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文檔簡介
1、 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目: 展開式兩級圓柱斜齒輪減速器設(shè)計機械工程及自動化 專業(yè)學(xué)生姓名 班級 2010級 指導(dǎo)老師 職稱(務(wù)) 指導(dǎo)單位 大 連 交 通 大 學(xué) 教研室主任 完成日期 2012年4月25日大連交通大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱書學(xué)生姓名 班級 2010級 題 目 展開式兩級圓柱斜齒輪減速器設(shè)計指導(dǎo)老師 職稱(務(wù)) 指導(dǎo)單位 大 連 交 通 大 學(xué)1. 指導(dǎo)教師評語: 簽名: 年 月 日2. 答辯委員會綜合評語:經(jīng)畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會綜合評定成績?yōu)椋?答辯委員會主任(簽字) 年 月 日大連交通大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書題 目: 展開式兩級圓柱斜齒輪減速器設(shè)
2、計起止日期 2012 年 3 月 15 日至2012 年 6 月 25 日學(xué)生姓名 李 鵬 班級 2010級 指導(dǎo)老師 許 斌 職稱(務(wù)) 指導(dǎo)單位 大 連 交 通 大 學(xué) 教研室主任 日期 年 月 日任務(wù)及要求:任務(wù):展開式兩級圓柱斜齒輪減速器用于傳動設(shè)備傳送清洗零件,單班制工作,工作時有輕微振動,工作期限8年。每年按300天計,軸承壽命為齒輪壽命的三分之一以上。原始數(shù)據(jù):卷筒直徑d(mm)輸送帶速度v(m/s)運輸帶所需扭矩t(nm)4500.94001-電動機 2-帶傳動 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-卷筒 6-運輸帶要求: 1、選擇電動機 2、皮帶、兩級齒輪等傳動件設(shè)計計算 3、軸、軸承
3、、鍵、聯(lián)軸器設(shè)計計算或選擇驗算 4、繪制減速器裝配圖(0號圖幅)一張 5、繪制零件工作圖兩張(軸類、齒輪各一張) 6、編寫設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容計: 說明書(論文) 26 頁表 格 2 張插 圖 2 幅附 設(shè) 計 圖 3 張完成日期 2012 年 4 月 25 日目 錄第一章 原動機選擇7第二章 機械系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算7第三章 帶傳動的設(shè)計計算9第四章 高速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算11第五章、低速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算14第六章、軸的設(shè)計計算及校核18第七章、滾動軸承的選擇計算23第八章、 鍵聯(lián)接的選擇及驗算25第九章、聯(lián)軸器的選擇25參考文獻(xiàn)26計算與說明主要結(jié)果第一章、電動機的選
4、擇1.1、傳動總效率由機械設(shè)計課程設(shè)計第十章表10-1查得:v帶傳動效率,齒輪(8級精度)效率,一對滾動軸承效率,萬向聯(lián)軸器效率;則,電動機到運輸機的傳動總效率為:1.2、工作機所需功率與電動機所需的工作功率查y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù),選電動機額定功率為3kw的y132s6電動機。查表10-3得電動機技術(shù)數(shù)據(jù)和主要尺寸如下表:型號額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速電動機中心高h(yuǎn)/mm外伸軸直徑和長度d/mme/mmy132s6396010001323880第二章、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算2.1、計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比2.1.1傳動裝置總傳動比 工作機轉(zhuǎn)速 傳動裝置總傳動比 2.1.2
