機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、 1 目目 錄錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書1 傳動(dòng)方案的擬定及說明4 電動(dòng)機(jī)的選擇4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算14 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算16 連軸器的選擇16 減速器附件的選擇17 潤滑與密封18 設(shè)計(jì)小結(jié)18 參考資料目錄18 2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目題目： 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式二級圓柱齒輪設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式二級圓柱齒輪 減速器減速器 一一 總體布置簡圖總體布置簡圖 1電動(dòng)機(jī)；2聯(lián)軸器；3齒輪減速器；4帶式運(yùn)輸機(jī)；5鼓輪；6聯(lián)軸器 二二 工作情況工作情況： 載荷平穩(wěn)、單向旋

2、轉(zhuǎn) 3 三三 原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù) 鼓輪的扭矩 T（Nm） ：850 鼓輪的直徑 D（mm） ：350 運(yùn)輸帶速度 V（m/s） ：0.7 帶速允許偏差（） ：5 使用年限（年） ：5 工作制度（班/日） ：2 四四 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3. 軸的設(shè)計(jì) 4. 滾動(dòng)軸承的選擇 5. 鍵和連軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫 五五 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 1 減速器總裝配圖一張 2 齒輪、軸零件圖各一張 3 設(shè)計(jì)說明書一份 六六 設(shè)計(jì)進(jìn)度設(shè)計(jì)進(jìn)度 1、 第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算 2、 第二階段：軸與

3、軸系零件的設(shè)計(jì) 3、 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫 4 傳動(dòng)方案的擬定及說明傳動(dòng)方案的擬定及說明 由題目所知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為： 同軸式二級圓柱齒輪減速器。 故只要對本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分 析論證。 本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇 1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式 Y（IP44）系 列的電動(dòng)機(jī)。 2電動(dòng)機(jī)容量的選擇 1） 工作機(jī)所需功率 Pw

4、Pw3.4kW 2） 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 PdPw/ 軸承 聯(lián)齒軸承聯(lián) 23 0.904 Pd3.76kW 3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 nd（i1i2in）nw 初選為同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動(dòng)機(jī) 4電動(dòng)機(jī)型號的確定 由表 201 查出電動(dòng)機(jī)型號為 Y132M1-6,其額定功率為 4kW，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min。基本符 合題目所需的要求。 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 1計(jì)算總傳動(dòng)比 由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 nw 可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為： inm/nw nw38.4 i25.14 2合理分配各級傳動(dòng)比 5

5、 由于減速箱是同軸式布置，所以 i1i2。 因?yàn)?i25.14，取 i25，i1=i2=5 速度偏差為 0.5%= + =5 . 166 . 6 22 故軸的選用安全。 12 I 軸： 1作用在齒輪上的力 FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2初步確定軸的最小直徑 mm n P Ada9 .173 1 1 01 = 3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 確定軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 d) 由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸 受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為 25mm。 e) 考慮到聯(lián)軸器的軸向定位

6、可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá) 2.5mm，所以該段 直徑選為 30。 f) 該段軸要安裝軸承， 考慮到軸肩要有 2mm 的圓角， 則軸承選用 30207 型，即該段直徑定為 35mm。 g) 該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有 2mm 的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為 40mm。 h) 為了齒輪軸向定位可靠， 定位軸肩高度應(yīng)達(dá) 5mm， 所以該段直徑選為 46mm。 i) 軸肩固定軸承，直徑為 42mm。 j) 該段軸要安裝軸承，直徑定為 35mm。 2） 各段長度的確定 各段長度的確定從左到右分述如下： a) 該段軸安裝軸承和擋油盤， 軸承寬 18.25mm， 該段長度定為 18.25mm。 b) 該段為軸環(huán)

7、，寬度不小于 7mm，定為 11mm。 c) 該段安裝齒輪，要求長度要比輪轂短 2mm，齒輪寬為 90mm，定為 88mm。 d) 該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取 13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距 離取 4mm（采用油潤滑） ，軸承寬 18.25mm，定為 41.25mm。 13 e) 該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝 尺寸，定為 57mm。 f) 該段由聯(lián)軸器孔長決定為 42mm 4按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 W=62748N.mm T=39400N.mm 45 鋼的強(qiáng)度極限為MPa p 275= ，又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的，所以6 . 0= 。 43 )( 2

