設計f5800n68d機械設計課程設計說明書

說221文印室，不得隨意復印以及進行各種性項目。謝謝合作！如需復習資料，請掃描 獲取。第一部 課程設計任務 第二部 傳動裝置總體設計方 第三部 電的選 第四部 計算傳動裝置的運動和動力參 第五部 V帶的設 第六部 齒輪的設 第七部 傳動軸承和傳動軸及聯(lián)軸器的設 第八部 鍵聯(lián)接的選擇及校核計 第九部 軸承的選擇及校核計 第十部 器及其附件的設 第十一部 潤滑與密封設 設計小 參考文 第一部 課程設計任務一、設計課題：設計一用于帶式機上的兩級展開式圓柱齒輪器.機連續(xù)單向運器裝配圖一張(A1A0)第二部 傳動裝置總體設計方圖一:傳動裝置總體設計選擇V帶傳動和二級圓柱斜齒輪器（展開式。計算傳動裝置的總效率a=率,5為滾筒的效率（包括滾筒和對應軸承的效率。第三部 電的選n:pp

nπDF=68×3.14×345×5800=7.12KW

p= =

7.12=8.68

d n=68寸、重量、價格和帶傳動、器的傳動比，選定型號為Y160M1-2的三相異步電，額定功率為11KW,滿載轉速nm=2930r/min，同步轉速3000r/min。確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比初步取i0=3.5，則器傳動比為:i12 1.4i 1.4×12.3=

i23=

=

=第四部 計算傳動裝置的運動和動力參nI=nm/i0=2930/3.5=837.1=12=837.1/4.15=201.7I /i23=201.7/2.96=68.1nIV I=68.1PI=Pd×=8.68×0.96=8.33PII=PI×=8.33×0.98×0.97=7.92PIII=PII×=7.92×0.98×0.97=7.53KWPIV=PIII×=7.53×0.98×0.99=7.31 PI'=PI×0.98=8.16KWP'=P×0.98=7.76KWPIII'=PIII×0.98=7.38KWP'=P×0.98= TI=電軸的輸出轉矩dT=9550×d

=9550×8.68=28.3 TI=Td×i0×=28.3×3.5×0.96=95.1TII=TI×i12×=95.1×4.15×0.98×0.97=375.2NmTIII=TII×i23×=375.2×2.96×0.98×0.97=1055.7NmTIV=TIII×=1055.7×0.98×0.99=1024.2NmTI'=TI×0.98=93.2NmTII'=TII×0.98=367.7 T'=T×0.98=1034.6NmTIV'=TIV×0.98=1003.7 第五部 V帶的設計算功率Pc:Pc=KAPd=1.1×8.68=9.55d2=n1×d1×(1-)/n2=i0×d1×(1-=3.5×100×(1-0.02)=343V==2930×100×π/(60×1000)=15.33a0587.25mmL0=2a0+π×(d1+d2)/2+(d2-a=a0+(Ld-L0)/2=587.25+(1800-1881)/2=546.75驗算小帶輪上的包角=1800-(d2-=1800-(335-=Z=Z5AVF0=500×Pc×(2.5/K-=500×9.55×(2.5/0.93-1)/(5×15.33)+0.10×15.332=128.7FQ==2×5×128.7×sin(155.4/2)=1257.3第六部 齒輪的設（一）高速級齒輪傳動的設計計算21Z2=i12×Z14.15×21 ?。篫2=初選螺旋角:1503 1×3 1×u±1×H2KZ2uKtT1=95.1選取齒寬系數(shù)d==[1.88-=[1.88-3.2×(1/21+1/87)]×cos150==0.318dZ1tan=0.318×1×21×tan150=1Z 1Z =查得小齒輪的接觸疲勞強度極限:Hlim1650MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限:Hlim2=530MPa。小齒輪應力循環(huán)次數(shù)：N160nkth60×837.1×1×10×300×2×8=大齒輪應力循環(huán)次數(shù)：N2=60nkth=N1/u2.41×109/4.15[

