機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)123

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)的減速器學(xué)院：紡織和材料學(xué)院班級(jí)：紡織072姓名：陳真學(xué)號(hào)：0713661059指導(dǎo)教師:楊文堤日期：2009-6-26一、設(shè)計(jì)任務(wù)書二、傳動(dòng)方案分析三、電機(jī)的選擇四、傳動(dòng)比分配五、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算六、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)七、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)九、軸的強(qiáng)度計(jì)算十、鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算十、聯(lián)軸器的選擇十二、滾動(dòng)軸承的選擇及壽命計(jì)算十三、密封件的選擇十四、潤滑劑及潤滑方式的選擇十五、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)任務(wù)書1、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)制減速器已知減速器的輸出功率為5Kw,輸出轉(zhuǎn)速為140轉(zhuǎn)/分，減速器的工作壽命為12年雙班制工作，工作時(shí)有輕微振動(dòng)

2、，傳動(dòng)簡圖如圖:2、課程設(shè)計(jì)要求應(yīng)完成減速器裝配圖一張應(yīng)完成減速器裝配圖一張A2)設(shè)計(jì)說明書一份T|零件工作圖一張二、傳動(dòng)方案分析Im已知:減速器輸出功申理為5Kw；輸出轉(zhuǎn)速為nw為140轉(zhuǎn)/分；工作時(shí)間雙班制工作，連續(xù)工作時(shí)間長；工作壽命12年，較長；工作時(shí)有輕微振動(dòng)，要求減震該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅度降低了成本。減速器部分用單級(jí)圓柱齒輪減速器。計(jì)算和說明結(jié)果三、電機(jī)的選擇1電動(dòng)機(jī)類型的選擇常用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。工作機(jī)功率：Pw=5K

3、w工作機(jī)轉(zhuǎn)速：rw=140r/minPw=5Kwnw=140r/min3=0.95n2=0.99n3=0.96傳動(dòng)裝置總效率：nana=ni?n22?n3（由課設(shè)P6式2-4）由課設(shè)書表2-2:機(jī)械傳動(dòng)和軸承等效率的概略值（P6）?。篤帶傳動(dòng)效率n1=0.95滾動(dòng)軸承效率n2=0.99圓柱齒輪傳動(dòng)九級(jí)精度效率n3=0.96由式3-1得：na=0.950.9920.96=0.8939電動(dòng)機(jī)所需功率：Pd（見課設(shè)P6）Pd=Pwa=50.8939=5.59Kw取Pe=7.5Kw,根據(jù)所需功率在（課設(shè)表16-1,P148）中選擇具體型號(hào)。選擇電動(dòng)機(jī)為Y132M-4型Y132M-4電動(dòng)機(jī)主要數(shù)據(jù)如下：

4、電動(dòng)機(jī)額定功率Pe7.5Kw電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm1440r/min電動(dòng)機(jī)伸出端直徑D38mm電動(dòng)機(jī)伸出端軸安裝長度E80mm四、傳動(dòng)比分配1、總傳動(dòng)比iana=0.8939Pd=5.59KwY132M-4ia=10.29h=3i2-3.43錯(cuò)誤！未指定書簽。r/minn2=139.9r/min5=5.311KwP2=5.047KwT訐105.7Nmt2=344.5NmKa=1.1Pc二6.149KwA型取錯(cuò)誤！未指定書簽。112mmch二355mmv=8.45m/sa=700mmL0二2155mmia=nmnw=1440140=10.292、各級(jí)傳動(dòng)比分配：Ld=2240mm為了使傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較

5、為緊湊，據(jù)P7所述，取a=742.5mmV型帶傳動(dòng)比ii=3，則得齒輪的傳動(dòng)比i2:%=161i2=/=10%=3.43p0=1.61kw初定ii=3p0=0.17Kw10i2=3.434根。五、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算F0=155.6N1、各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算Fq=1227.7N據(jù)課設(shè)P8式有：B=65mm=n拓=1443=480r/min札=1匕=%=48%43=i39.9r/mincrHiim1=720MPa2、各軸的輸入功率的計(jì)算c3fe1=600MPa取電動(dòng)機(jī)的所需功率Pd為設(shè)計(jì)功率，則V帶傳aHlim590MPa遞的功率為：Pd=5.59Kwcrfe2=450MPa高速軸的輸入功率Sh=1.0

