嚴(yán)岑琪機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書

嚴(yán)岑琪機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書機械設(shè)計課程設(shè)計說明書PAGE3材料學(xué)院2009級基地班第一組2011年12月第一章設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計題目原料車間一運輸冷料的帶式運輸機，由電動機經(jīng)一級減速傳動裝置，該減速傳動裝置系由單級齒輪減速器配合其他傳動件組成。該帶式運輸機折合每日兩班工作制，工作期限5年。設(shè)計此傳動裝置。技術(shù)參數(shù)：運輸機主動鼓輪軸輸入端轉(zhuǎn)矩/主動輪直徑運輸帶速度5003501.5工作條件：工作年限工作班制521.2傳動方案的分析和擬定2.1減速器結(jié)構(gòu)本減速器箱體設(shè)計為剖分式、鑄造箱體2.2電動機的選擇（1）工作機的輸入功率=60×1000×／﹙π﹚=60×1000×1.8／350π=81.893r/min=×/9550=（500×81.893/9550）kw=4.288kw（2）總效率齒輪為7級精度，滾動軸承為角接觸軸承，聯(lián)軸器為彈性聯(lián)軸器，鏈傳動為開式鏈傳動。（3）所需電動機輸出功率查《機械零件設(shè)計手冊》得=5.5kw電動機選用Y132S-4n滿=1440r/min2.3傳動比分配減速器的總傳動比取則2.4運動參數(shù)及動力參數(shù)計算功率的計算：轉(zhuǎn)速的計算：轉(zhuǎn)矩的計算：將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩I5.02372066.625II4.873175.61265.003III4.791175.61260.516V帶傳動的設(shè)計計算3.1設(shè)計分析V帶傳動的設(shè)計計算設(shè)計條件：水平對稱布置，，電機轉(zhuǎn)速，從動輪轉(zhuǎn)速，每天工作16個小時。3.2計算過程設(shè)計過程所用圖、表由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》查得。（1）計算功率由表13-6查得，故（2）選普通V帶型號根據(jù)、查圖13-12選用A型V帶選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑參考表13-7和圖13-12得小帶輪基準(zhǔn)直徑為，故?。?）驗算帶速在5～25范圍內(nèi)，帶速合適。確定帶長和中心距按公式選則查表13-2，取，同時查得實際中心距為（6）驗算小帶輪包角包角合適。確定V帶的根數(shù)由表13-5查得、A型V帶，其中傳動比，由表13-9得，由表13-8得，則由表13-10得，由表13-2得，則V帶根數(shù)為，取根。（8）計算張緊力由表13-1查得（9）計算壓軸力3.3帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計第四章齒輪傳動的設(shè)計計算4.1設(shè)計分析齒輪傳動的設(shè)計計算設(shè)計條件：7級精度、對稱布置、單向轉(zhuǎn)動、載荷平穩(wěn)、、4.2選材小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)處理230HBS大齒輪45鋼正火處理200HBS4.3確定基本參數(shù)4.4接觸疲勞強度計算設(shè)計過程中所用圖、表由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》查得（1）計算小齒輪轉(zhuǎn)矩（得數(shù)錯誤）（2）確定載荷系數(shù)由于載荷平穩(wěn)，由表11-4取已知齒輪為7級精度，調(diào)質(zhì)處理，并初設(shè)，由表11-5取對于7級精度軟齒面齒輪，由表11-9取齒輪在軸上對稱布置，軸剛性大，軟齒面，由表11-8取，由圖11-7取因此，該斜齒輪圓柱齒輪傳動的載荷系數(shù)為（3）確定彈性系數(shù)、節(jié)點區(qū)域系數(shù)、重合度系數(shù)和螺旋角系數(shù)鋼對鋼的彈性系數(shù)查表11-6得，初設(shè)，則由圖11-9可查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)，重合度系數(shù)對斜齒輪可取，由此可得螺旋角系數(shù)（4）計算許用接觸應(yīng)力因為大齒輪的硬度比較低，其強度較差，故接疲勞強度按大齒輪計算即可。大齒輪45鋼，正火處理，200HBS，由圖11-10取，按表11-7查得其失效概率為1%得。大齒輪許用接觸應(yīng)力為（5）計算小齒輪分度圓直徑（6）驗算速度，與初設(shè)相符。4.5確定傳動尺寸（1）確定模數(shù)，取（2）確定中心距，中心距應(yīng)圓整為整數(shù)，?。?）確定螺旋角（4）確定齒輪分度圓直徑（5）確定齒寬，取4.6彎曲疲勞強度驗算（1）確定齒形系數(shù)、應(yīng)力修正系數(shù)、重合度系數(shù)及螺旋角系數(shù)小齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為，大齒輪的當(dāng)量齒數(shù)為。查圖11-12和圖11-13得重合度系數(shù)因已知故螺旋角系數(shù)（2）計算許用彎曲應(yīng)力小齒輪45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為230HBS，查圖11-14得因為，查圖11-15，可取尺寸系數(shù)失效概率為1%，查圖11-7得安全系數(shù)計算許用彎曲應(yīng)力（3）驗算彎曲疲勞強度4.7齒輪相關(guān)參數(shù)的計算（1)小齒輪參數(shù)的計算分度圓直徑；齒頂圓直徑；齒根圓直徑；旋向：右旋。