機械設計課程設計說明書改王勖-副本

1、機械設計課程設計說明書 13031144 陳啟航機械設計課程設計說明書設計題目 帶式運輸機傳動裝置設計學院：自動化科學與電氣工程學院學號：13031131姓名：陳啟航指導教師：陳心頤前言設計背景：機械設計課程設計是各大高校工科學生的必修課，也是培養(yǎng)學生機械設計能力的基礎課程，其重要性和意義是十分顯然的。設計目的： （1）以機械系統(tǒng)運動方案設計與擬定為結合點，把機械設計課程中分散于各章理論和方法融會貫通起來，進一步鞏固和加深學生所學的理論和知識；（2）通過擬定減速器的方案，使我們初步具有機構和零件配合的組合能力；（3）進一步提高我們運算、繪圖、整理和查閱技術資料的能力；（4）通過編寫說明書，培養(yǎng)

2、我們的表達、歸納、總結和獨立思考與分析的能力。目 錄機械設計課程設計任務書··········································3主要零部件的設計計算

3、傳動方案的擬定·················································

4、;·4一、 電動機的選擇、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數··························41. 電動機的選擇2. 傳動比分配3. 各級傳動的動力參數計算4. 將運動和動力參數計算結果整理并列表二、 傳動零件的設計、計算········&

5、#183;··································51. V帶傳動的設計2. 減速器齒輪（閉式、斜齒）設計三、 軸的設計與校核·········

6、;·······································101. 軸的初步設計2. I軸的強度校核3. II軸的強度校核四、 鍵聯(lián)接的選擇與校核···

7、83;········································141. I軸外伸端處鍵聯(lián)接2. II軸外伸端處鍵聯(lián)接3. II軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接五、 滾動軸承的選擇與校核&

8、#183;·········································151. I軸滾動軸承的校核2. II軸滾動軸承的校核六、 聯(lián)軸器的選擇與校核·

9、3;··········································17七、 潤滑和密封形式的選擇，潤滑油及潤滑脂牌號的選擇···

10、·············17八、 其他技術說明···································&

11、#183;··············181. 箱體結構相關尺寸2. 減速器技術要求九、 參考文獻······························&

12、#183;·······················19- 4 -機械設計課程設計任務書一、設計帶式運輸機的傳動裝置傳動裝置簡圖如下圖所示：1運輸機的數據運輸帶的工作拉力 F=1200N運輸帶的工作速度 V=1.7m/s卷筒直徑 D=320mm2工作條件用于鍋爐房運煤，三班制工作，每班工作四小時，空載啟動，單向、連續(xù)運轉，載荷平穩(wěn)。 3使用期限工作期限為十年，每年

13、工作300日；檢修期間隔為三年。4生產批量及生產條件小批量生產，無鑄鋼設備。二、設計任務1.選擇電動機型號；2.確定帶傳動的主要參數及尺寸；3.設計減速器； 4.選擇聯(lián)軸器。三、具體作業(yè)1減速器裝配圖一張；2零件工作圖兩張（大齒輪、輸出軸）；3 設計說明書一份。主要零部件的設計計算一、傳動方案的擬定根據任務書確定傳動方案為：閉式齒輪，一級斜齒輪傳動二、電動機的選擇、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數計算項目計算內容計算結果1. 電動機的選擇工作機所需功率傳動效率實際需要功率工作機轉速電動機轉速由于實際需要功率為2.35kW，由文獻2表6164，電動機型號可選為Y100L24型，其額定功率為3k

14、W，滿載轉速1420r/min。Y100L24型額定功率3kW滿載轉速1420r/min2傳動比分配總傳動比帶傳動比減速器傳動比由取則3各級傳動的動力參數計算各軸轉速（分別為小齒輪軸轉速，大齒輪軸轉速，輸出軸轉速）各軸輸入功率pm 各軸輸出功率pm各軸輸入轉矩各軸輸出轉矩 4將運動和動力參數計算結果進行整理并列表軸名功率P/kW轉矩T/kN·mm轉速n/rmin-1傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電機軸2.3515.8142030.96I軸2.2562.23345.545.05473.34.670.98II軸2.1672.145204.3202.3101.310.98卷筒軸2.1242.

