機械設計說明書模板

1、精品文檔機械設計課程設計 設計計算說明書設計：指導教師：南京航空航天大學設計日期：目錄設計任務書：第一章電動機的選擇及運動參數(shù)的計算1 1 電動機的選擇1 2 裝置運動及動力參數(shù)計算第二章斜齒圓柱齒輪減速器的設計1.1 高速軸上的大小齒輪傳動設計1.2 低速軸上的大小齒輪傳動設計第三章軸的設計各軸軸徑計算。3.1 軸的選擇與結構設計1歡迎下載精品文檔3 2 中間軸的校核第四章滾動軸承的選擇及計算3.1 軸承的選擇與結構設計4 2 深溝球軸承的壽命校核第五章 鍵聯(lián)接的選擇及計算5 1 鍵的選擇與結構設計5.2 鍵的校核第六章聯(lián)軸器的選擇及計算6.1 聯(lián)軸器的選擇和校核第七章 潤滑和密封方式的選擇

2、7.1 齒輪潤滑7 2 滾動軸承的潤滑第八章 箱體及設計的結構設計和選擇第九章減速器的附件9 1 窺視孔和視孔蓋9 2 通氣器9 3 軸承蓋9.4 定位銷9 5 油面指示裝置9.6 放油孔和螺塞9.7 起蓋螺釘9.8 起吊裝置。結束語參考文獻機械課程設計任務書及傳動方案的擬訂一、設計任務書設計題目：二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器工作條件及生產(chǎn)條件：該減速器用于帶式運輸機的傳動裝置。工作時有輕微振動，經(jīng)常滿載，空載啟動，單向運轉，單班制工作。運輸帶允許速度差為 邙減速器小批量生產(chǎn)，使用期限為 5年（每年300 天）。第19組減速器設計基礎數(shù)據(jù)卷筒直徑d/mm300運輸帶速度v(m/s)1.00運輸

3、帶所需轉矩f(n)2600二、傳動方案的分析與擬定圖1-1帶式輸送機傳動方案帶式輸送機由電動機驅動。電動機通過連軸器將動力傳入減速器再經(jīng)連軸器將動力傳至輸送機滾筒，帶動輸送帶工作。傳動系統(tǒng)中采用-兩級展開式圓柱齒輪減速器，其結構簡單，但齒輪相對軸承位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級和低速級都采用斜齒圓柱齒輪傳動。一、 電動機的選擇1.1 電動機的選擇1.1.1 電動機類型的選擇電動機的類型根據(jù)動力源和工作條件 , 選用 y 系列三相異步電動機。1.1.2 電動機功率的選擇根據(jù)已知條件計算出工作機滾筒的轉速為：=60000/3.14 刈00=63.694 r/min工作機所需要的有效功率

4、為 :=2600/1000=2.6 kw為了計算電動機的所需功率，先要確定從電動機到工作機之間的總效率。設為彈性聯(lián)軸器效率為 0.99 ，為滾動軸承傳動效率為 0.99 ，為齒輪傳動 （ 8 級） 的效率為 0.97 ， 為滾筒的效率為 0.96 。 則傳動裝置的總效率為 :0.851電動機所需的功率為。2.6/0.851= 3.055kw在機械傳動中常用同步轉速為1500r/min和1000r/min的兩種電動機，根據(jù)電動機所需功率和同步轉速，由2p148表16-1查得電動機 技術數(shù)據(jù)及計算總傳動比如表 3-1所示。表1 -1電動機技術數(shù)據(jù)及計算總傳動比方案型號額定功率(kw)轉速(r/mi

5、 n)顧里n參考價格(元)總傳動比同步1y112m-44.015001440470230.00125.652y132m1-64.01000960730350.0083.77對以上兩種方案進行相關計算，選擇方案 1較合適且方案1電動機質量最小，價格便宜。選用方案1電動機型號y112m-4,*m據(jù)2p149表16-2查得電動機的主要參數(shù)如表3 2所示。表1 2 y112 m-4電動機主要參數(shù)型號中心高h/mm軸伸/ mm總長l/mmy112m-41.2 裝置運動及動力參數(shù)計算1.2.1 傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比根據(jù)電動機的滿載轉速和滾筒轉速可算出傳動裝置總傳動比為:1440/63.964=

