機械設計課程設計任務書

1、 1 目目 錄錄 設計任務書1 傳動方案的擬定及說明4 電動機的選擇4 計算傳動裝置的運動和動力參數5 傳動件的設計計算5 軸的設計計算8 滾動軸承的選擇及計算14 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算16 連軸器的選擇16 減速器附件的選擇17 潤滑與密封18 設計小結18 參考資料目錄18 2 機械設計課程設計任務書機械設計課程設計任務書 題目題目： 設計一用于帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪設計一用于帶式運輸機傳動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電動機；2聯(lián)軸器；3齒輪減速器；4帶式運輸機；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 3 三三 原始數據原始數據 鼓輪的扭矩 T（Nm） ：850 鼓輪的直徑 D（mm） ：350 運輸帶速度 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 設計內容設計內容 1. 電動機的選擇與運動參數計算； 2. 斜齒輪傳動設計計算 3. 軸的設計 4. 滾動軸承的選擇 5. 鍵和連軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設計計算說明書的編寫 五五 設計任務設計任務 1 減速器總裝配圖一張 2 齒輪、軸零件圖各一張 3 設計說明書一份 六六 設計進度設計進度 1、 第一階段：總體計算和傳動件參數計算 2、 第二階段：軸與

3、軸系零件的設計 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、零件圖的繪制及計算說明書的編寫 4 傳動方案的擬定及說明傳動方案的擬定及說明 由題目所知傳動機構類型為： 同軸式二級圓柱齒輪減速器。 故只要對本傳動機構進行分 析論證。 本傳動機構的特點是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結構較 復雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。 電動機的選擇電動機的選擇 1電動機類型和結構的選擇 因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉。所以選用常用的封閉式 Y（IP44）系 列的電動機。 2電動機容量的選擇 1） 工作機所需功率 Pw

4、Pw3.4kW 2） 電動機的輸出功率 PdPw/ 軸承 聯(lián)齒軸承聯(lián) 23 0.904 Pd3.76kW 3電動機轉速的選擇 nd（i1i2in）nw 初選為同步轉速為 1000r/min 的電動機 4電動機型號的確定 由表 201 查出電動機型號為 Y132M1-6,其額定功率為 4kW，滿載轉速 960r/min。基本符 合題目所需的要求。 計算傳動裝置的運動和動力參數計算傳動裝置的運動和動力參數 傳動裝置的總傳動比及其分配 1計算總傳動比 由電動機的滿載轉速 nm和工作機主動軸轉速 nw 可確定傳動裝置應有的總傳動比為： inm/nw nw38.4 i25.14 2合理分配各級傳動比 5

5、 由于減速箱是同軸式布置，所以 i1i2。 因為 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軸的結構設計 1） 確定軸上零件的裝配方案 2）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 d) 由于聯(lián)軸器一端連接電動機，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸 受到電動機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，定位軸肩高度應達 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，經標準化，定為 40mm。 h) 為了齒輪軸向定位可靠， 定位軸肩高度應達 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壁的距離取 13.5mm、軸承與箱體內壁距 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按彎扭合成應力校核軸的強度 W=62748N.mm T=39400N.mm 45 鋼的強度極限為MPa p 275= ，又由于軸受的載荷為脈動的，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算鍵連接的選擇及校核計算 代號 直徑 （mm） 工作長度 （

10、mm） 工作高度 （mm） 轉矩 （Nm） 極限應力 （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，所以考慮選用它。 二、高速軸用聯(lián)軸器的設計計算 由于裝置用于

11、運輸機，原動機為電動機，所以工作情況系數為5 . 1= A K， 17 計算轉矩為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)軸器一端與電動機相連， 其孔徑受電動機外伸軸徑限制，所以選用 TL5（GB4323-84） 其主要參數如下： 材料 HT200 公稱轉矩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、第二個聯(lián)軸器的設計計算 由于裝置用于運輸機

12、，原動機為電動機，所以工作情況系數為5 . 1= A K， 計算轉矩為mNTKT Aca = =8 .13872 .9255 . 1 3 所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器 TL10（GB4323-84） 其主要參數如下： 材料 HT200 公稱轉矩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 由于在室內使用，選通氣器（一次過濾） ，采用 M181.5 油面指示器 選用游標尺 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、滾動軸承的潤滑 由于軸承周向速度為，所以宜開設油溝、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整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現(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。 軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定。 設計小結設計小結 由于時間緊迫，所以這次的設計存在許多缺點，比如說箱體結構龐大，重量也很大。齒輪的 計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設計中避免很多不必要 的工作，有能力設計出結構更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設備。 參考資料目錄參考資料目錄 1機械設計課程設計 ，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠主編，1995 年 12 月第 一版； 2機械設計（第七版） ，高等教育出版社，濮良貴，紀名剛主編，2001 年 7 月第七