、計(jì)算Li根據(jù)所選軸承Li=29mmoL5=3OL5=30ituti8、計(jì)算L:齒輪距箱體內(nèi)壁留15mm,軸承距箱體內(nèi)壁留35mlm故取L2=L4=20mmoL2=20minL4=20mni9、計(jì)算L3根據(jù)齒輪計(jì)算結(jié)果L3=80mmoL3=80mm10、計(jì)算Lfi根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P17表41得箱

12、體坐厚度取1ZiTim.11=C1+C2+(510)=45-60mm9軸承端蓋厚度e=96mrrioL=li+6mmL6=L-L5=496mmoL6=496mm1b計(jì)算L7根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)Pl20表85皮帶輪e=19iTimf=l15mmz=5(根)。L7=(z-l)e+2H5-l)X19+3X115=99irmoL7=99i,nm4:校核軸的強(qiáng)度2、支座反力已知:Tl=250530Nmm2XTi2X250S30Ft=668088NFq=237535Nd75支座反力Fhb=fQx(lAC)_2375.35X(149+104.6)_:=40333N149Fhb=4O33.3NFha=-16579

13、6N3、截面彎矩Fha=Fq.FHb=2375,35033,3=-165796NTt65Fva.=Fvb=33404N22I-I截面彎矩Mm=FhaX149=-165796X149=247036N.rnniMiFQXlCM6=237535X1046=248461.1Nmm149149Miih=FhaX-=-165796X=123518Nmm22II-II截面彎矩149149Mi1v=FVaX一=33404X一=243876Nmm22合成彎矩Mn=/MIIH2+MIIVW-1235182x243875.7527IInIIv=27337168Nmm4、危險(xiǎn)截面校核M(2+(0.6xT)O.lXd3

14、248461.62+(0.6X250S30)2校核合格0.1X5S3=1745MPaW(Tt=60hlPaM|12+(O.6XT)2273371.682+(0.6X250530)2O.lXd30.1X67.53=1014MPaW(Tt=60MPa5、畫高速軸圖紙(J-l),標(biāo)出具體尺寸和公差。2,:主動(dòng)軸的機(jī)構(gòu)示意圖:(二)從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算已知專遞的功率P2=6.984KW,主軸的轉(zhuǎn)速為n尸68r/min,小齒輪分度圓自接di=300mm,壓力角d=20,輪廓寬度b2=75mm,工作為單向轉(zhuǎn)動(dòng)。1:選擇軸的材料、熱處理方式,確定許用應(yīng)力。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P271表141、P272表14.2、P2

15、73表144軸名材料熱處理硬度HBS抗力強(qiáng)度MP許用彎曲應(yīng)力MPa從動(dòng)軸45鋼正火170-220600553:計(jì)算軸各段直徑與軸段的長度計(jì)彝項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、計(jì)算ds由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P271公式(142k表14.1得C取最大118=8X=553mm二軸上有鍵槽,故軸徑增大5%/.d7=dX(1+5%)=58mm圓整d5=60。d4以軸軸承配合,所選深溝球軸承6013,查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)d5=60innidi=65mm2、計(jì)算dj課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P129附表10.1查得d=65mmD=100mmd4=65mm3、計(jì)算daB=18miTida=72mm故di=d4=65mm。d3為軸承的軸直徑啟,且

16、軸承與齒輪中間要加套筒d3=73mmQd3=73mni4、計(jì)算dz也為齒輪的軸直徑肩35mm,取故dj=85mm。根據(jù)所選軸承Li=18mm0d2=85mmLi=18mm5、計(jì)算Li齒輪距箱體內(nèi)壁留15mlm軸承距箱體內(nèi)壁留35mm.Ln=225mm6、計(jì)算由故取L:=225mm。根據(jù)齒輪計(jì)算結(jié)果,軸肩與套筒留2nllm故Ls=73mm。L3=73mni7、計(jì)算L3根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P17表41得8、計(jì)算L箱體坐厚度取12mm,11=5+6+(570)=4%60mm.軸承端蓋厚度e=96mm0L4=li+e71.6mlm根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P68表17取L4=71.6mm

17、L5=105mm9、計(jì)算LsL5=105mm4:校核軸的強(qiáng)度計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、受力分析圖受力分析如圖:一Ft-j-JIi11川111IIllllllllIf-I1IIr,1II1111111111111111111111111112XT22X919153已知Tt-,-=6127Nd3002、支座反力支座反力Fa=Fb=TT=1.1截面鸞矩6127=3064NFa=3064NFb=3064NM|=FAX(1875r225+-=3064X78=238992N1nmn-H截面彎矩A8Mii=FbX(-P22.5)=3064X33.5=102644Nmm23、危險(xiǎn)截面校核M,+(O.6XT)