6、22.61雙級圓柱齒輪減速器分配到各級傳動比為：高速級的傳動比為：=5.52 低速級的傳動比為：=/=22.61/5.52=4.10-1.2.2傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算：a)各軸的轉速計算：=1440r/min=/=1440/5.52=260.870r/min=/=260.870/4.10=63.694r/min=63.694r/minb)各軸的輸入功率計算：=3.055 0.99=3.024kw=3.024 0.97 0.99=2.904kw=2.904 0.97 0.99=2.789kw=2.789 0.99 x0.99=2.733kwc)各軸的輸入轉矩計算：=955095503.05

7、5/1440=20.26n m= =20.26 0.99=20.06 n m=x x=20.06 x5.52 x0.99 x0.97=106.34 n m=x x=106.34 4.10 x0.99 x0.67=418.69 n m=x =418.69 x0.99 x0.99=410.36n m由以上數(shù)據(jù)得各軸運動及動力參數(shù)見表1 - 3。1 3各軸運動及動力參數(shù)軸號轉速n/(r/m in)功率p/ kw轉矩t/n.mm傳動比11400.0003.02420.065.52-2260.2.904106.348704.10363.6942.789418.691.00463.6942.733410.

8、36二、傳動零件的設計計算斜齒圓柱齒輪減速器的設計選用標準斜齒圓柱齒輪傳動。標準結構參數(shù)壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)。2.1 高速級斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算1）選擇齒輪材料及熱處理方式：由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場合。根據(jù)設計要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù)1p102表8-1得：小齒輪選擇45鋼調質,hbs =217255;大齒輪選擇45鋼?；?hbs =162217;此時兩齒輪最小硬度差為 217-162=55;比希望值略小些，可以初 步試算。2）齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選二23=x=5.5223=126.96取大齒輪齒數(shù)=12

9、7,則齒數(shù)比（即實際傳動比）為=/=127/23=5.5217。與原要求僅差（5.1328-5.1304）/5.1304=0.05%,故可以滿足要求。-3)選擇螺旋角b：按經(jīng)驗 ， 8 1 ,按=1計算得：y= 1- = 11 =0.892計算齒形系數(shù)與許用應力之比值：y/=2.7002/148.9744=0.018y/=2.1365/137.1795=0.016由于 y / 較大，用小齒輪的參數(shù)y / 代入公式，計算齒輪所需的法面模數(shù)：=1.07811) 決定模數(shù)由于設計的是軟齒面閉式齒輪傳動，其主要失效是齒面疲勞點蝕，若模數(shù)過小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。所以對比兩次求出的結果，按接觸疲勞強

10、度所需的模數(shù)較大，齒輪易于發(fā)生點蝕破壞，即應以。9歡迎下載精品文檔mn*.53mm為準。根據(jù)標準模數(shù)表，暫定模數(shù)為：m=2.0mm12) 初算中心距：2.0(23+127)/2cos13 =154.004mm標準化后取a=154mm13)修正螺旋角b按標準中心距修正 b：14) 計算端面模數(shù)：15) 計算傳動的其他尺寸：16) 計算齒面上的載荷：17) 選擇精度等級齒輪的圓周轉速：3.558 m/s對照 1p107 表 8-4, 因運輸機為一般通用機械，故選齒輪精度等級為 8 級是合宜的。18) )齒輪圖：。2.2 低速級斜齒圓柱齒輪的傳動設計計算1) 選擇齒輪材料及熱處理方式 ：由于軟齒面齒