=

=0.87×650=565.5HS

[]= =0.9×530=477H S[H]=([H]1+[H]2)/2=(565.5+477)/2=521.2532K32K uZH2ψdα= 2×2.5×95.1×1000×4.15+1×2.42×189.8

=65.5

mn取為標準值:2.5mm

=

=3.01

a Z1+Z2

=

=139.8=arccosZ1+Z2

=arccos

=1d=1

=

=542d=2

=

=225b=φd×d1=54v

=

=2.371)ZV1=Z1/cos3=21/cos315.10=23.3ZV2=Z2/cos3=87/cos315.10=V=[1.88-=[1.88-3.2×(1/23.3+1/96.7)]×cos15.10=Y=0.25+0.75cos2b/V=

=

=前已求得:KH1.74<3.09，故?。篕F

b =

54 =[(2ham+c

K=KAKVKFKF=1×1.1×1.74×1.33=齒形系數(shù):YFa1= YFa2=應力校正系數(shù):YSa1= YSa2=Flim1=500 Flim2=380小齒輪應力循環(huán)次數(shù):N1=大齒輪應力循環(huán)次數(shù):N2=KFN1= KFN2=

=S=S

==

==

==

==33d2ψ2×[σF32×2.55×95.1×32×2.55×95.1×1000×0.86×cos21×2122.04≤2.5d1=54mmd2=225b=d×d1=54bb54圓整的大小齒輪寬度為：b1=59 b2=54中心距：a139.5mm，模數(shù)：m2.5（二）低速級齒輪傳動的設計計算考慮 23Z4=i23×Z32.96×23 ?。篫4=初選螺旋角:1303 23 2×u±1×H2KZ2uKtT2=375.2選取齒寬系數(shù)d==[1.88-=[1.88-3.2×(1/23+1/68)]×cos130==0.318dZ3tan=0.318×1×23×tan130=1Z 1Z =查得小齒輪的接觸疲勞強度極限:Hlim1650MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限:Hlim2=530MPa。小齒輪應力循環(huán)次數(shù)：N360nkth60×201.7×1×10×300×2×8=大齒輪應力循環(huán)次數(shù)：N4=60nkth=N3/u5.81×108/2.96[]= =0.9×650=585H[

=

=0.92×530=487.6HS[H]=([H]3+[H]4)/2=(585+487.6)/2=536.32K ×u

ZHZE2=

=104.9 mn

=

=4.44取為標準值:3.5mm

a Z3+Z4

=

=163.4=arccosZ3+Z4

=arccos

=3d=3

=

=834d=4

=

=244b=φd×d3=83v

=

=0.881)ZV3=Z3/cos3=23/cos312.90=24.8ZV4=Z4/cos3=68/cos312.90=V=[1.88-=[1.88-3.2×(1/24.8+1/73.4)]×cos12.90=Y=0.25+0.75cos2b/V=

=

=前已求得:KH1.72<2.96，故?。篕F

b =

83 =[(2ham+c

K=KAKVKFKF=1×1.1×1.72×1.35=齒形系數(shù):YFa3= YFa4=應力校正系數(shù):YSa3= YSa4=Flim3=500 Flim4=380小齒輪應力循環(huán)次數(shù):N3=大齒輪應力循環(huán)次數(shù):N4=KFN3= KFN4=

=S=S

==

==

==

==33d2ψ2×[σF32×2.55×375.2×32×2.55×375.2×1000×0.89×cos21×2323.05≤3.5d3=83mmd4=244b=d×d3=83bb83圓整的大小齒輪寬度為：b3=88 b4=83中心距：a163.5mm，模數(shù)：m3.5第七部 傳動軸承和傳動軸及聯(lián)軸器的設Ⅰ軸的設計P1=8.33 n1=837.1 T1=95.1d1=54Ft

