第六組課程設(shè)計(jì)

蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院WuhuInstituteofTechnology課程設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)姓名張柯松學(xué)號(hào)1501030158學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院年制3專業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)模具班2016年3月24日第第⑤確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒轉(zhuǎn)速Hw=V/πD=57.32r/min根據(jù)查表可知，單級(jí)圓柱齒輪減速器的合理傳動(dòng)量iΣ=6-20則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為Nd=iΣnw（6-20）×52r/min=（312~1040）r/min根據(jù)上述部分可知：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍（312~1040）r/min：電動(dòng)機(jī)功率Pd=4.0KW由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程手冊(cè)》表12-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y112M-2電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y112M-4額定功率：4.0KW滿載轉(zhuǎn)速：1440r/min啟動(dòng)額定功率：4.0PW最大額定功率4.0PW機(jī)體質(zhì)量：631.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)1.4.1轉(zhuǎn)速n電=480r/minn帶=76.43r/minn齒76.43r/min1.4.2功率Pd=3.3KWP帶=Pd·л帶=3.1KWP齒=P帶·л齒=3.0KW1.5計(jì)算總傳動(dòng)并分配各級(jí)傳動(dòng)比?總傳動(dòng)比iΣ=лm//лw≈18.84?分配傳動(dòng)比iΣ=л電/л帶×л帶/л齒考慮到潤(rùn)滑系條件因素，初定為。i1=л電/л帶=3i2=л帶/л齒=6.282.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算2.1帶輪齒輪等傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1.1設(shè)計(jì)V帶和帶輪電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd=3.30KW轉(zhuǎn)速n電=76r/min帶傳動(dòng)比i=3每天工作12小時(shí)確定功率PcPc=KA·Pd查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-7查的工作情況系數(shù)KA=1.2故Pc=2.64KW根據(jù)Pc和л電查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知選用A型帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑?查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-10定小帶輪dd1=100mm?驗(yàn)算帶速VV=πdd1л電/C×100=3.66m/s因?yàn)?.66m/s＜5m/s所以帶速合適?計(jì)算大帶輪直徑dd2=idd1=560mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-6選取dd2④確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度La由式0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）490≤a0≤980取a0=800mm計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LaLa=2754mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-2得選取V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2800mm計(jì)算實(shí)際中心距aA=a0+Ld=846mmAmax=a+0.03Ld=930mmAmin=a-0.015ld=758mm⑤經(jīng)驗(yàn)算小帶輪上的包角a=180-（d2-d1）*957.3/a)=151.6＞120⑥計(jì)算帶的根數(shù)z查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8-10得△P0=1.37kwKa=0.92Kl=1.11Z=1.75取2根計(jì)算單根V帶的初拉力最小值（F0）min（F0)min=224N計(jì)算帶對(duì)軸的壓力FQFQ=869N帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪單根寬度為1.3mm取帶輪寬度為35mm2.1.2齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇齒輪材料,并確定許用應(yīng)力.