11、輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高， 載荷不大的中低速場合。根據(jù)設計要求現(xiàn)選軟齒面組合：根據(jù) 1p102 表 8-1 得：小齒輪選擇45鋼調質,hbs =217255;大齒輪選擇45鋼?；?hbs =162217;此時兩齒輪最小硬度差為217-162=55 ；比希望值略小些，可以初步試算。2) 齒數(shù)的選擇：現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選=25=4.1025=102.5取大齒輪齒數(shù)z =103 ，則齒數(shù)比(即實際傳動比)為=z/z 1=103/25=4.12 。與原要求僅差(4.12-4.10)/4.10=0.487% ，故可以滿足要求。3)選擇螺旋角b：按經(jīng)驗 ， 8 1 ,按

12、=1計算得：y= 1- =1-1 =0.9083計算齒形系數(shù)與許用應力之比值：y/=2.585/144.846=0.0178y/=2.174/134.615=0.016由于 y / 較大，用大齒輪的參數(shù)y / 代入公式計算齒輪所需的法面模數(shù)：=1.77711) 按接觸強度決定模數(shù)值，取m=2.5mm12) 初算中心距：a=m(z 1+ z)/2cos=2.5(25+103)/2cos12 =163.599 mm標準化后取a=164mm13)修正螺旋角b：按標準中心距修正 b：。13 歡迎下精品文檔14）計算端面模數(shù)：15）計算傳動的其他尺寸:16）計算齒面上的載荷：齒輪的主要參數(shù)高速級低速級齒

13、數(shù)2312725103中心距154164法面模數(shù)2.02.5端面模數(shù)2.0532.563螺旋角法面壓力015歡迎下角端面壓力角io b40385852齒根高系數(shù)標準值11齒頂高系數(shù)0.97240.9810齒頂系數(shù)標準值0.250.25當量齒數(shù)24.863131.3026.709110.043分度圓直徑47.259260.73164.063263.938齒頂高2.02.5齒根高2.53.125齒全同4.55.625齒頂圓直徑51.259264.73169.063268.938齒根圓直徑42.259255.73157.750257.688三、 軸的結構設計和計算軸是組成機械的主要零件，它支撐其他回

14、轉件并傳遞轉矩，同時 它又通過軸承和機架連接。所有軸上零件都圍繞軸心做回轉運動，形 成一個以軸為基準的組合體一一軸系部件。0精品文檔3.1 軸的結構設計3.1.1 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為 45 號鋼調質處理。按扭轉強度法估算軸的直徑, 由 1p207 表 12 2。高速軸：取a =116mm中間軸：取=112=112=25.007mm低速軸：取=107=37.714mm3.1.2 確定軸的結構與尺寸軸的選取及計算1 .因為i軸通過聯(lián)軸器與電動機的軸徑28mm查聯(lián)軸器標準，選聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器。 標準型號hl2， 與聯(lián)軸器相聯(lián)的軸徑選取為25mm。2 零件的軸向定位需用定位軸間。

15、 h0.07d 。為了加工裝配方便而設置非定位軸肩，一般為2 3mm。4. i n與聯(lián)軸器相聯(lián)。5. n m為扳手位置和端蓋。6. mw為軸承位置。7. w v為低速齒輪的空間，以不發(fā)生干涉為主。8. vvi為齒輪軸。vi 一卯為齒輪端面和內壁的空隙和部分內壁距離。9. vn 一叩為軸承位置。軸承的尺寸如圖所示ii 軸的設計1 根據(jù)前述所算的最小的軸徑為25.88mm。 選軸承型號為gb/t29793 7207c 角接觸球軸承。2 按軸肩規(guī)格。設置軸的結構，及定位關系。i ii為軸承安裝空間，軸承為 gb/r93 7207c型號n m為齒輪端面和內壁的空隙和部分內壁距離。w v為齒輪軸。v v

16、i為低速齒和高速齒端面距離。w 一印為低速齒安裝處。w w為套筒定位和安放軸承。軸承的具體尺寸如圖所示iii 輸出軸的設計1根據(jù)算的軸徑最小值。選取d=55mm。2軸的結構及定位關系取法步驟同前。i n段為套筒定位和安放軸承。n m段為高速級齒輪和安裝空間以不發(fā)生干涉為主。in iv段為齒輪定位軸間。w v為高速齒輪的空間，以不發(fā)生干涉為主。v vi為軸承位置。vi 一卯段為扳手空間位置和軸承端蓋。印一叩與聯(lián)軸器相聯(lián)。軸承的具體尺寸如圖所示3.3 中間軸的校核：1） 中間軸的各參數(shù)如下：=106.34nm =260.87r/min=2.904kw2） 中間軸上的各力：低速級小齒輪： ft1=3