18、(2389922+(0.6X919153)2O.lxd30.1X733校核合格=1545MPaW(r=55MPaM|12+(O.6XT)21026442+(0-6X919153)2O.lxd30.1X6S3=2042MPaW(r1=55MPa4、畫低速軸圖紙(見總裝圖J-0),標(biāo)出具體尺寸和公差0(三)主動(dòng)軸外伸端處鍵的校核已知軸與帶輪采用鍵聯(lián)接,傳遞的轉(zhuǎn)矩為=250.53MPa,軸徑為di=55mm,軸長Li=99mm。帶輪材料為鑄鐵,軸和鍵的材料為45號(hào)鋼,有輕微沖擊計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、摟的類帶輪傳動(dòng)要求帶輪與軸的對中性好,故選擇A型平鍵聯(lián)接鍵寬型及尺查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P297表145

19、選擇鍵的尺寸b=14mm寸選擇,di=50mm軸長Li=99mm鍵高h(yuǎn)=9mm2、強(qiáng)度校鍵寬b=14mm鍵高h(yuǎn)=9mm鍵長L=80mm。鍵長核4T4X250530L=80mm3、鍵的公差4、繪制鍵槽工作圖bj廠-33.7NfPaC(rF-10Q-120MPaaliibUX5#Xoo配合尺寸為(P5嘿查互換性與測量技術(shù)P150表8.1得槽寬為14N9一mm軸槽深t=55mm-0.043轂槽寬為14JS900215mm轂槽深h=38mm圖紙見高速軸圖紙強(qiáng)度足夠(四)從動(dòng)軸與從動(dòng)齒輪鍵的校核已知軸與齒輪采用鍵聯(lián)接,傳遞的轉(zhuǎn)矩為T2=250.53MPa,軸徑為d2=73mm,軸長L2=:3mm。齒輪、

20、軸和鍵的材料為45號(hào)鋼,有輕微沖擊計(jì)和項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、鍵的類帶輪傳動(dòng)要求帶輪與軸的對中性好,故選擇A型平鍵聯(lián)接鍵寬型及尺查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P297表145選擇鍵的尺寸b=22mm寸選擇軸長L?=73mm鍵高2、強(qiáng)度校二鍵寬b=22mm鍵高h(yuǎn)=14mm鍵長L=63mm。h=14mm核4T4X250530b=23.9MPa(Tlv=100-120MPaJydlil73X14X41LjyJ鍵長L=63mm3、城的公差配合尺寸為(P73m查互換性與測量技術(shù)P150表8.1得槽寬為22N9-5mm軸槽深t=5mm毅槽寬為22JS90026mm轂槽深ti=54mm強(qiáng)度足夠4、繪制鍵槽工作圖圖紙見從動(dòng)齒

21、輪圖紙五、軸承的選擇與驗(yàn)算(一)主動(dòng)軸承的選用和校核已知軸徑為d=55mmn=271.7r/minLh=8X2X5X52X10=41600hFhb=4033,3N計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、確定軸高速軸只受徑向力無軸向力,故先深溝球軸承。承型號(hào)和基本行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P295表1512取fp=l5參數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷2、計(jì)算當(dāng)P=fpFx=l.5X4033=60495N量動(dòng)負(fù)P296表1514取荷值額定動(dòng)載荷值POnfLul6O49.SZ6OX271.1X41600、C=(7)=53KN1061,106)6311軸承查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P129附表101與初選選6311軸承基本尺寸D=120mm

22、d=55mmda=65mmb=29mm(二)從動(dòng)軸承的選用和校核已知軸徑為d=65mmn=68r/minLJ=8X2X5X52X10=41600hFa=3064N計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、確定軸承型號(hào)和基本參數(shù)高速軸只受徑向力無軸向力,故先深溝球軸承。查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)P295表1512取fp=1.5當(dāng)量動(dòng)載荷2、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷值P=fpFx=l5X3064=4596N296表1514取21額定動(dòng)載荷值Pz60nLhx4596/60X68X41600、C=(7)=2712KNfTv1()6廠1106)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P129附表101選6013軸承基本尺寸D=100mmd=65min

23、da=72mmb=18mm6013軸承與初選一致六、聯(lián)軸器的選擇與驗(yàn)算己知聯(lián)軸器用在減速器的輸出端,從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n=68r/min,傳遞的功率為Pm=6.7KW傳遞的轉(zhuǎn)矩為乙=942.9N.M,軸徑為d=65mm選用十字滑塊聯(lián)軸器,采用平端緊定螺釘連接6機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P128附表95行d/mm許用轉(zhuǎn)矩/(Nm)許用轉(zhuǎn)速/(r/min)DoDLs60125025095150240O.5+03七、箱體、箱蓋主要尺寸計(jì)算箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu),采用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計(jì)算如下:名稱符號(hào)(具體含義見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P17)尺寸箱體坐厚度6一級0025Xa+1812mm箱蓋壁厚度61一級0.02Xa+18lOmni箱蓋凸緣厚度bl156i15mm箱座凸緣厚度b15618mm箱座底凸緣厚度b22.5630mm地腳螺釘直徑bf036a+12M20地腳螺釘數(shù)目n2=1875c4mm軸承旁連接螺栓直徑di075dfMl6蓋與座連接螺栓直徑小(05-06)dfMIO連接螺栓d2的間距1150-200

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