15、103200.2198.2101.3一、 傳動零件的設計、計算1V帶傳動的設計（1）各參數計算工作系數KA由文獻1表13-9KA=1.1電動機計算功率PcV帶型號由，由文獻1圖13-15，選用A型普通V帶A型普通V帶大小帶輪基準直徑d2，d1由文獻1表13-101=100mm，則取d2=300mmd1=100mmd2=300mm驗證V帶帶速帶速，v在525m/s之內，合適。v=7.4m/sV帶基準長度Ld和中心距a初步選取中心距a0=1.5(d1+d2)=600mm可初定a0 =600mm由文獻1表13-2取Ld=1940mm得實際中心距，小帶輪包角的驗算合適。單根普通V帶的基本額定功率傳動比

16、i由n=1420n及d1=100mm，由文獻1表13-4i=3.06額定功率增量由文獻1表13-6有包角修正系數由文獻1表13-8帶長修正系數由文獻1表13-2得V帶根數z取2根根數單根V帶的初拉力F0由文獻1表13-1，有q=0.105kg/m作用在帶輪上的壓力FQ帶輪寬度由文獻1表13-11有e=15mm，f=9mmB=e+2f=15+9+9=33mmB=33mm帶輪結構大帶輪采用腹板式，小帶輪采用整體式。（2）V帶的參數尺寸列表A型帶小帶輪直徑 d1/mm大帶輪直徑 d2/mm中心距 a/mm帶長 Ld/mm1003006481940帶根數 z初拉力 F0/N軸上載荷 FQ/N2145.

17、85762減速器齒輪（閉式、斜齒）設計（1）選擇材料及確定許用應力材料選擇采用軟齒面的組合。初步選用齒輪8級精度。小齒面選用45號鋼調質，硬度197-286HBS大齒面選用45號鋼調質，硬度197-286HBS接觸疲勞極限疲勞疲勞極限由文獻1表11-1，有安全系數SH、SF由文獻1表11-5取SH=1.0，SF=1.25SH=1.0，SF=1.25許用應力（2）按齒面彎曲強度初步計算載荷系數K由文獻1表11-3取K=1.2K=1.2齒寬系數由文獻1表11-6，取小齒輪轉矩大小齒輪齒數z1，z2取小齒輪齒數z1=21，則大齒輪齒數z1=21z2=55實際傳動比i齒形系數齒形系數初定螺旋角螺旋角系

18、數初定模數mn取mn=3mmmn=3mm確定中心距取整數值確定螺旋角分度圓直徑d1，d2齒寬b1，b2取b2=54mm（2）校驗接觸強度當量齒數zv1，zv2齒型系數YFa1，YFa2YSa1，YSa2取YFa1=2.82，YFa2=2.33YSa1=1.58，YSa2=1.71YFa1=2.82YFa2=2.33YSa1=1.58YSa2=1.71驗算接觸強度安全齒輪圓周速度（3）齒輪其他傳動的參數端面壓力角齒頂高ha齒根高hf全齒高h頂隙cha=mn=3mmhf=1.25mn=3.75mmh= ha+ hf=6.75mmc= hf-ha=0.75mmha= 3mmhf=3.75mmh= 6

19、.75mmc= 0.75mm齒頂圓直徑dada1=d1+2ha=72.32mmda2=d2+2ha=179.68mmda1=72.32mmda2=179.68mm齒根圓直徑df1df1=d12hf=58.82mmdf2=d22hf=166.18mmdf1=58.82mmdf2=166.18mm齒輪結構齒輪精度小齒輪為齒輪軸大齒輪為腹板式根據上述計算可知，r=66.32mm，R=173.68mm，<10m/s所以八級精度合適。計算項目計算內容計算結果（4）齒輪傳動參數列表中心距a/mm模數mn/mm螺旋角端面壓力角t120318°1141.54”20°齒數齒寬/mm分度

20、圓直徑/mmz1z2b1b2d1d22155605466.32173.68齒高/mm齒頂圓/mm齒根圓/mmhahfda1da2df1df233.7572.32179.6858.82166.18二、 軸的設計與校核1軸的初步設計材料選取選用45號鋼，調質處理45號鋼調質初估最小直徑I軸：II軸：取dI=24mm取dII=30mmdI=24mmdII=30mm初選軸承I軸選用7306C，d=30mm，B=19mmII軸選用7207C，d=35mm，B=17mmI軸選用7306CII軸選用7207C2I軸的強度校核小齒輪受力切向力徑向力軸向力簡化為簡支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平