17、319nfr1=1235nfa1=747n高速級大齒： ft2=851nfr2=318n f a2=198n3）繪制軸的計算簡圖（ 1）計算支反力剪力圖：彎矩圖：垂直面：剪力圖：彎矩圖：扭矩圖：。合彎矩圖：校核軸的強度：由上述可知，危險截面在c截面處。按第三強度理論求出彎矩m 圖，由公式 m =m =155.275軸為 45 號鋼，查表可知 = 60 mpa由公式可得：e查表利用插值法得： e=0.204 ，則有e則有x=0.56,利用插值法：y=2.16由公式p= (x+y) 可得p=1.2 x (0.56 318+2.16 198 )=726.912由公式h 12000h所以滿足要求。即高

18、速級選用 6207 型號的軸承4.3 中間軸軸承的校核:中間軸選擇6208: ，高速級大齒輪：低速級小齒輪：所以利用插值法得 e=0.227fa/fr=549/917=0.59e所以選用 x=0.56， y=1.93由公式得：p=(x+y) =1.2(0.56 917+1.93 549)=1887.708n由公式h12000h所以滿足要求。即中間軸選用 6208 型號的軸承4.4 低速軸軸承的校核：初選低速級選用7209ac型號的軸承正裝。，求得： =1768nr=2506nfa=fa-fa=747-198=549ns=0.68r=0.68 x1768=1202.24ns=0.68r=0.68

19、-2506=1704.08nfa+s=549+1704.48=2253.08s 故 1 被壓縮，2 被放松。求軸向載荷： a =fa+s=2253.08na=s=1704.08求當量動載荷p,pa /r =2253.08/1768=1.27 e x =0.41 y =0.87a /r =1704.08/2506=0.68=e x =1 y =0p =(x r +y a )=1.2(0.41 1768+0.87 2253.08)=3222.1np =(x r +y a ) =1.2(1 2506)=3007.2n由公式12000h所以滿足要求。即低速級選用7209ac型號的軸承五、鍵聯(lián)接的選擇及

20、計算鍵是標準件，通常用于聯(lián)接軸和軸上的零件，起到周向固定的作用并傳遞轉矩。有些類型的鍵還可以實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動。根據(jù)所設計的要求。此次設計所采用的均為平鍵聯(lián)接。5.1 鍵選擇原則：鍵的兩側面是工作面， 工作時候， 靠鍵與鍵槽側面的擠壓來傳遞轉矩； 鍵的上表面與輪轂槽底面之間則留有間隙。平鍵聯(lián)結不能承受軸向。力，因而對軸上的零件不能起到軸向固定的作用。常用的平鍵有普通平鍵和導向平鍵兩種。平鍵聯(lián)結具有結構簡單，裝拆方便，對中良等優(yōu)點， 因而得到廣泛的應用。普通平鍵用于靜聯(lián)結。a型號或b型號平鍵，軸上的鍵槽用鍵槽銃刀銃出，鍵在槽中固定良好，但當軸工作時，軸上鍵 槽端部的應力集中較大。5

21、.2 鍵的選擇與結構設計取本設計中間軸段的平鍵進行說明。由于本設計裝置，鍵所承受的應力不是很大，我們選擇a型號圓頭 普通平鍵。根據(jù)中間軸段的軸徑選擇鍵的具體結構如下圖(1) .鍵的校核校核：先根據(jù)設計出軸的直徑從標準中查的鍵的剖面尺寸為：鍵寬b=14mm,鍵高h=9mm在上面的公式中k為鍵與輪轂鍵槽的接觸高度等于0.5h,為鍵的工作長度：=l-b查表鍵聯(lián)結的許用擠壓應力，許用壓力(mp3二100120,取中間值=110。由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長l=46mm校核鍵鍵 槽-23 歡迎下精品文檔寬 度b深度極公 稱 尺 寸 bx h鍵 長l鏈限 偏 差軸的 標 記公 稱 尺 寸 b一股

