機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一混料機(jī)傳動(dòng)用的V帶傳動(dòng)及直齒錐齒輪減速器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目_單級(jí)圓錐齒輪減速器_機(jī)電工程學(xué)院院（系）_ 機(jī)電一體化 專業(yè)班級(jí) （1） 學(xué)號(hào)_11111111111 設(shè)計(jì)人_* 指導(dǎo)教師_陳育明_完成日期_2011-10-1_22一、 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一混料機(jī)傳動(dòng)用的v帶傳動(dòng)及直齒錐齒輪減速器。單班工作，載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)動(dòng)，工作壽命20年，（每年工作300天，每日工作8小時(shí)），小批生產(chǎn)。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1所示。電機(jī)軸 高速軸 低速軸1v帶 2圓錐齒輪圖1減速器的輸出轉(zhuǎn)矩為52nmm;輸出軸轉(zhuǎn)速為160r/min。計(jì)算內(nèi)容計(jì)算說(shuō)明計(jì)算結(jié)果1、電動(dòng)機(jī)的選擇1. 計(jì)算輸入功率：電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的輸送間的效率： 查機(jī)械設(shè)計(jì)課

2、程設(shè)計(jì)徐起賀；p16表2-3設(shè)定 滾動(dòng)軸承效率 ：圓錐齒輪傳動(dòng)效率：v帶傳動(dòng)效率 ：故電動(dòng)機(jī)的輸出功率：2. 估算電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速范圍：由混料機(jī)傳動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖可知，該減速器由兩部分組成，v帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。按機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)徐起賀，p12表12-1推舉的傳動(dòng)比合理范圍，即v帶傳動(dòng)比范圍24；齒輪的傳動(dòng)比范圍23?？倐鲃?dòng)比： 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍： 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、價(jià)格因素，為使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，決定用用同步轉(zhuǎn)速為1000r/mind的電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為y90l-60。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)徐起賀，p280表20-1可知其額定功率為1.1kw，滿載轉(zhuǎn)速為910r/min。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y90l-

3、60額定功率為1.1kw，滿載轉(zhuǎn)速為910r/min。 2、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配1. 總傳動(dòng)比i為： 考慮到潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，取=2.39作為尺寸參考基準(zhǔn)；設(shè)（）3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1. 各軸的轉(zhuǎn)速：2. 各軸的輸入功率：3. 各軸的轉(zhuǎn)矩：4. 將所計(jì)算的結(jié)果匯總于表（1）中，以備查用：軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩tnm轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比傳遞效率電動(dòng)機(jī)0.9359.819102.20.950.88922.53413.62.60.960.85452160見(jiàn)表（1）4、v帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 確定計(jì)算功率pc名義功率：根據(jù)v帶傳動(dòng)工作條件。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)李國(guó)斌，p143

4、表11-7，可得工作情況系數(shù)根據(jù)2. 選取v帶型號(hào)根據(jù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌；由圖11-6選用a型v帶。3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑：由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)李國(guó)斌，p144表11-8，p143圖11-6選，確定帶輪的從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑為：dd2=280mm；（合適）驗(yàn)算帶速v根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌表11-8，選4. 驗(yàn)算帶速由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌(11-2)式得,v在515m/s范圍內(nèi)，故帶的速度合適。5. 確定v帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p144公式11-3得，初步確定中心距。由(11-4)式計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：由p136表11-2,選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度;按式p144式11-5計(jì)算實(shí)際

5、中心距 ：a=787.5mm6. 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p144式11-6得： 故主動(dòng)輪上的包角合適。7. 計(jì)算v帶的根數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p144公式11-7得， 由；查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p141表11-3得查表p142表11-5得即 取 8. 計(jì)算v帶的合適的初拉力由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p145公式11-9得查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p136表11-1得，q=0.1kg/m, 即9. 計(jì)算作用在帶輪軸上的壓力 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p145公式11-8得 10. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于v帶的轉(zhuǎn)速在30m/s以內(nèi)，故我們選材料ht150的鑄鐵；且?guī)л喪侵械戎睆?；?/p>

6、此采用腹板式帶輪結(jié)構(gòu)。 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-李國(guó)斌，p145公式11-8得 帶輪槽的基本數(shù)據(jù)： b=13mm ; ; ; ;b=20mm ; 由p147圖11-8得 ； ； s=0.2xb ;即從動(dòng)v帶輪的基本尺輪參數(shù)： d=265mm ; ; ; s=4mm; 主動(dòng)輪v帶的基準(zhǔn)齒輪參數(shù)： ； ； （圖見(jiàn)附件1）5、圓錐齒輪的設(shè)計(jì)1、齒輪類型、精度等級(jí)、材料 1）帶式運(yùn)輸機(jī)為一般工作器，速度不高，選用7級(jí)精； 2）材料選擇：大小齒輪均用20cr，小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪淬火，； 3）齒數(shù) 取 ； ；2、初步計(jì)算 載荷系數(shù) ： 齒數(shù)比 ： 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 ： 估算時(shí)的安全系數(shù) ： 齒輪使用接觸許用