6、Sf=1.25p1=pj=5.59X0.95=5.311Kw低速軸的輸入功率rH1=720MPap2=卩】2口3=5.59漢0.95漢0.99X0.96=5.047KwaH=590MPa3、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算rF1=480MPa咼速轉(zhuǎn)矩-95501-9550%-105.7Nm1200合適。4、求V帶根數(shù)z由式13-15得Z=Pc(P0+AP0)KoKl今nm=1440r/min,d112mm，查表13-3得：p=1.61Kw由式13-9得傳動(dòng)比i-d2-355-3.20d/1名)112(1-0.01)C=110mmd1=25mm1=40mm丨=40mm低速軸：45號(hào)鋼正火ob=600MPaC=

7、110=40mm丨口=65mm取8=8mm取81=8mmd2=9mm1=10mm2=10mm取&=24mmc2=20mm鍵C8X7X32鍵A16x10X56鍵C12x8x56LT7聯(lián)軸器高速軸承型號(hào)查表13-5得=p0=0.17Kw由r=161查表13-7得匕=0.95，查表13-2得Kl=1.06，由此可得6.149=3.43取4根。5、求作用在帶輪軸上的壓力Fq查表13-1得q=0.1kg/m,故由式13-17得單根V帶的初拉力：500p2.52F。=(才-1)+qvzvK2(2=155.6N作用在軸上的壓力ot11610F2zF0S=155.sin=1227.7N6、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪寬度

8、：查表13-10得e=15mm,fmin=9mm,取f=10mmB=(z-1)e2f=(4-1)15210=65mm七、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為6207低速處軸承型號(hào)6210密圭寸圈密圭寸L-CKC150滾珠軸承脂(sh0386-1992)240260HBS。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度240HBS;根據(jù)課本選7級(jí)精度。齒面精糙度Raw1.63.2卩m小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)HBi=260HBS大齒輪45調(diào)質(zhì)HB2=240HBS2、初步計(jì)算齒寬系數(shù):由表11-6取嚅=1接觸疲勞極限ffHim:由表11-

9、1取crHiimf=720MPaoE1=600MPacrH|im2=590MPa2=360MpaSf1.25齒輪的圓周速度兀*ni兀x64480v=1.61m/s6000060000對照表11-2可知選用九級(jí)精度是合宜的。(3)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按九級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1.5(表11-3),小齒輪上的轉(zhuǎn)矩:6Pt653115=9.5510I=9.55101.0610Nn1480取Ze=188(表11-4)對標(biāo)準(zhǔn)齒輪Zh=2.532Kh_1（ZEZH）232Kh_1（ZEZH）2i1J齒數(shù)取Z1=32，則z2=332=96。故實(shí)際傳動(dòng)比32模數(shù):mZ1646=2.01875mm32齒

10、寬:b仝冷=164.6=64.6mm,取b65mm,b70mm。按表4-1取m=2mm,實(shí)=962-192mm。際的d1=z1m=322二64mm,d2螺旋角卩:B=arccos2.01875=7.8o中心距a=dd2=64192=128mm2齒寬b:b=dd1=1x64=64mm(4)驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)YFa1=2.56（圖11-8）,Ysa1=1.63（圖11-9）YFa2=2.3,Ysa28，由式11-52kT1YFa1YSa12燈.5燈.06x105x2.56x1.63bmZi65x2x32=159.5MPa引葉=480MpaYFa2YSa；1000=1887.5Nd11122T

11、22漢344.50000Ft2-1940.8Nd2355Fr1=Ft1tana/cosP=1887.5tan20=687NFr2=Ft2tana=1940.8漢tan20=706.4NFn1=Ft1/C0S=1887.5cos20o=2008.6NFn2=Ft2*cosa=1940.8*cos20o=2065N八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(一)軸的材料選擇和最小直徑的確定1、高速軸軸的材料的選擇由P241表14-1選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)二b=650MPa初算軸的直徑據(jù)表14-2，取C=110mm33由式14-2得dCP=110J5311=24.5mmYn480考慮到直徑最小處安裝大皮帶輪需開一個(gè)鍵槽，將d加大5