22、鍵 聯(lián) 接t轂t1軸n9毅js9001鏈8c8x52852g4x7b18-0-000900631-68200333公稱直徑d22 327歡迎下-10x812x88032鍵c 1 0x 8 0g b 1 09 6-2 00 3 鍵1 2x 32g b1 09 6- 2010125 .0-0 .0433 .30 .15-0 .0 2 1 55-0.0-0.03 .330 38384-042331538 404鍵00c21125x701327g1-5x0b2-0381000902641-352003六、聯(lián)軸器的選擇及計算聯(lián)軸器是機械傳動常用的部件，它主要用來是聯(lián)接軸與軸（有時 也聯(lián)接其它回轉零件）。

23、以傳遞運動與轉矩。用聯(lián)軸器連接的兩根軸只 有在機器停車后用拆卸的方法才能把兩軸分離。6.1聯(lián)軸器的選擇根據(jù)工作要求，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，型號為 lt4.輸出軸根據(jù)工作條件，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為 hl3.結構如下圖：-聯(lián)軸器的校核校核公式：=查機械設計手冊得，查表11-1彳導= 1.5對于i軸：=1.5x20.26=30.39 t,=1440r/min n故合格。對于m軸：=1.5 x418.69=627 t,=63.694r/min23m/s時，即可采用飛濺潤滑。飛濺的油，一部分直接濺入軸承，一部分先濺到箱壁上，然后再順著箱蓋的內壁流入箱座的油溝中，沿油溝經(jīng)軸承蓋上的缺口進入軸承。輸油

24、溝的結構及其尺寸見圖。當 v更高時，可不設置油溝，直接靠飛濺的潤滑油軸承。若采用飛濺潤滑，則需設計特殊的導油溝， 使箱壁上的油通過導油溝進入軸承， 起到潤滑的作用。因此選 a=5mm ,b=6mm.八、箱體及設計的結構設計和選擇8.1 減速器箱體的結構設計箱體是加速器中所有零件的基座， 是支承和固定軸系部件、 保證傳動零件正確相對位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。 箱體一般。還兼作潤滑油的油箱。機體結構尺寸，主要根據(jù)地腳螺栓的尺寸，再通過地板固定，而地腳螺尺寸又要根據(jù)兩齒輪的中心距a來確定。由3p361表15-1設計減速器的具體結構尺寸如下表：減速器鑄造箱體的結構尺寸名稱符 號結構尺寸箱

25、座壁厚88110箱蓋壁厚8凸緣的厚度b,b1,b215,12 , 25箱座上的肋厚m9軸承旁凸臺的高度和半徑h,r40, 16軸承蓋的外徑d2d+ (5-5.5 ) d3地 腳螺釘直徑與數(shù)目df雙級 減速器n4a1+a2小于350d f16n6通孔直徑df20沉頭座直徑d045底座凸緣尺寸c122c220聯(lián) 接螺栓軸承旁聯(lián) 接螺栓箱座、箱蓋聯(lián)接螺 栓直徑d1=12d2=8通孔直徑d13.510聯(lián)接螺栓直徑d1211沉頭座直徑d2622凸緣尺寸c1min1813c2min1611定位銷直徑d6軸承蓋螺釘直徑d36視孔蓋螺釘直徑d46箱體外壁至軸承座端面的距離l142大齒輪頂圓與箱體內壁的距離a1