（2）大齒輪參數(shù)的計算分度圓直徑；齒頂圓直徑；齒根圓直徑；旋向：左旋。參數(shù)主動輪從動輪模數(shù)/mm22齒數(shù)28115齒寬/mm6560分度圓直徑/mm57.175234.825齒頂圓直徑/mm59.175236.825齒根圓直徑/mm54.675232.325螺旋角中心距/mm146旋向右旋左旋精度等級7級4.8齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的設(shè)計和計算5.1軸I的設(shè)計和計算設(shè)計條件：軸上齒輪分度圓直徑設(shè)計中用到的圖、表由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》查得（1）選材選用45鋼并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，由表15-1和表15-3查得硬度為217～255HBS，軸長的估算參照《機械設(shè)計課程設(shè)計》對軸長進(jìn)行估算軸總長：帶輪到鄰近的軸承部分長為：軸承之間長為：一個軸承到齒輪中心的距離為：（3）畫軸的空間受力簡圖，如圖1（4）作水平面內(nèi)的彎矩圖,如圖2截面C左側(cè)的彎矩為截面C右側(cè)的彎矩為截面A處的彎矩為（5）作垂直面內(nèi)的彎矩圖，如圖3截面C處的彎矩為（6）作合成彎矩圖，如圖4截面C左側(cè)合成彎矩為截面C右側(cè)合成彎矩為截面A處的合成彎矩為（7）作轉(zhuǎn)矩圖，如圖5（8）作當(dāng)量彎矩圖，如圖6（9）計算危險截面處的直徑A處：C處：因C處有鍵槽，故將直徑擴大5%，即D處：因D處有鍵槽，故將直徑擴大5%，即5.2軸的設(shè)計和計算設(shè)計條件：軸上齒輪分度圓直徑設(shè)計中用到的圖、表由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》查得（1）選材選用45鋼并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，由表15-1和表15-3查得硬度為217～255HBS，（2）軸長的估算該軸的軸承之間的長度應(yīng)與軸I軸承之間的長度相同，即（3）畫軸的空間受力簡圖，如圖1在數(shù)值上（4）作水平面內(nèi)的彎矩圖,如圖2截面C左側(cè)彎矩為截面C右側(cè)彎矩為（5）作垂直面內(nèi)的彎矩圖，如圖3（6）作合成彎矩圖，如圖4截面C左側(cè)合成彎矩為截面C右側(cè)合成彎矩為（7）作轉(zhuǎn)矩圖，如圖5（8）作當(dāng)量彎矩圖，如圖6（9）計算危險截面處的直徑C處：因C處有鍵槽，故加大5%，即B處、D處B處、D處也加大5%，即第六章軸承的選擇和計算6.1軸I兩端軸承的選擇和計算設(shè)計條件：預(yù)期使用壽命為29200h軸承內(nèi)徑，轉(zhuǎn)速，選用公稱接觸角為的型軸承設(shè)計中用到的圖、表由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》查得（1）計算軸承1、2的軸向負(fù)荷（2）計算軸承1、2的內(nèi)部軸向力因為故（3）計算軸承1、2的當(dāng)量動負(fù)荷由表17-8查得型軸承，而查表17-8得（4）計算所需的徑向基本額定動負(fù)荷因為，故以軸承1的當(dāng)量動負(fù)荷為計算依據(jù)，因為輕微沖擊負(fù)荷，查表17-6得，工作溫度正常，查表17-5得所以，由《機械設(shè)計常用標(biāo)準(zhǔn)》查得型軸承的徑向基本額定動負(fù)荷，符合設(shè)計要求。6.2軸兩端軸承的選擇和計算設(shè)計條件：預(yù)期使用壽命為29200h軸承內(nèi)徑，轉(zhuǎn)速，選用公稱接觸角為的型軸承設(shè)計中用到的圖、表由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》查得（1）計算軸承1、2的軸向負(fù)荷（2）計算軸承1、2的內(nèi)部軸向力因為，故（3）計算軸承1、2的當(dāng)量動負(fù)荷由表17-8查得型軸承，而查表17-8得（4）計算所需的徑向基本額定動負(fù)荷因為，故以軸承1的當(dāng)量動負(fù)荷為計算依據(jù)，因為輕微沖擊負(fù)荷，查表17-6得，工作溫度正常，查表17-5得所以，由《機械設(shè)計常用標(biāo)準(zhǔn)》查得型軸承的徑向基本額定動負(fù)荷，符合設(shè)計要求。第七章鍵的選擇及計算7.1軸I外伸端鍵的選擇和計算（1）鍵的選擇該處用鍵聯(lián)接帶輪和軸I，由第三章V帶的設(shè)計及帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計可知，帶輪與軸接觸部分軸長為，故鍵長為由電動機外伸端直徑及第五章軸的設(shè)計可知，該處軸的直徑設(shè)定為，根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇鍵型。由《機械設(shè)計課程設(shè)計》查表5-1，選擇A型普通平鍵GB1096-90材料為45鋼。（2）鍵的校核由于輪轂材料為鑄鐵，故其強度最弱，按其擠壓應(yīng)力進(jìn)行校核。該處鍵聯(lián)接有輕微沖擊，查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表10-11得，，符合設(shè)計要求。7.2軸鍵的選擇和計算（1）鍵的選擇該處用鍵聯(lián)接從動軸和從動齒輪，由第四章齒輪的設(shè)計和計算可知，該處齒輪和軸接觸部分長度為齒寬，故，故鍵長為，由《機械設(shè)計課程設(shè)計》查表5-1，選鍵長為由第五章軸的設(shè)計和計算可知，該處直徑為，由《機械設(shè)計課程設(shè)計》查表5-1，選擇A型普通平鍵GB1096-90材料為45鋼。（2）鍵的校核齒輪輪轂材料為45鋼，按其擠壓應(yīng)力進(jìn)行校核。該處鍵聯(lián)接