5、分配傳動裝置各級傳動比根據(jù)表4.29取帶傳動傳動比則減速器傳動比為而,令,代入上式求得:高速級傳動比,低速級傳動比。2.2、傳動裝置的運動和動力參數(shù)2.2.1各軸轉(zhuǎn)速2.2.2各軸功率2.2.3各軸轉(zhuǎn)矩計算結(jié)果如下表: 軸名參數(shù)電動機軸1軸2軸3軸工作機軸轉(zhuǎn)速功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/nm傳動比i2.53.612.781效率0.950.960.960.97第三章 帶傳動的設(shè)計計算3.1、確定計算功率查表(未指明哪本書表的均代表教材的表)13-8 取工作情況系數(shù)=1.1 則:3.2、選擇v帶的帶型 由, =960r/min選用普通a型v帶。3.3、選擇帶輪、由表5-7,查取a型帶輪,應(yīng)使,小帶輪轉(zhuǎn)速較
6、低,選。3.4、驗算帶速根據(jù)機械設(shè)計式子(813)計算帶的速度。帶速不宜過低或過高, 一般應(yīng)使v(525m/s),而帶速在525m/s之間,故選擇合適。3.5、計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑參考表5-8給出的帶輪直徑系列,取。轉(zhuǎn)速誤差 3.6、確定中心距a和帶長3.6.1由式(5-18) 得,根據(jù)機械設(shè)計式子(820),初選 由機械設(shè)計式子(822)計算所需的基準(zhǔn)長度帶長 由機械設(shè)計表82取帶的基準(zhǔn)長度3.6.2按機械設(shè)計式子(823)計算實際中心距 a中心距 中心距的調(diào)整范圍7、驗算小帶輪上的包角由式(5-4),故合理。8、確定v帶根數(shù)按式(5-21) 由和n960r/min,查表84a得由表5-10
7、查得由表5-9查得由表5-3查得代入求根數(shù)公式(5-21),得取z=2,符合表5-7推薦的輪槽數(shù)。9、確定初拉力查表5-4得按式(5-22) 10、計算作用在軸上的壓力f第四章 高速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算4.1、選擇齒輪材料,熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制,故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪,軟齒面?zhèn)鲃印?.1.1 材料:材料選45鋼,軟齒面?zhèn)鲃?。小齒輪調(diào)質(zhì),齒面硬度230240hbs,大齒輪正火,齒面硬度190200hbs。 4.1.2 齒輪精度運輸機為一般工作機,速度不高,按gb/t100951998,選擇8級精度。 4.2、選取齒輪齒數(shù)和螺旋角初選,取。初選螺旋角=104
8、.3、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計4.3.1據(jù)式(6-3)有 其中,因載荷有輕微沖擊,初選=1.8,由表6-6,選取齒寬系數(shù)由表6-5,選取材料的彈性影響系數(shù)由圖6-14,選取區(qū)域系數(shù)由式(6-7)得,由圖6-13,查得彈性系數(shù),由式(6-12),計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖6-15查得,壽命系數(shù) , 由圖6-16d查得,取,則則許用接觸應(yīng)力將確定后的各項數(shù)值代入設(shè)計公式,求得:4.3.2修正及計算圓周速度 由表6-3取使用系數(shù)由圖6-7取動載系數(shù)由圖6-19取齒向載荷分布系數(shù)由表6-4取齒間載荷分布系數(shù)則載荷系數(shù)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑模數(shù)由表6-1,選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)齒輪主要幾何尺寸:圓
9、整中心距,取則修正螺旋角4.4 、計算分度圓直徑和齒寬4.4.1 ,4.4.2 齒寬 圓整后取,4.5校核齒根彎曲疲勞強度式中,為重合度系數(shù); 為螺旋角系數(shù);為載荷作用于齒頂?shù)凝X形系數(shù); 為載荷作用于齒頂?shù)膽?yīng)力修正系數(shù)。計算當(dāng)量齒輪端面重合度 由機械原理可知:端面壓力角(其中標(biāo)準(zhǔn)壓力角取)所以 1,滿足齒輪傳動的連續(xù)性條件。則 由圖6-28,查得當(dāng)量齒數(shù) 由圖6-19、6-20按查得:,;由圖6-21查得,彎曲疲勞強度壽命系數(shù),;由圖6-22c查得,彎曲疲勞極限,由圖6-22b查得取最小安全系數(shù),則課計算出許用彎曲應(yīng)力將確定出的各項數(shù)值代入彎曲疲勞強度校核公式:故齒根彎曲疲勞強度足夠。第五章