26、14齒輪端面與箱體內壁的距離a2129減速度器的附件-為了保證減速器正常工作和具備完善的性能，如檢查傳動件的嚙 合情況、注油、排油、通氣和便于安裝、吊運等。減速器箱體上常設 置某些必要的裝置和零件，這些裝置和零件及箱體上相應的局部結構 統(tǒng)稱為附件。9.1 窺視孔和視孔蓋窺視孔用于檢查傳動件的嚙合情況和潤滑情況等，并可由該孔向箱內注入潤滑油，平時由視孔蓋用螺釘封住。為防止污物進入箱內及潤滑 油滲漏，蓋板底部墊有紙質封油墊片。9.2 通氣器減速器工作時，箱體內的溫度和氣壓都很高，通氣器能使熱膨脹氣 體及時排出，保證箱體內、外氣壓平衡，以免潤滑油沿箱體接合面、軸 伸處及其它縫隙滲漏出來。結構圖如下。

27、9.3 軸承蓋軸承蓋用于固定軸承外圈及調整軸承間隙，承受軸向力。軸承蓋有 凸緣式和嵌入式兩種。凸緣式端蓋調整軸承間隙比較方便， 封閉性能好， 用螺釘固定在箱體上，用得較多。嵌入式端蓋結構簡單，不需用螺釘， 依靠凸起部分嵌入軸承座相應的槽中，但調整軸承間隙比較麻煩，需打開箱蓋。根據(jù)軸是否穿過端蓋，軸承蓋又分為透蓋和悶蓋兩種。透蓋中 央有孔，軸的外伸端穿過此孔伸出箱體，穿過處需有密封裝置。悶蓋中 央無孔，用在軸的非外伸端。通過對軸及軸承蓋的設計得出數(shù)據(jù)，設計軸承蓋：內徑為35的軸承內徑為40的軸承內徑為45的軸承-=6=7=6=7=6=7=70=78=83二87=95=100二102=110=11

28、5697782二d-(10-15)=62二d-(10-15)=70=d-(10-15)=75b=5b=5b=5h=5h=5h=5e=(1 1.2)二6e=(1 1.2) =6e=(1 1.2) =69.4 定位銷為了保證箱體軸承座孔的鏈削和裝配精度，并保證減速器每次裝拆 后軸承座的上下半孔始終保持加工時候的位置精度，箱蓋與箱座需用兩個圓錐銷定位。定位削孔是在減速器箱蓋與箱座用螺栓聯(lián)接緊固后，鏈 削軸承座孔之前加工的。9.5 油面指示裝置為指示減速器內油面的高度是否符合要求，以便保持箱內正常的油量，在減速器箱體上設置油面指示裝置，其結構形式9.6 放油孔和螺塞放油孔應設置在箱座內底面最低處，能將

29、污油放盡。在油孔附近應做成凹坑，以便為了更換減速器箱體內的污油聚集而排盡。平時，排油 孔用油塞堵住，并用封油圈以加強密封。 螺塞直徑可按減速器箱座壁厚 2或2.5倍選取。9.7 起蓋螺釘減速器在安裝時，為了加強密封效果，防止?jié)櫥蛷南潴w剖分面處-滲漏，通常在剖分面上涂以水玻璃或密封膠， 因而在拆卸時往往因粘接較緊而不易分開。 為了便于開啟箱蓋， 設置起蓋螺釘， 只要擰動此螺釘，就可頂起箱蓋。9.8 起吊裝置起吊裝置有吊環(huán)螺釘、吊耳、吊鉤等，供搬運減速器之用。吊環(huán)螺釘（或吊耳） 設在箱蓋上， 通常用于吊運箱蓋， 也用于吊運輕型減速器；吊鉤鑄在箱座兩端的凸緣下面，用于吊運整臺減速器。設計小結三周的課程設計已經(jīng)結束了， 雖然課程設計把我弄的身心俱憊， 但卻在此過程中學會綜合全面的看待問題， 學會如何與同學更好的合作，并且享受著成功時的快樂與失敗時的苦悶。 我為能夠從事機械類專業(yè)的學習而感到自豪。隨著時代的發(fā)展， 機械設計越來越表現(xiàn)出其特有的作用， 通過此次機械設計，使我對機械零件設計步驟和設計思想，得到了充分掌握，真正地把所學到的知識初步地運用到了實踐之中，收益很大，同時，也發(fā)現(xiàn)了許多知識掌握不足。在這段時間里我們通過彼此之間的相互合作， 交流學習， 掌握了許