12、%后得d=25.73mm取高速軸最小直徑d1=25mm據(jù)帶輪輪轂長l=(1.52)d二(1.52)x25=(37.550)mm,取帶輪輪轂長I=40mm，則和帶輪配合的軸頭長度亦取l二40mm。2、低速軸軸的材料選擇由表14-1選用45號(hào)正火匚b=600MPa初算軸的直徑據(jù)表14-2，取C=11033由式14-2得d述=110j5047=36.35mmYn2139.9考慮到直徑最小處安裝彈性聯(lián)軸器需開一個(gè)鍵槽,將d加大5%后得d=38.2mm,并考慮到該處安裝標(biāo)準(zhǔn)彈性聯(lián)軸器，配合處的直徑一致，故取低速軸最小直徑d=40mm，軸頭長度l=65mm。(二)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、減速器箱體尺寸計(jì)算據(jù)課設(shè)P

13、24表5-1計(jì)算減速器箱體的主要尺寸為：箱座壁厚8:8=0.025a+1=0.025X128+1=4.2mm,箱蓋壁厚81：81=0.02a+1=0.02X128+仁3.56mm;箱座凸緣壁厚b:b=1.58=1.5X8=12mm;箱蓋凸緣壁厚b1:b1=1.581=12mm;箱座底凸緣壁厚b2:b2=2.58=20mm;地腳螺釘直徑及數(shù)目df,n：df=16,n=4;軸承旁連接螺栓直徑d1:d1=0.75df=12mm;箱蓋和箱座聯(lián)接螺栓直徑d2:d2=(0.50.6)cf=(89.6)mm;連接螺栓直徑d:d=16mm大齒輪頂圓和箱體內(nèi)壁的距離仁11.28=9.6mm;齒輪端面和箱體內(nèi)壁的

14、距離2：28=8mm列表如下：名稱箱座壁厚5箱蓋壁厚5i箱座凸緣壁厚b箱蓋凸緣壁厚bi箱座底凸緣壁厚b2地腳螺釘直徑及數(shù)目df,n軸承旁連接螺栓直徑di箱蓋和箱座聯(lián)接螺栓直徑d2連接螺栓直徑d大齒輪頂圓和箱體內(nèi)壁的距離齒輪端面和箱體內(nèi)壁的距離22、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(畫圖：見附圖)單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定4套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配/軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用定O確定軸各段直徑和長度(低速軸)由裝配結(jié)構(gòu)草圖可得出：Ci=106.5mmBi=58.5mmAi=5結(jié)果5=8mm5i=8mmb=12mmbi=12mmb2=20mmdf=16,n=4d1=1

15、2mmd2=9mmd=16mm1=10mm2=10mm:中央，相對位，右面用合固定，兩可過渡配合固58.5mm民=117.5mm,B2=60mm,C2=60mm九、軸的強(qiáng)度計(jì)算低速軸的受力分析：1、繪制軸空間受力圖2、作水平面H和垂直面V內(nèi)的受力圖，并計(jì)算支座反力H面RahRCH=353.3N2V面RAV=RCV=943.75N2計(jì)算H面及V面內(nèi)的彎矩，并作彎矩圖Mha-MHC-0MHb=-60Rah-60353.3=21198NV面MVA=Mvc=0Mvb=60Rav=60943.75-56625N計(jì)算合成彎矩并作圖Ma二Mc-0Mb=、.mHbMVB=/-21198)2566252=60462.8Nmm計(jì)算aT并作圖取:.二0.6:T=0.6x344.5X1000=206700Nmm計(jì)算當(dāng)量彎矩并作圖MeA=,MeC=MeD=206700Nmm:2廠f22MeBMB(：T)=v60462.8206700=215361.6Nmm校核軸的強(qiáng)度在B處：33|MeB215361.6“dB王占=J=34mmc40mm0.1；b0.155所以低速軸B處的強(qiáng)度足夠。在D處：33.|MeDj1206700“L“dD=33.5mm70080所以預(yù)期壽命足