10、低速級斜齒輪傳動的設(shè)計計算5.1、選擇齒輪材料和熱處理、精度等級材料選45鋼,軟齒面?zhèn)鲃印P↓X輪調(diào)質(zhì),齒面硬度230240hbs,大齒輪正火,齒面硬度190200hbs,精度等級為8級。5.2、選取齒輪齒數(shù)和螺旋角初選,取。初選 =15。5.3、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計(式中各參數(shù)意義同上)5.3.1 式中,因載荷有輕微沖擊,初選=1.8,由表6-6,取由表6-5,選由圖6-14,查得由式(6-7)得,端面重合度由圖6-13,查得由式(6-12),由圖6-15查得,,由圖6-16d查得,??;取設(shè)計齒輪參數(shù)將確定后的各項數(shù)值代入設(shè)計公式,求得:5.3.2 修正:計算圓周速度 由表6-3查得,由圖6
11、-7查得,由圖6-19查得,由表6-4查得,則由表6-1,選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)齒輪主要幾何尺寸:圓整中心距,取則5.4、計算分度圓直徑和齒寬,取,5.5、校核齒根彎曲疲勞強度計算當(dāng)量齒輪端面重合度 由機械原理可知:所以 符合齒輪傳動連續(xù)性條件。由圖6-28,查得由圖6-19、6-20按查得:,;由圖6-21查得,,;由圖6-22c查得,,由圖6-22b查得取,有將確定出的各項數(shù)值代入彎曲疲勞強度校核公式:可見,齒根彎曲疲勞強度足夠。第六章 軸的設(shè)計計算及校核6.1、選擇軸的材料軸的材料選45鋼,調(diào)質(zhì)處理。由機械設(shè)計表8-1查得,。由表8-3,取。6.2、已計算出輸出軸的功率、轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩6.3、
12、初估最小軸徑由式(8-2)得,從機械設(shè)計課程設(shè)計表16-2查得,采用彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩,許用轉(zhuǎn)速,故取聯(lián)軸器軸段直徑,半聯(lián)軸器長。6.4、按彎扭合成強度條件計算6.4.1 高速軸校核計算由所確定的結(jié)構(gòu)圖可確定出簡支梁的支撐距離。6.4.1.1 畫出軸的計算簡圖如圖4.1所示。6.4.1.2 計算軸上外力圓周力 徑向力軸向力6.4.1.3 求支反力圖4水平面支反力由 得, 彎矩垂直面支反力,據(jù)得,6.4.1.4 計算軸的彎矩,并畫彎矩圖水平面彎矩 垂直面彎矩 合成彎矩6.4.1.5 計算并畫當(dāng)量彎矩轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算,取應(yīng)力校正系數(shù) 校核危險截面可見,高速軸的強度足夠。圖4.1 高速
13、端受力及彎矩圖6.4.2 低速軸校核計算由所確定的結(jié)構(gòu)圖可確定出簡支梁的支撐距離,。2)計算軸上外力圓周力 徑向力軸向力3)求支反力圖4水平面支反力由 得, ,彎矩垂直面支反力據(jù)得,4)計算軸的彎矩,并畫彎矩圖水平面彎矩 垂直面彎矩 合成彎矩5)計算并畫當(dāng)量彎矩圖轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算,取應(yīng)力校正系數(shù) 校核危險截面可見,軸的強度足夠。圖4.2 低速端受力及彎矩圖6.5、按疲勞強度的安全系數(shù)校核計算6.5.1 判斷危險截面由于截面c處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重,同時所受應(yīng)力又較大,屬危險截面,應(yīng)進(jìn)行疲勞強度校核的安全系數(shù)計算。6.5.2 c截面處疲勞強度安全系數(shù)校核軸肩圓角引起的有效應(yīng)力集中系
14、數(shù),按附圖1b、附圖2b查得,由,按附圖5查得尺寸系數(shù),;由軸精車加工,按附圖8查得表面質(zhì)量系數(shù)=0.93。綜合影響系數(shù)值為 , 截面c左側(cè)附近由于鍵槽引起的有效應(yīng)力集中系數(shù),按附圖3、附圖4查得,故得綜合影響系數(shù)值為,取上面綜合影響系數(shù)、中的較大值,故、。軸材料是45鋼,查表8-1取彎曲等效系數(shù),扭轉(zhuǎn)等效系數(shù)。只考慮彎矩作用的安全系數(shù),由式(8-7)得,只考慮轉(zhuǎn)矩作用的安全系數(shù),由式(8-7)得,由式(8-6)計算安全系數(shù)取s=1.51.8,,所以截面c安全。第七章、滾動軸承的選擇計算7.1、一軸軸承的選擇計算7.1.1 選擇軸承類型和型號選擇軸承型號圓錐滾子軸承30308查表8-23取軸承
