機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)東北大學(xué)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說2計(jì)任務(wù)書.設(shè)計(jì)題目 2.工作條件 2.技術(shù)數(shù)據(jù) 22.電2動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 3.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4.分配傳動(dòng)比 4 6動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.減速器以外的傳動(dòng)零件(鏈傳動(dòng))的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.減速器以內(nèi)的傳動(dòng)零件(齒輪)的設(shè)計(jì)計(jì)算 75.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命計(jì)算 連接的選擇和驗(yàn)算 8.聯(lián)軸器的選擇9.減速器的其他附件10.潤(rùn)滑和密封 裝配文獻(xiàn)1.1.設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)膠帶傳輸機(jī)的傳動(dòng)裝置1.2.工作條件塵1021.3.技術(shù)數(shù)據(jù)號(hào)p=p=w==4.18kWrn0.7901按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式22002200280500L2.1.選擇電動(dòng)機(jī)系列根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉自扇2.2.選擇電動(dòng)機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速筒所需有效功率1234512345運(yùn)輸滾筒的效率η=6n=nn2nnnn123456=0.990.9820.970.920.970.96=0.7901需電動(dòng)機(jī)的功率p3.300p3.3000r電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=60v=601.5= =Pr=w2.3.選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)查得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，計(jì)算總傳動(dòng)比結(jié)果列于下表滿0Y132S-Y132M2-6動(dòng)機(jī)質(zhì)量g6884案號(hào)12電動(dòng)機(jī)額定功率電動(dòng)機(jī)額定功率P/kW0電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n03.傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.1.分配傳動(dòng)比i=n0=960=9.38n102.4w比的分配取鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i=鏈i9.38則減速器傳動(dòng)比i===i9.38減i2.5鏈pp4.183.2.各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算0r0T0=9.55n0=9550960=41.58N.m01011i12112n=n1=960=255.86r/min2i3.752T2=T2=9.55n2=9550255.86=146.69N.m2233223n=n2=255.86=102.34r/min3i2.523T=9.55P3=95503.54=330.34N.m3n102.343各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)列表示軸軸功序率P號(hào)/kW01速min)99124.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.減速器以外的傳動(dòng)零件(鏈傳動(dòng))的設(shè)計(jì)計(jì)算確定鏈輪齒數(shù)數(shù)1z=iz=2.5根25=62.521=24取z=251取z=6321ii編i=理-實(shí)根100%iii理4.1.2.確定鏈條節(jié)距2.52.5-2.522.512=鏈由式d>KdA0KKzd數(shù)K=AdP>KPA=1.4根3.93=2.42kWKK34根1.7zp因?yàn)閚=255.86r/min1查教材圖10-23，選鏈號(hào)No10A，節(jié)距p=4.1.3.計(jì)算鏈長(zhǎng)P=P0p=0d=2d=2az+zpzzL=20+21+(21)2pp2a20=26352節(jié)p取Lpp由于中心距可調(diào)，實(shí)際中心距a≈635mm4.1.4.驗(yàn)算鏈速v＜15m/s適合選擇潤(rùn)滑方式.6.作用在軸上的力F=1000P=10003.93=2322.70NF=ev1.692e作用在軸上的力F1.2F=1.22322.70=2787.24NQe.7.鏈輪尺寸及結(jié)構(gòu)d=p=15.875=126.662mm1p15.875=Qd=d1d=d24.2.減速器以內(nèi)的傳動(dòng)零件(齒輪)的設(shè)計(jì)計(jì)算.材料的選擇11hN2.76109N=1==N2.761092i3.752查教材圖11-14得Z=Z=(允許一定的點(diǎn)蝕)X1X2X1X2Hmin (=565MPa,(=520MPa[(]=(Hlim1ZZ=565人1.0人1.0=565MPaH1SN1X11.0中取[(]=540.MaH1中取[(]=540.MaH1HH2H4.2.2.按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距H小輪轉(zhuǎn)矩T1=41180N.mm初定螺旋角β=12°，由教材圖11-20得Z=βMPatetEHaa查表2-11-2,取中心距a=140mma=140mm估算模數(shù)m，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式nnnn計(jì)算齒數(shù)zznn211212β=11°28′42″與初選β=12°接近，可不修正動(dòng)比誤差要求i要求i=而實(shí)際傳動(dòng)比i=2==3.583理實(shí)z241=齒ndnd傳動(dòng)比誤差編i=理實(shí)人100%=人100%=4.5%想5%i3.752理在允許范圍內(nèi)。齒輪分度圓直徑1n12n24.2.3.驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度d=d 2v=s按電機(jī)驅(qū)動(dòng),載荷稍有波動(dòng),由表11-3,取K=A由教材圖11-2(b)1va由教材圖11-3(a)，按b/d=56/=1考慮軸剛度較大和齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置，取K=1αAvbav11z=z/cos3β=86/cos311°28′42″=v22得e=0.765，e=0.823，a1a2所以e=e+e=0.765+0.823=1.588aa1a2b3.14人2.5b=56mme由式(11-31)計(jì)算齒面接觸應(yīng)力u HHEeb1H4.2.4.驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度sa1sa2c由圖教材11-21得，Y=β由圖教材11-16(b)，得(=220MPa，(=200MPaFlim1Flim2X1X2取Y=，S=由式計(jì)算許用彎曲應(yīng)力F1SN1X11.4F2SN2X21.42KT (=1YYYYF1bdmFa1sa1cb1n.9FYYYY (= (=(Fa2Sa2=F2F1YF2F1YY=286MPa，故安全。F2.5.齒輪主要幾何參數(shù)F2.5.齒輪主要幾何參數(shù)mt=m/mt=m/cosβ=cos11°28′42″=nn2n2d=d+2m=61.224+2人2.5=66.224mm,a11d=d+2m=219.388+2人2.5=224.388mma22f11f222122b=b=56mm,取b=b+(5~10)=62mm212FF5.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.減速器高速軸的設(shè)計(jì).2.根據(jù)電動(dòng)機(jī)軸直徑估算軸伸直徑根據(jù)所選電機(jī)軸伸D=38mm,軸伸長(zhǎng)E=80mm則d=~D=~×38=~38mm05.1.3.選擇聯(lián)軸器，設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)，初選滾動(dòng)軸承LT器(GB/T4323-2002)。K=，計(jì)算轉(zhuǎn)矩T為AcT=KT=×=cA0cT=250N.m>T=62.37N.m,d=32mm，d=42mm.根據(jù)初選的聯(lián)軸器型號(hào)，由聯(lián)軸器軸孔直徑確定減速器高速外伸段直徑為d=32mm,L=55mm聯(lián)d=35mm，d=40mm，d=45mm，d=d=40mm12342L=L-編l=80mm，L=201.75mm1聯(lián)2L=93.75mm，L=260.5mm3總初選滾動(dòng)軸承根據(jù)半徑初選圓錐滾子軸承(GB/T97-1994)，型號(hào)30208小齒輪上的作用力周力F=2T=2周力F=2T=2人41180=1345.22Ntd61.2241t=r=499.61N徑向力F==r=499.61NrF=a軸向力F=F.tanb=1345.22人tan11o28'42"F=aat5.2.減速器低速軸的設(shè)計(jì)矩初步估算軸伸直徑P.86n20d=d+(3~4)C35mm，d=40mm，d=45mm10123d=d+(3~4)C52mm，d=d=40mm4315211鏈輪0L=B+5+(K+6)+t+e+s+L=195.75mm2221L=B+5+s+B=90.75mm321L=B-l=54mm42L.7(d-d)=7mm543L=5+s=16mm61L=L+L+B=230.5mm726根據(jù)半徑初選圓錐滾子軸承(GB/T97-1994)，型號(hào)30208M=0BR=R=t3=t==672.61NAyL+L22235.2.5.求垂直面內(nèi)的支撐反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖123M=0BR(L+L)+FL=0Ay23t3FLFFLF1345.22R=FR=1345.22-672.61=672.61NBytAyYAyCMcyRAyLNmm5.2.6.求水平面內(nèi)的支撐反力，做水平面內(nèi)的彎矩圖R=RAYR=RBYM=0N?mmAyY=AZ=AZRR(L+L)F+FL+F(L+L+L)=0Az23a2r3Q123R=r3a2Q123AzL+L23=R=RFF=1795.45NR=BzAzQrBZZmZAZQ1AZC點(diǎn)左,MCZ左=RAzL2=5082.3054=274444N.mmMcZ左=C點(diǎn)右McZ右=RBZL3=1795.4554=96959N.mmMcZ右=5.2.7.求合成彎矩，作合成彎矩M圖A點(diǎn)M=AM2+M2AyAzCMCMy+MZ左=276837N.mmC點(diǎn)右,MC右=My+MZ右=103539N.mmTT=Ft.2=147563N.mm5.2.9.求當(dāng)量彎矩，作當(dāng)量彎矩M圖VDAA6018N.mmM=M2+(aT)2=2768372+(0.6147563)2vC左c左=290650N.mmM=M2+(aT')2=1035392+(0.60)2vC右c右=103539N.mmD點(diǎn)MvD=M+aT2=88538N.mm5.2.10.校核軸的強(qiáng)度M=250852N?mmAM=MC左M=MC右T=M=MvAM=MM=MM=MvDRRRRARRRRAA查表13-1得=650N/mm2查表13-2得[]=55N/mm2。Bb106500650C30.1C]=3Cb1因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽d=37.5(1+0.05)=39.4mm。該值C小于原設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑45mm,故安全。DM38M0.1D0.1D]=3b1因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽d=25.2(1+0.05)=26.5mm。該值D小于原設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑32mm，故安全。6.滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命計(jì)算6.1.減速器高速軸滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命計(jì)算.選擇軸承類型及初定型號(hào)圓錐滾子軸承(GB/T97-1994)，型號(hào)30208：查表得Cr=59.8kNC0r=42.8kN計(jì)算軸承的受力R=R=R=t==672.61NAyBy22R==527.25NAzL+L23R=F+R=527.25+499.61=1026.86NBzrAz=1=2R=R2+R2==1=21AYAZR=R2+R2=1227.54N2BYBZ計(jì)算派生軸向力S=1=284.88N，S=2=409.18N12Y22Y定軸承的軸向載荷=1=11A21==221A221RR計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷11=0.79>e，則X=0.40，Y=1.5R1R1A2=0.33共e，則X=1，Y=0AR22R2111112222216.1.4.計(jì)算軸承壽命P=6.2.減速器低速軸滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命計(jì)算.選擇軸承類型及初定型號(hào)圓錐滾子軸承(GB/T97-1994)，型號(hào)30208：查表得C=59.8kNC=42.8kNr0r6.2.2.計(jì)算軸承的受力R=R2+R2=672.612+5082.302=5126.61