小帶輪采用實(shí)心式，大帶輪采用單根寬度為1.3mm，取帶輪輪寬為35mm齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算：選擇軟齒面齒輪傳動(dòng)，去小齒輪Z1=21取大齒輪 Z2=60由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,即d1≥Ad√確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值:1?選載荷系數(shù)K1=1.32?計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=9550﹡P1／N齒=63.029(N﹡m)3?選擇齒寬系數(shù)中∮d=0.90參考表10-114?齒數(shù)比為u=Z2／Z1=2.86由于傳動(dòng)比相對(duì)誤差∣(u-i)／i∣﹡100％=0.35％0.35％<3%~5所以齒數(shù)選擇合適.參考表10-11選齒寬系數(shù)4d=1.1c齒輪相對(duì)軸承為對(duì)稱布置根據(jù)表10-8選取計(jì)算系數(shù)Am=12.6和Ad=776由于較小沖擊載荷,軸承對(duì)稱布置和剛度較大,取載系數(shù)K=1.53計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距離P1=Py帶=5.28(KW)n1=Flim/i=320(r/min)T1=9550P1/n1=157.6(nm）4按照齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1≥Ad5協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算中心距a=d1（1+u）/2=175.1mm經(jīng)過計(jì)算取a=180mm保證模數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)值m=2a/（Z1+Z2）=4.44取標(biāo)準(zhǔn)值m=4.56計(jì)算主要幾何尺寸，計(jì)算分度圓直徑d1=mz1=95mmd2=mz2=270mm齒寬b=4dd1=85.05mm取b1=90mmb2=85mm校核齒根彎曲強(qiáng)度，計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)查表10-10查出復(fù)合齒形系數(shù)YsF1=4.316YsF2=3.88YsF1/[6F]=0.0103＞YsF2/[6F]=0.0096所以去YFs/[6F]=YFs1/[6F1]計(jì)算輪齒彎曲強(qiáng)度齒輪彎曲強(qiáng)度條件所需要的模數(shù)為m≥2.09綜上所述，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，最后選取模數(shù)m=4.5符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算2.2.1計(jì)算輸入軸選擇軸的材料確定軸的外伸段直徑軸的材料選用45鋼正火處理（200HBS）∴d=c3=37.5mm2.考慮到軸的外伸段上開有鍵槽（安裝聯(lián)軸器）將計(jì)算軸徑加大3％~5％后參照表14-3取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=40mm（符合彈性柱銷聯(lián)軸器的要求軸捷徑規(guī)范。）d1=40+40*0.1*2=48mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》得軸承標(biāo)準(zhǔn)尺寸得d2=50mmd3=54mmd4=d2+0.1*d2*2=50+50*0.1*2=60mm3.輸入軸上的齒輪受力分析，計(jì)算從動(dòng)齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=9.55*1000000(p/N2)=347779.2KW.mm計(jì)算主動(dòng)齒輪的圓周角，徑向角Ft2=2Fi/d2=2*347779.2/95=7322NFr2=Ft2tan20°=2664N2.2.2計(jì)算輸出軸d=c3=515mm參照表14.3取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=53mmd1=61d2=65mmd3=70mm=65+65*0.1*2=78mm輸出軸上齒輪受力分析計(jì)算從動(dòng)齒輪傳遞的傳距T2=9.55*1000000（p/n）=9.55*1000000*（8.39/85）=942641N.mm計(jì)算從動(dòng)齒輪的圓周力，徑向力。Ft2=2F/d=2*942641/270=6983NFr2=Ft2*tan20°=2514N計(jì)算輸出軸的支座反力和彎矩①直齒圓周力Ft從作用在垂直面上（使軸面在V1面上產(chǎn)生了彎矩變形）得到垂直面上A支座的反力RA4=RBH=F0H/2=6983/2=3492N在C處的水平彎矩McH=RAH*0.5=3492*3.5=298566②直齒輪徑向力Fr從作用在垂直面上（使在V面上產(chǎn)生彎曲變形）得到垂直面上A支座的反力。