15、基本額定動載荷為:;基本額定靜載荷為:, e=0.3,y=1.67.1.2 計算軸承的徑向載荷據(jù)得, 根據(jù)得,垂直方向支反力合成支反力7.1.3 計算軸承的軸向載荷因為 ,故軸承1壓緊,軸承2放松,7.1.4 計算動載荷對于軸承1: 對于軸承2: 7.1.5 計算軸承壽命 因為,該對軸承的最短壽命為 ,故該對軸承壽命足夠。7.2、其他軸軸承的選擇計算低速、中間軸滾動軸承的校核計算同低速軸承計算同高速軸(略),結(jié)果均具符合要求。第八章、 鍵聯(lián)接的選擇及驗算8.1、二軸大齒輪鍵聯(lián)接強度計算二軸大齒輪周向定位采用a型普通平鍵聯(lián)接,由機械設(shè)計課程設(shè)計表12-1查得平鍵截面。鍵聯(lián)接的強度計算,根據(jù)平鍵聯(lián)
16、接的擠壓強度條件k=0.5h=0.58mm=4mm,l=l-b=50mm-12mm=38mm,d=80mm, 由表4-1查得,所以平鍵聯(lián)接的強度足夠。8.2、其余軸上的鍵聯(lián)接的選擇及驗算方法同上,結(jié)果均滿足要求。第九章、聯(lián)軸器的選擇根據(jù)軸的計算轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速和三軸的最小直徑,從機械設(shè)計課程設(shè)計表16-2查得,采用彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩,許用轉(zhuǎn)速。由于 ,可知聯(lián)軸器滿足要求。結(jié)論減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置,用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩,以滿足工作需要,選用減速器時應(yīng)根據(jù)工作機的選用條件,技術(shù)參數(shù),動力機的性能,經(jīng)濟(jì)性等因素,比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸,傳動效率,承載能力,質(zhì)
17、量,價格等,選擇最適合的減速器。通過對減速機的設(shè)計我充分了解減速器的工作機的選用條件,技術(shù)參數(shù),動力機的性能,經(jīng)濟(jì)性等因素,比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸,傳動效率,承載能力,質(zhì)量,價格等,選擇最適合的減速器。通過對減速機的設(shè)計我熟練掌握大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識. 并通過用autocad制圖,進(jìn)一步提高計算機繪圖能力,為學(xué)生畢業(yè)后的工作打下良好基礎(chǔ)。根據(jù)原始數(shù)據(jù)和參考文獻(xiàn)在熟悉了減速器的工作原理和適應(yīng)場合,在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下根據(jù)進(jìn)度先進(jìn)行調(diào)研報告。最終進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計說明書和完成計算機繪圖。謝辭本課題在研究過程中得到了許斌老師的悉心指導(dǎo),在這段緊張忙碌的日子里,他幫助我分析問題、解決問題。許老師的淵博的學(xué)識和敬業(yè)精神讓我在學(xué)習(xí)和工作中受益匪淺。在我即將畢業(yè)離校之際,感謝大連工人大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和輔導(dǎo)員老師,同時也感謝機械系的專業(yè)課老師,讓我學(xué)會了大量的專業(yè)課知識,并能很好的運用到工作中去。抱著終身學(xué)習(xí)的態(tài)度,我將不斷的努力學(xué)習(xí),理論聯(lián)系實際,把學(xué)習(xí)作為一種精神追求,真正做到學(xué)以立德、學(xué)以增智、學(xué)以創(chuàng)業(yè)。 參考文獻(xiàn)1機械設(shè)計(教材)第八版,高等教育出版社,主編:濮良貴 紀(jì)名剛 。2機械設(shè)計課程設(shè)計,機械工業(yè)出版社,主編:殷玉楓。3機械制圖(第五版)(教材),高等教育出版社,主編:錢可強4機械設(shè)計手冊簡明手冊,化學(xué)工業(yè)出版社,主編:駱?biāo)鼐?朱詩
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