=

=3522.2F=

=

=1327.8NFa=Fttan=3522.2×tan15.10=949.93P13P13dmin= = =24.13故選取:d1225mm。帶輪的寬度：BZ-1)×e+2×f(5-1)×18+2×888mm，為保證大帶輪定位可靠?。簂1286mmII-III軸直徑為:d23=30mm。大帶輪右端距箱體壁距離為20，取:l23=35mm。初選軸承的類型及型號。為能順利地在軸端III-IV、VII-VIII上安裝軸承，其段滿足軸承內徑標準，故取:d34d7835mm；因軸既受徑載荷又受軸向載荷作用，查軸承樣本選用：30207型單列圓錐滾子軸承，其尺寸為:d×D×T=35×72×18.25mm，軸承右端采用擋油環(huán)定位，取:l3418.25mm。右端軸承采用擋油環(huán)=42mm齒輪的定位及安裝齒輪處軸段尺寸的確定。由于:d1≤2d56，所以小齒輪應該l67=s+a=10+8=18l45=b3+c+a+s=88+12+10+8=118mml78=T=18.25mm30207a18.5L188/2+35+18.5)mm97.5L259/2+18.25+118-18.5)mm147.2L359/2+18+18.25-18.5)mm47.2FNH1 FNH2

==

=855.2=2667FNV1=FrL3+Fad1/2-

=-1433.6FNV2=FrL2-

=1327.8×147.2- 1504.1截面C處的水平彎矩：MH=FNH1L2=855.2×147.2Nmm=125885MV0=FQL1=1257.3×97.5Nmm=122587MV1=FNV1L2=-1433.6×147.2Nmm=-211026NmmMV2=FNV2L3=1504.1×47.2Nmm=70994Nmme

M1 M2 =245721 M2 M2 =144524 f4）作轉矩圖（圖g。 取0.6

2

= W

M1+αT1

245721

=16MPa≤[]=60II軸的設計P2=7.92 n2=201.7 T2=375.2d2=225Ft

=

=3335.10F=

=3335.1× 0

=1257.2Fa=Fttan=3335.1×tan15.10=899.4已知低速級小齒輪的分度圓直徑為d3=83Ft

=

=9041 F=F

=

=3375.8 Fa=Fttan=9041×tan12.90=2069.63P2（第八版15-3，取：A03P23dmin= = =36.43中間軸最小直徑顯然是安裝滾動軸承的直徑d12和d67,選定軸承型號為：30208mm。取高速大齒輪的內孔直徑為：d2345mm，由于安裝齒輪處的軸段長度應略小于輪轂長度，則：l23=52mm，軸肩高度：h=0.07d=0.07×45=3.15mm，軸肩寬度：b≥1.4h1.4×3.154.41mm，所以：d34d5652mm，l3414.5mm。d32d34相差不多，故將該小齒輪做成齒輪軸，小齒輪段軸徑為：d45=83mm，l45=88mm，則：l12=T2+s+a+2.5+2=42.25mml56=10-3=7mml67T2+s+a-l5619.75+8+10-730.75mm4軸的受力分析和校核：L154/2-2+42.25-20)mm47.2L254/2+14.5+b3/2)mm85.5L3b3/2+7+30.75-20)mm61.8

==

= =

=5398.4=6977.7FNV1=Fr1(L2+L3)+Fa1d2/2-

=841.3FNV2=Fr1L1-Fa1d2/2-Fr2(L1+L2)-

=-2959.9截面B、C處的水平彎矩：MH1=FNH1L1=5398.4×47.2Nmm=254804NmmMH2=FNH2L3=6977.7×61.8Nmm=431222MV1=FNV1L1=841.3×47.2Nmm=39709NmmMV2=FNV2L3=-2959.9×61.8Nmm=-182922Nmme2222M1=M2f作轉矩圖（g