7、應(yīng)力 ： 估算結(jié)果 ： 取3、幾何計(jì)算 分錐角： 大端模數(shù) ： 取 大端分度圓直徑： 平均分度圓直徑 ： 平均模數(shù) ： 外錐距 ： 齒寬 ： 取 大端齒頂高 ： 大端齒根高： 齒頂角： 齒根角： 頂錐角 ： 根錐角： 大端赤頂圓直徑 ： 安裝距 ： 冠頂距： 當(dāng)量齒數(shù) ： 4、接觸強(qiáng)度校核 分度圓切向力： 動(dòng)載荷系數(shù) ： 使用系數(shù) ：載荷分布系數(shù) ：載荷分配系數(shù) ：節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ： 彈性系數(shù) ：重合度、螺旋角系數(shù) ：錐齒輪系數(shù) ：計(jì)算 許用接觸應(yīng)力 ： 試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限：壽命系數(shù) ： 潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) ： 最小安全系數(shù) ： 尺寸系數(shù) ： 工作硬化系數(shù) ： 許用接觸應(yīng)力值 ： 由上可知 可用

8、5、按彎曲強(qiáng)度校核 復(fù)合齒形系數(shù) ： 重合度和螺旋角系數(shù) ： 其余項(xiàng)同前，并 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力： 齒根基本強(qiáng)度 ： 壽命系數(shù) ： 相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)： 相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)： 尺寸系數(shù) ： 最小安全系數(shù) ： 許用彎曲應(yīng)力值 ： 由上可知 可用（圖見(jiàn)附件2）6、軸與軸類各零件的設(shè)定1. 高速軸的選材（軸）已知電動(dòng)機(jī)的傳遞功率屬于中小功率，故選45鋼 調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)李國(guó)斌，p215表15-1查得；由此我們初設(shè)定低速軸的材料和高速軸一樣。2. 低速軸的最小直徑（軸）由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)李國(guó)斌，p219表15-2查得c=118107，則由式15-2查得輸出軸的最小直徑為： 考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，

9、將直徑增大3%5%；取值為2831.5mm。由設(shè)計(jì)手冊(cè)取，根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)確定軸c的直徑。3. 計(jì)算齒輪上的作用力 圓周力： 徑向力： 軸向力： 4. 畫軸的受力圖和輸出軸的草圖軸的受力圖軸的草圖5. 水平面支反力：c-c截面處的水平面彎矩為：nmnm6. 垂直面支反力： c-c截面處的垂直面彎矩： 左側(cè) nm右側(cè) nm7. 畫合成彎矩圖 nmm nmm8. 畫轉(zhuǎn)矩圖 =52nmm9. 計(jì)算當(dāng)量彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)循環(huán)變化，取系數(shù)。由圖可知，c-c界面最危險(xiǎn)，則 nmm 10. 校核強(qiáng)度 即軸的強(qiáng)度足夠。11. 繪制軸的零件圖（見(jiàn)附件2）12. 設(shè)計(jì)軸同第二步，求得增大后的軸的

10、最小直徑范圍14.216mm.根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)取，根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)確定軸c處的直徑為80mm。13. 計(jì)算齒輪上的作用力 圓周力： 徑向力： 軸向力： 14. 畫出軸的草圖和受力圖軸的草圖軸的受力圖15. 水平面支反力：nmnmnm及： nmnmc-c截面處的水平面彎矩為：nm16. 垂直面支反力： nm nmc-c截面處的垂直面彎矩： 左側(cè) nm右側(cè) nm17. 畫合成彎矩圖 nmm nmm18. 畫轉(zhuǎn)矩圖 nmm19. 計(jì)算當(dāng)量彎矩因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)循環(huán)變化，取系數(shù)。由圖可知，c-c界面最危險(xiǎn)，則 nmm 20. 校核強(qiáng)度 即軸的強(qiáng)度足夠。21. 繪制軸（見(jiàn)附錄）（軸的圖見(jiàn)附件3

11、；軸的圖見(jiàn)附件4）7、鍵的選擇與校核1. 設(shè)計(jì)軸的鍵第一個(gè)建（1）： 根據(jù)軸向力及扭轉(zhuǎn)力矩選擇平頭普通平鍵；查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)李國(guó)斌，p121式10-1得平鍵的緊壓強(qiáng)度條件： 平鍵的強(qiáng)度條件： 軸的直徑 故鍵（1）合格。第二個(gè)建（2）： 軸的直徑 故鍵（2）合格。2. 設(shè)計(jì)軸的鍵 鍵（3） 軸的直徑 故鍵（3）合格。8、軸承聯(lián)軸器的選擇1. 聯(lián)軸器的選擇由軸的相關(guān)參數(shù)，選擇聯(lián)軸器的型號(hào)為： yl jx35x82gb/t 5843-19862. 軸承的選擇由于減速器采用圓錐齒輪受到了徑向力、軸向力和周向力。因此確定軸承為圓錐滾子軸承：軸上的軸承的型號(hào)：30208軸上的軸承型號(hào)：302179、減速器的潤(rùn)滑1、 齒輪的潤(rùn)滑 因齒輪的圓周速度12m/s,所以用浸油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式。 高速齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高，但不小于10mm，低速齒輪浸入油高度約為一個(gè)齒高，也不小于10mm，2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 因潤(rùn)滑油中的傳動(dòng)零件（