2015屆畢業(yè)設(shè)計說明書模板.doc

. . 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計說明書中文題目用小二、 黑體加粗。 帶式輸送機(jī)一級齒輪傳動變速器的設(shè)計本欄填寫參照該樣本對應(yīng)字體 院 部 機(jī)械與電子工程學(xué)院 專業(yè)班級 機(jī)電工程2班 屆 次 2012屆 學(xué)生姓名 陳夢蘭 學(xué) 號 200812345 指導(dǎo)教師 侯加林 教授 二一一年六月十日裝訂線. . . 目錄小4號黑體字。統(tǒng)一按1，1.1，1.1.1等層次編寫，并注明頁碼。一.調(diào)研報告-(1)二.設(shè)計任務(wù)書-(2)三.設(shè)計說明書-(3)3.1電動機(jī)的選擇計算-(4) 3.2傳動裝置的運動與動力參數(shù)的選擇和計算-(4)3.3傳動零件的設(shè)計計算-(6)3.4軸的設(shè)計-(7)3.5滾動軸承的選擇和壽命驗算-(13)3.6鍵聯(lián)接的選擇和驗算-(16)3.7聯(lián)軸器的選擇-(17)3.8潤滑與密封-(18)3.9附錄-(19)參考文獻(xiàn)-(20)一. 調(diào)研報告黑體、三號、加粗、居中黑體、四號、加粗、居中帶式輸送機(jī)一級齒輪傳動變速器的設(shè)計宋體、五號、居中陳夢蘭 （山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院 泰安 271018）1. 設(shè)計的意義減速器是一種將由電動機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速降至要求的轉(zhuǎn)速比較典型的機(jī)械裝置，可以廣泛地應(yīng)用于礦山、冶金、石油、化工、起重運輸、紡織印染、制藥、造船、機(jī)械、環(huán)保及食品輕工等領(lǐng)域。 。宋體、五號、行距1.25倍2. 國內(nèi)外相關(guān)研究動態(tài)（或市場調(diào)查情況報告）2.1 變速器主要類型。2.2 國內(nèi)外相關(guān)研究動態(tài)（或市場調(diào)查情況報告）。小4號黑體字。統(tǒng)一按1，1.1，1.1.1等層次編寫，并注明頁碼。二. 20 屆畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)書課題名稱內(nèi)容及任務(wù)黑體、三號、加粗、居中根據(jù)課題要求，畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容如下：1、繪制產(chǎn)品主要部件零件圖。2、繪制產(chǎn)品的裝配圖。3、繪制產(chǎn)品主要零件的零件圖，標(biāo)準(zhǔn)件除外。所有表格內(nèi)容均為宋體、五號、行距1.25倍4、編寫設(shè)計說明書。擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)本畢業(yè)課題設(shè)計要求及技術(shù)指標(biāo)如下：（一）產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)1、XXXX2、XXXXX3、XXXXX（二）設(shè)計圖紙1、繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項內(nèi)容符合標(biāo)準(zhǔn)要求。2、設(shè)計圖紙應(yīng)符合實際加工的要求，不少于3張零號圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含一張以上用計算機(jī)繪制的具有中等難度的1號圖紙，同時至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。（三）設(shè)計說明書1、資料數(shù)據(jù)充分，并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。2、計算過程詳細(xì)、完全。3、公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明，有時還應(yīng)標(biāo)注公式的出處。4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。5、說明書按照學(xué)校的有關(guān)規(guī)定，編寫不少于12000字的設(shè)計說明書，同時上交電子文檔。（四）其他要求查閱及參考10篇以上與題目相關(guān)的文獻(xiàn)，其中，外文文獻(xiàn)不少于3篇。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容備注小4號黑體字。統(tǒng)一按1，1.1，1.1.1等層次編寫。一律頂格，后空一格寫標(biāo)題。三. 