RAV=RBV=Fr從/2=1257N在C處的垂直彎矩McV=RAV*0.5=1257*3.5=107474N.mm③在c處的合成彎矩Mc==317321N.mm⑸輸出軸在cd段承受的扭矩屬于它傳遞轉(zhuǎn)矩，T從=942641N.mm⑹計(jì)算危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩由當(dāng)量彎矩圖可見c處是截面，按式14-3計(jì)算該處的當(dāng)量彎矩（對(duì)一般轉(zhuǎn)軸可視其扭矩為脈動(dòng)循環(huán)性質(zhì)取扭矩校正系數(shù)a=0.6）為Me==648521⑺計(jì)算c處的需要軸徑d2參照表14-1和表14-4得到45鋼正火的軸在對(duì)稱循環(huán)狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力[G-1]w=54Mpa按照14-5有Dc==49.3mm由于C出開鍵槽直徑增大5％后得d2=51.795㎜它小于該處實(shí)際直徑70㎜故軸的彎矩輕度夠2.3滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算已知輸入軸兩端軸徑的直徑d=50㎜由于軸于齒輪的徑向載荷Fr=2636N所以得到軸承的徑向軸承Fr1=Fr2=1318N對(duì)于反承受徑向載荷FrP=Fr=1318NX=1Y=0查表13-10的X1=1；Y2=0.所以軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷P=XFr+YF0=XFr+0=1318N計(jì)算軸承壽命根據(jù)式13-2得到需要軸承基本額定動(dòng)載荷為C'=fpP/ft（60nl'h/106）=（1.5×1928.91）*=10873N<Cr故選用軸承代號(hào)60102.3.2已知輸出軸兩軸頸的直徑d=65㎜由軸于齒輪的徑向載荷Fr=6983N所以得到齒輪的徑向載荷Fr1=Fr2=6893N對(duì)于反承載受到徑向載荷P=Fr=6983N計(jì)算軸承壽命，根據(jù)13-2得到需要軸承基本額定動(dòng)量載荷為C'=fpP/ft（60nl'h/106）=38755＜Cr故選軸承代號(hào)62132.4鍵連接的選擇校核計(jì)算2.4.1主動(dòng)軸鍵的選擇軸段1與帶輪配合的鍵1根據(jù)d1=35mm選取平鍵b10mm2根據(jù)校核方程式確定強(qiáng)度是足夠的3選取鍵10x50GB/T10962.4.2軸段2與聯(lián)軸器配合的鍵1根據(jù)d1=50選取圓頭平鍵b=14mm，h=29mm，L=60mm2按校核方程式確定此圓頭平鍵強(qiáng)度是足夠的3選取鍵14x60GB/T10962.4.3軸段3與齒輪配合的鍵1根據(jù)d3=60mm選取圓頭平鍵b=18h=11mm，L=55mm2按校核方程式確定次圓頭平鍵的強(qiáng)度是足夠的3選取鍵18x55GB/T10962.5聯(lián)軸器的選擇2.5.1選擇十字滑塊聯(lián)軸器2.5.2已知聯(lián)軸器的傳遞的轉(zhuǎn)矩T2為665.7N/mm，轉(zhuǎn)速n2為74.77r/min，被連接軸的直徑為45mm3.減速器附件的選擇3.1齒輪潤(rùn)滑選擇浸油潤(rùn)滑將大齒輪浸入油里進(jìn)行潤(rùn)滑，深度至少為10mm，轉(zhuǎn)速低可以稍微深一點(diǎn)，但不可以過低。3.2軸承的潤(rùn)滑盡可能利用傳動(dòng)件的潤(rùn)滑油來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)齒輪的周圍速度來選擇，并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置擋油環(huán) 。3.3減速器的密封為了防止漏油和外界灰塵或者水的混合，浸入樓有補(bǔ)位，或者箱體面軸頭，蓋端及視孔蓋等?？偨Y(jié)心得與體會(huì)通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻了解課本知識(shí)，和以往對(duì)知識(shí)的疏忽得以補(bǔ)充，在設(shè)計(jì)過程中遇到一些模糊的公式和專業(yè)用語，在選擇在使用手冊(cè)時(shí)，有的數(shù)據(jù)很難查出，但是這些問題經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，都一一得以解決，我相信這本書中還有很多我為搞清楚的問題，但是這次的課程設(shè)計(jì)給我相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)知識(shí)，為我以后工作打下了嚴(yán)實(shí)的基礎(chǔ)。

通過這次設(shè)計(jì)使我對(duì)課本知識(shí)的鞏固和對(duì)基本公式的熟悉和應(yīng)用，計(jì)算力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)及預(yù)選電動(dòng)機(jī)過程中的那些繁瑣的數(shù)據(jù)，使我做事的耐心和仔細(xì)程度得以提高。課程設(shè)計(jì)是培訓(xùn)學(xué)生運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來分析解決實(shí)際問題的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)三年所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固。同樣，也促使了同學(xué)們的相互探討，相互學(xué)習(xí)。因此，我們必須認(rèn)真、謹(jǐn)慎、踏實(shí)、一步一步的完成設(shè)計(jì)。如果時(shí)間可以重來，我可能會(huì)認(rèn)真的去學(xué)習(xí)和研究，也可能會(huì)自己獨(dú)立的完成一個(gè)項(xiàng)目，我相信無論是誰看到自己做出的成果時(shí)心