=257880=468415 取0.6

2

= W

M1+αT2

257880

=37.6MPa≤[]=60III軸的設計P3=7.53 n3=68.1 T3=1055.7d4=244Ft

=

=8653.30 Fr=

=

=3231Fa=Fttan=8653.3×tan12.90=1980.83P33P33dmin= = =53.83輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器直徑處d12所以同時需要選取聯(lián)軸器的型號，聯(lián)軸器的計算轉矩:TcaKAT3，查《機械設計（第八版14-1，由于轉矩變化很小，故取:KA=1.2，則:Tca=KAT3=1.2×1055.7=1266.8由于鍵槽將軸徑增大4%，選取聯(lián)軸器型號為:LT10型，其尺寸為：內孔直徑63mm107mm，則：d1263mm，為保證聯(lián)軸器定位可靠?。簂12105左端用軸肩定位，故取II-III段軸直徑為：d23=68mm。初選軸承的類型及型號。為能順利地在軸端III-IV、VII-VIII上安裝軸承，其段滿足軸承內徑標準，故取：d34=d78=70mm；因軸既受徑載荷又受軸向載荷作用，查軸承樣本選用:30214型單列圓錐滾子軸承，其尺寸為：d×D×T=70mm×125mm×26.25mm。由軸承樣本查得30214型軸承的定位軸肩高度為：h=4.5mm，故?。篸4579mm。軸承端蓋的總寬度為：20mm，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離為：l=20mm，l23=35mm。齒輪的定位及安裝齒輪處軸段尺寸的確定。取低速大齒輪的內徑為：d4=79mm，所以：d6779mm，為使齒輪定位可靠?。簂6781mm，齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度：h≥0.07d=0.07×79=5.53mm，軸肩寬度：b≥1.4h=1.4×5.537.74mm，所以：d5691mm，l5610mm；齒輪的左端與軸承之間采用l34=T3=26.25l45=B2+a+s+5+c+2.5-l56=54+10+8+5+12+2.5-10=81.5mml78=T3+s+a+2.5+2=26.25+8+10+2.5+2=48.75mm30214a27.5L283/2+10+81.5+26.25-27.5)mm131.8L383/2-2+48.75-27.5)mm60.8FNH1

=

=2731.7FNH2

=

=5921.6FNV1=FNV2=Fad2/2-

= =1980.8×244/2-

=2274.7=-956.3截面C處的水平彎矩：MH=FNH1L2=2731.7×131.8Nmm=360038MV1=FNV1L2=2274.7×131.8Nmm=299805NmmMV2=FNV2L3=-956.3×60.8Nmm=-58143Nmme

M1 M2 =468519 M2 M2 =364703 f4）作轉矩圖（圖g。 取0.6

2

= W

M1+αT3

468519

=16MPa≤[]=60第八部 鍵聯(lián)接的選擇及校核計72mmT=0.25hl'd[F]=0.25×7×72×25×120/1000=378T≥T1，故鍵滿足強度要求該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l14mm×9mm×45mm，接觸長度:l45-14=31mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為:T=0.25hl'd[F]=0.25×9×31×45×120/1000=376.6T≥T2，故鍵滿足強度要求該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l22mm×14mm×70mm，接觸長度:l70-22=48mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為:T=0.25hl'd[F]=0.25×14×48×79×120/1000=1592.6T≥T3，故鍵滿足強度要求100-18=82mm，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉矩為:T=0.25hl'd[F]=0.25×11×82×63×120/1000=1704.8T≥T3，故鍵滿足強度要求第九部 軸承的選擇及校核計Lh=10×2×8×300=48000向動載荷系數(shù)Y分別為：X=1，Y=0所以:P=XFr+YFa=1×1327.8+0×949.9=1327.8hC=

=

=13766查表11-5，選擇:30207軸承，Cr=54.2KN，由式11-3有Lh

C10/3 =

=向動載荷系數(shù)Y分別為：X=1，Y=0所以:P=XFr+YFa=1×3375.8+0×2069.6=3375.8hC=

=

=22826查表11-5，選擇:30208軸承，Cr=63KN，由式11-3有Lh

C10/3 63×1000 =1.41×10 向動載荷系數(shù)Y分別為：X=1，Y=0所以:P=XFr+YFa=1×3231+0×1980.8=3231ε ε 查表11-5，選擇:302