21、面彎矩圖合成彎矩計算傳遞扭矩圖L=121mmK=83mm12183FrTIMaMbMaHF1HFtF2HMaVMaVMbVF1VF2VFaFrMaFQTIFQbbFaFtaa垂直面支撐反力垂直面彎矩計算水平面支撐反力水平面彎矩計算F在指點產生的反力F力產生的彎矩合成彎矩計算危險截面當量彎矩取=0.6危險截面的校核由文獻1表14-3，45鋼的，則 合適考慮鍵槽對軸的削弱，將d值增大5%，則d=30.23mmI軸結構合理3II軸的強度校核大齒輪受力切向力徑向力軸向力簡化為簡支梁垂直面支撐反力垂直面彎矩圖水平面支撐反力水平面彎矩圖合成彎矩計算傳遞扭矩圖MaVFaFr100TIIMaMaHF2HF1H

22、FtMaVF1vF2vFrMaTIIFaFtaa垂直面支撐反力垂直面彎矩計算水平面支撐反力水平面彎矩計算合成彎矩計算危險截面當量彎矩取=0.6危險截面的校核由文獻1表14-3，45鋼的，則 ，合適考慮鍵槽對軸的削弱，將d值增大5%，d=31.04II軸結構合理三、 鍵聯(lián)接的選擇與校核材料選擇許用擠壓應力選用鑄鐵或者45鋼，取鑄鐵，45鋼1I軸外伸端處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵8×36 GB1095-79）其中b=8mm，h=7mm，L=36mm，t=4.0mm，t1=3.3mm鍵8×36鍵的校核鍵選取合適2II軸外伸端處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵8×

23、;45 GB1095-79）其中b=8mm，h=7mm，L=45mm，t=4.0mm，t1=3.3mm鍵8×45鍵的校核鍵選取合適3II軸與大齒輪配合處鍵聯(lián)接鍵的選擇選用圓頭普通平鍵（鍵12×50 GB1095-79）其中b=12mm，h=8mm，L=50mm，t=5.0mm，t1=3.3mm鍵12×50鍵的校核鍵選取合適四、 滾動軸承的選擇與校核1I軸軸承的選擇與校核軸承受力圖Fr2Fs2FAFr1Fs1徑向載荷Fr內部軸向力F確定壓緊端由故軸承1壓緊。軸承受的軸向載荷當量動載荷P由于而，由文獻1表16-11，溫度系數ft載荷系數fP由文獻1表16-9，取ft=

24、1，fP=1.5ft=1fP=1.5額定動載荷C由文獻2表16-3,7306C軸承的Cr=14.5Cr=25.2軸承壽命 由于，所以以軸承1的徑向當量動載荷為計算依據，滿足工作時間要求2II軸軸承的選擇與校核軸承受力圖Fr1Fs1Fr2Fs2Fa徑向載荷Fr內部軸向力F確定壓緊端由故軸承1壓緊。軸承1壓緊軸承受的軸向載荷當量動載荷P由于而，由文獻1表16-11，溫度系數ft載荷系數fP由文獻1表16-9，取ft=1，fP=1.5ft=1fP=1.5額定動載荷C由文獻2表16-3,7007C軸承的Cr=29.0Cr=29.0軸承壽命 由于，所以以軸承1的徑向當量動載荷為計算依據，滿足工作時間要求

25、五、 聯(lián)軸器的選擇與校核聯(lián)軸器的選擇II軸外伸端需使用聯(lián)軸器選用彈性柱銷聯(lián)軸器HL2型(GB5014-85)彈性柱銷聯(lián)軸器HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器HL2型的參數公稱轉矩Tn（N·m）許用轉矩n (r/min)軸孔直徑d（mm）315560024軸孔長度外徑D(mm)軸孔類型鍵槽類型LL15238120JA聯(lián)軸器的計算由文獻1表17-1取工作情況系數KA=1.5，則計算轉矩合適,六、 潤滑和密封形式的選擇，潤滑油及潤滑脂牌號的選擇潤滑方式大齒輪線速度故齒輪選用油池潤滑，需油量2L左右，最高最低油面相距15mm左右dn=121r/min×20mm=2420mm·r/min<所以軸承采用脂潤滑齒輪選用油池潤滑軸承采用脂潤滑潤滑油牌號選用全損耗系統(tǒng)用