畢業(yè)設(shè)計說明書 黑體、三號、加粗、居中3.1電動機(jī)的選擇計算3.1.1選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速(1)計算卷筒軸的轉(zhuǎn)速: n=60v/D=6010001.6/3.14260(2) 選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速工作機(jī)的有效功率Pw=FV=12001.6傳動裝置總效率a=卷聯(lián)2軸承齒帶查機(jī)械設(shè)計手冊彈性聯(lián)軸器效率:聯(lián)=0.99所有表格內(nèi)容均為宋體、五號、行距1.25倍軸承=0.98齒輪=0.97帶=0.96卷=0.96a=0.960.990.970.960.982所需電動機(jī)的輸出功率:Pd=Pw/a=1.92/0.85選取電動機(jī)的額定功率:Pm=1.2Pd =2.712由設(shè)計指導(dǎo)書中表1取V帶傳動的傳動比i0=24,一級圓柱齒輪減速器傳動的合理范圍為i=36,電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為標(biāo)題小4號宋體字加深，內(nèi)容5號宋體字。并按文中次序編排。nd=ian=（624）117.53.1.2 選擇電動機(jī)型號額定功率(kw)滿 載 時起動電流滿載電流起動轉(zhuǎn)矩滿載轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩滿載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn) 速(r/min)電 流(380v)(A)效率(%)功率因數(shù)314306.882.00.826.82.32.3根據(jù)工作條件并考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸,重量和減速器的傳動比,選用型號為Y2100L24的Y2系列封閉式三相異步電動機(jī)。其主要性能如表1。表1 異步電動機(jī)的主要性能參數(shù)3.2傳動裝置的運動與動力參數(shù)的選擇計算3.2.1 分配傳動比1) 總傳動比ia=nm/ n=1430/117.5nm電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速2) 各級傳動比:根據(jù)總傳動比（ia=12.17）及設(shè)計指導(dǎo)書,選定各級傳動比如下:V帶傳動比i0=3,則減速機(jī)傳動比為i= ia/ i0=12.17/3n=117.5r/minPw=1.92KWa=0.85Pd=2.26KWnd=7052820r/minia=12.17i0=3i=4.06 3.2.2各軸的轉(zhuǎn)速:設(shè)傳動裝置各軸由高速到低速依次為軸軸軸,以及:i0.i為相鄰兩軸間的傳動比,011223為相鄰兩軸間的傳動效率P P P為各軸的輸入功率(KW) T T T為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩(NM) n n n為各軸的轉(zhuǎn)速(r/min)n=nm/ i0=1430/3n= n/ i=476.7/4.06n=n3.2.3各軸的功率：P=Pm帶=30.96P= P軸承齒=2.880.980.97P= P軸承聯(lián)=2.740.980.993.2.4各軸的轉(zhuǎn)矩：Td=9550(Pm/nm)=95503/1430)T=Tdi0帶=20.0330.96T= Ti12=57.74.060.980.97T= T23=222.70.980.99現(xiàn)將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果匯總列表2:表2 運動和動力參數(shù)軸名功率P(kw)轉(zhuǎn)矩T(Nm)轉(zhuǎn)速(r/min)傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸320.031430軸2.882.8257.7229.6476.730.96軸2.742.69222.7218.2117.54.060.95軸2.662.55216207.4117.51.00.973.3 傳動零件的設(shè)計計算3.3.1帶輪的選擇計算功率 PcKA*Pm1.2*3選擇帶型，據(jù)Pc3.6 kW和n11430 r/min由圖1012選取A型 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，由表109確定dd1 dd2=i dd1(1)1430*100*（10.02）/476.7 由表109取標(biāo)準(zhǔn)值驗算帶速vn1dd1/60*1000*1430*100/60*10007.49m/s因為5m/sv1200，故符合要求 單根V帶傳遞的額定功率，據(jù)dd1和n1查圖10-9得i1時單根V帶的額定功率增量，據(jù)帶型及i查表10-2得 確定帶的根數(shù)，查表10-3：K0.96；查表10-4：Kl1.03 ZPc/（P1+P1）KKl3.6/（1.4+0.17）*0.96*1.032.32 單根V帶的初拉力，查表10-5 q0.10kg/m F0500（2.5/K）-1 +qv2 500（2.5/0.96）-1 +0.10*7.492198.4N作用在軸上的力FQ2ZF0sin（/2）2*2*198.4 sin（161.470/2）783.2N 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸(略)3.3.2齒輪的選擇1、選擇齒輪材料與熱處理方式小齒輪45#鋼 調(diào)質(zhì)處理HB=260大齒輪45#鋼 正火處理 HB=215按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計幾何尺寸，大小齒輪均采用8級精度齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計d1 1）載荷因素K，由表610得2）轉(zhuǎn)矩T1=9550*P/ n=9550*2.88*103/476.7Ld2000mma665mmP11.4 kWP10.17 kW取Z2F0198.4NFQ783.2N取K1.2T1=57696.7Nmm3）計算接觸疲勞許用應(yīng)力H 接觸疲勞極限Hlim 由圖637查得接觸疲勞壽命系數(shù)ZN：按一年300工作日，二班每天12h計算，由公式N60njth得 N160*476.7*10*300*121.02*109 （N1N0109） N2N1/i1.02*109 /4.06=2.5*108由圖638中曲線1查得按一般可靠性要求 取1H1= ZN1610*1/1 H2= ZN2570*1.11/14）計算小齒輪分度圓直徑d1由表612取d=1.0d147.095）驗算圓周速度vn1d1/60*1000=3.14*1430*50/60*1000=3.74m/s因vN0，N03*106）YN21（N2N0，N03*106）彎曲疲勞的最小安全系數(shù)，按一般可靠性要求計算得彎曲疲勞許用應(yīng)力為490/1*1460/1*12） 校核計算 2*1.2*57696.7*4.35/55*2.5*50 87.62 Mpa 2*1.2*57696.7*3.92/50*2.5*50 86.85 Mpa故彎曲疲勞強(qiáng)度足夠5、結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作圖Hlim1=610Mpa Hlim2=570MpaZN11ZN21.11H1=610MpaH2=632.7Mpad=1.0取d1=50mm 取z1=20取z2=82m=2.5d1=50mmd2205mm取a128mmb2=50mmb1=55mmYFS14.35YFS23.92490Mpa=460Mpa1490Mpa460Mpa3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計:3.4.1 減速器高速軸(I軸)的設(shè)計: 1、選擇軸的材料:減速器中各軸均選45鋼調(diào)質(zhì)處理. 2、初算軸的直徑:dminc 查表135得，45鋼取C118dmin118=21.49mm考慮軸上有鍵槽,軸徑應(yīng)增大5%,取d=25mm3、初定軸結(jié)構(gòu),初選聯(lián)軸器、鍵和滾動軸承:1）軸的第一段(軸伸) 軸徑d1:d1=d=25mm 軸長L1:根據(jù)皮帶輪大輪軸孔長,初定L1=36mm鍵:根據(jù)皮帶輪大輪軸孔長及內(nèi)徑,選普通平建,規(guī)格為825 (GB109679) 查表12-6得2）軸的第二段: 軸徑d2:d2=d1+(68)=25+6=31mm 滾動軸承:初選7207C角接觸球軸承 見表14-19 軸長L2:初選L2=40mm 3)軸的第三段:軸徑d3 :由滾動軸承的安裝尺寸,選定d3= 35mm 軸長L3:初選L3=18mm 4) 軸的第四段 根據(jù)軸承定位要求，取d4= 42mmL4=30mm5)軸的第五段:軸徑d5: 因為小齒輪的直徑較小,該軸制成齒輪軸,故該段軸徑即為齒輪分度圓直徑d5= d1=50mm 軸長L5:初選L5=b1=55mm6)軸的第六段: 軸徑d6 :選定d6= d4=42mm 軸長L6:選定L6=30mm7)軸的第七段:軸徑d7 :選定d7= d3=35mm滾動軸承 也選7207C角接觸球軸承 見表14-19軸長L7:選定L7=B軸承=18mmI軸總長為LI=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=36+40+18+30+55+30+18=227mmd=25mmd1=25mmL1=36mm鍵C8X25 (GB109679)d2=31mm6207C軸承L2=40mmd3= 35mmL3=18mmd4= 42mmL4=30mmd5=50mmL5=55mmd6=42mmL6=30mmd7=35mm7207C軸承L7=18mmLI=227mm 3.4.2 減速器低速軸()的設(shè)計1、初算最小直徑: dminc=118=33.71mm考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取d35mm2、初定軸結(jié)構(gòu)，初選聯(lián)軸器、鍵和滾動軸承1）第一段:軸徑d1: d1=d35mm軸長L1=80mm 聯(lián)軸器: 可選彈性柱銷聯(lián)軸器，查設(shè)計手冊可得規(guī)格為ZL3聯(lián)軸器 35X82 GB50151985鍵:選圓頭普通平鍵10870 (GB109679)2) 第二段:軸徑d2:取d2=41mm軸長L2:取L2=50mm3）第三段: 軸徑d3:根據(jù)滾動軸承的安裝尺寸取d3=45mm軸長L3:取L3=54.5mm選用6209軸承4）第四段:軸徑d4:取d4=48mm軸長L4:取L4=47mm鍵: 選圓頭普通平鍵14936(GB109679) 5）第五段:軸徑d5:取d5=56mm軸長L5:取L5=10mm6）第六段:軸徑d6:取d6=48mm軸長L6:取L6=21.5mm7）第七段:軸徑d7:取d7= d3=45mm軸長L7:取L7=20mm滾動軸承:選6209軸承軸總長L: L= L1+ L2+ L3+ L4+ L5+ L6+ L7=80+50+54.5+47+10+21.5+20=283mm軸工作圖(略)d35mmd1=35mmL1=80mmd2=41mmL2=50mmd3=45mmL3=54.5mm6209軸承d4=48mmL4=47mmd5=56mmL5=10mmd6=48mmL6=21.5mmd7=45mmL7=20mm滾動軸承:選6209軸承L=283mm 