8、 3 2 p m p MPa W TM =32 . 1 ，e F F rB aB = 15 II 軸： 6、 軸承 30307 的校核 1） 徑向力 NFFF VHrA 5 .1418 2 1 2 1 =+= NFFF VHrb 5 .603 2 2 2 2 =+= 2） 派生力 N Y F F rA dA 443 2 =，N Y F F rB dB 189 2 = 3） 軸向力 由于 dAdBa FNFF=+=+1081189892 1 ， 所以軸向力為NFaA638=，NFaB189= 4） 當(dāng)量載荷 由于e F F rA aA =45 . 0 ，e F F rB aB = III 軸：

9、7、 軸承 32214 的校核 1） 徑向力 NFFF VHrA 5 .842 2 1 2 1 =+= NFFF VHrb 5 .842 2 2 2 2 =+= 2） 派生力 N Y F F rA dA 6 .294 2 =，N Y F F rB dB 6 .294 2 = 16 3） 軸向力 由于 dAdBa FNFF=+=+6 .140911156 .294 1 ， 所以軸向力為NFaA1115=，NFaB6 .294= 4） 當(dāng)量載荷 由于e F F rA aA =32 . 1 ，e F F rB aB = 鍵連接的選擇及校核計(jì)算鍵連接的選擇及校核計(jì)算 代號 直徑 （mm） 工作長度 （

10、mm） 工作高度 （mm） 轉(zhuǎn)矩 （Nm） 極限應(yīng)力 （MPa） 高 速 軸 8760（單頭） 25 35 3.5 39.8 26.0 12880（單頭） 40 68 4 39.8 7.32 中 間 軸 12870（單頭） 40 58 4 191 41.2 低 速 軸 201280（單頭） 75 60 6 925.2 68.5 1811110（單頭） 60 107 5.5 925.2 52.4 由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為MPa p 110= ，所以上述鍵皆安全。 連軸器的選擇連軸器的選擇 由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。 二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于裝置用于

11、運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為5 . 1= A K， 17 計(jì)算轉(zhuǎn)矩為mNTKT Aca = =7 .598 .395 . 1 1 所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器 TL4（GB4323-84） ，但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連， 其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制，所以選用 TL5（GB4323-84） 其主要參數(shù)如下： 材料 HT200 公稱轉(zhuǎn)矩mNTn=125 軸孔直徑mmd38 1 =，mmd25 2 = 軸孔長mmL82=，mmL60 1 = 裝配尺寸mmA45= 半聯(lián)軸器厚mmb38= （1P163 表 17-3） （GB4323-84） 三、第二個(gè)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)

12、，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為5 . 1= A K， 計(jì)算轉(zhuǎn)矩為mNTKT Aca = =8 .13872 .9255 . 1 3 所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器 TL10（GB4323-84） 其主要參數(shù)如下： 材料 HT200 公稱轉(zhuǎn)矩mNTn= 2000 軸孔直徑mmdd63 21 = 軸孔長mmL142=，mmL107 1 = 裝配尺寸mmA80= 半聯(lián)軸器厚mmb58= （1P163 表 17-3） （GB4323-84） 減速器附件的選擇減速器附件的選擇 通氣器 由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾） ，采用 M181.5 油面指示器 選用游標(biāo)尺 M16 起吊裝置 18 采用箱蓋吊耳、

13、箱座吊耳 放油螺塞 選用外六角油塞及墊片 M161.5 潤滑與密封潤滑與密封 一、齒輪的潤滑 采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為 35mm。 二、滾動(dòng)軸承的潤滑 由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。 三、潤滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利， 考慮到該裝置用于小型設(shè)備， 選用 L-AN15 潤滑油。 四、密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。 密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM， （F）B70-90-10-ACM。 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié) 由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的 計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要 的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。 參考資料目錄參考資料目錄 1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) ，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn)主編，1995 年 12 月第 一版； 2機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版） ，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2001 年 7 月第七