3、校核低速軸的強(qiáng)度(軸)許用彎曲應(yīng)力法1）計算齒輪受力轉(zhuǎn)矩T:T=222.7Nm=2.227105 Nmm圓周力Ft: Ft=2T/d=（22.227105）/48=9279.17N徑向力Fr: Fr=Fttg=9279.17tg20=3377.34N軸受力圖:圖1 軸受力圖2)計算軸支反力:水平面支反力:Raxy= Rbxy =（1/2）Ft=（1/2）9279.17=4639.59N水平面受力圖:圖2 水平面受力圖垂直面支反力Raxz=FrBC/AB=3377.3466/132=1688.67NRbxz= FtRaxz=3377.341688.67=1688.67NT=2.227.105NmmFt=9279.17NFr=3377.34NRaxy=4639.59NRbxy=4639.59NRaxz=1688.67NRbxz=1688.67 N垂直面受力圖:3)計算彎矩:水平面彎矩MCH= RaxyAC=4639.59*66=306212.94 Nmm水平面彎矩圖;垂直面彎矩MCV= RaxzAC=1688.67*66=111452.22 NmmMCH=306212.94 NmmMCV=111452.22 Nmm垂直面彎矩圖;合成彎矩MC=325864.94 Nmm合成彎矩圖4)軸的扭矩T=222.7Nm=2.227105 Nmm軸的扭矩圖:MC=325864.94 NmmT=222700Nmm5)確定許用應(yīng)力:因初選軸的材料為45#調(diào)質(zhì) 查表13-1得B=650Mpa s=360M查表13-6得:+1bb=215Mpa,0bb=102Mpa,-1bb=60Mpa=-1bb/0bb=0.596）當(dāng)量彎矩MC=351357.48 Nmm當(dāng)量彎矩圖7)校核軸徑:校核C截面直徑dC=38.83mm考慮該截面上鍵槽的影響，直徑增加3dC=1.0338.83=40mm結(jié)構(gòu)設(shè)計確定的直徑為48mm，強(qiáng)度足夠3.5滾動軸承的選擇與壽命驗算減速器低速軸滾動軸承選擇與壽命驗算選擇軸承類型及型號考慮軸承主要承受徑向載荷作用,故選用深溝球軸承.又按軸頸直徑d=45mm,選用兩個軸承均為6209,此型號軸承的主要參數(shù)經(jīng)查書得B=19mm D=85 C=31500N C0 =20500N =0.59MC=351357.48 Nmm軸承6209, （1）計算軸承受力1)徑向力Fr1=4937.35NFr2=4937.35N2)附加軸向力FS: FSA=0.39 Fr1 =0.394937.35= 1925.57NFSB=0.39 Fr2=0.394937.35=1925.57N查表14-14FSA/ C0=1925.57/20500=0.094得e=0.29受力圖示:（2）計算當(dāng)量動載荷P= xFr+yFa軸承A: Fsa/Fr1=1925.57/4937.35=0.39e=0.29則x=0.56 y=1.51,PA= xFr1+yFsa =0.564937.35+1.511925.57=5672.53N軸承B: PB= PA=5672.53N查表14-12，取fP=1.1,查表14-13，取fT=1=3715.07NFr1=4937.35NFr2=4937.35NFSA=1925.57NFSB=1925.57NPA=5672.53NPB=5672.53N （3）計算軸承壽命:據(jù)式（14-6）CC=3715.07=20548N C=31500N可用壽命足夠該軸承使用3.6鍵聯(lián)接的選擇和驗算3.6.1 皮帶輪大輪與高速軸軸伸的鍵聯(lián)接采用半圓頭普通平鍵(GB109679)bh=87因大輪寬為35mm 故取鍵長L=25mm。已知:d=25mm h=7mm L=Lb=257=18mm，T=57.7Nm。則:p=4T/dhL=(457.7103)/(25725)=52.75Mpap=125 Mpa3.6.2大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵(GB109679)bh=149,因齒輪與低速軸配合處軸長47mm，故取鍵長L=36mm。已知:d=48mm h=9mm L=Lb=369=27mm，T=222.7Nm。則:p=4T/dhL=(4222.7103)/(48927)=76.37Mpap=125 Mpa3.6.3聯(lián)軸器與低速軸軸伸的鍵聯(lián)接采用圓頭普通平鍵(GB109679)bh=108, 因聯(lián)軸器長82mm，故取鍵長L=70mm。已知:d=35mm h=8mm L=Lb/2=708=62mm T=216Nm。則: p=4T/dhL=(4216103)/(35862)=49.78Mpap=125 Mpa鍵C825(GB109679)該鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠鍵A1436(GB109679)該鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠鍵C14100(GB109679)該鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠 3.7聯(lián)軸器的選擇低速軸與卷筒軸之間的聯(lián)接根據(jù)工作情況的要求選用柱銷聯(lián)軸器考慮轉(zhuǎn)矩T=216Nm轉(zhuǎn)速n=117.5r/min，低速軸軸伸直徑d=35,查機(jī)械設(shè)計手冊選定ZL3型其最大許用轉(zhuǎn)矩Tpmax=630Nm，許用最高轉(zhuǎn)速nma