非機(jī)械類專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱直齒輪減速器醫(yī)藥衛(wèi)生

1/1非機(jī)械類專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱直齒輪減速器-醫(yī)藥衛(wèi)生

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)專業(yè)：包裝工程班級(jí)：包工0903同學(xué)姓名:王棟梁學(xué)號(hào):(0912023338)指導(dǎo)老師:戴進(jìn)

湖南工業(yè)高校科技學(xué)院教務(wù)部制

2023年12月25日

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名目

一、設(shè)計(jì)任務(wù)書（附傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖）……………….3………………….6五、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算……………….4三、電動(dòng)機(jī)的選擇…………………….4六、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算………………….6五、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算……………….5六、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算………………….6七、直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算…………….8八、軸的設(shè)計(jì)………...11

九、滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算…………...22

十、平鍵的連接的選擇和計(jì)算……..24十一、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………….25十二、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算…………...27

十三、潤(rùn)滑和密封方式的選擇……...27

十四、鑄件減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇…………...28

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一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（附傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖）

一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（見(jiàn)下圖）。設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇；減速器裝配圖和零件工作圖設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的編寫。

二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)

已知條件：

1．運(yùn)輸帶工作拉力：F?2.6kN；

2．運(yùn)輸帶工作速度：V?1.6m/s；3．卷筒直徑：D?400mm；

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設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇一、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明按工作要求和條件，選擇三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380v，Y型。2、電動(dòng)機(jī)容量選擇.6?4.16kw工作機(jī)所需工作功率：P工作?F?V?2.6?1所需電動(dòng)機(jī)輸出功率：Pd?P工作/?總查表16-3去帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率分別為0.96和0.97，取聯(lián)軸器效率為0.99.電動(dòng)機(jī)至輸送帶的傳動(dòng)總效率：?總=?v帶???軸承???聯(lián)軸器??齒輪??滾筒=0.96??0.97??0.97?0.99?0.96=0.867Pd?P工作/?總=4.798kw3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為：Nw?60?1000?v?(??D)?60?1000?1.6?(??400)?76.39r/min依據(jù)帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的常用傳動(dòng)比范圍i齒輪=2~4，i帶=3~7故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：22?=0.867Pd=4.798kwnw?76.39r/minnd=nw?i總=?6?28??76.39=458.34?2138.92r/min依據(jù)容量和轉(zhuǎn)速要求，從有關(guān)手冊(cè)或資料選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)：Y132M2-6電動(dòng)機(jī)Y132M2-6電動(dòng)機(jī)基本參數(shù)：額定功率：5.5kw滿載轉(zhuǎn)速：960r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.0最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.0-4-

設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果二、傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比計(jì)算與安排1、總傳動(dòng)比計(jì)算依據(jù)電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)株洲轉(zhuǎn)速求總傳動(dòng)比：Ped?5.5kwi總=12.567i齒輪=4i總?n電?nw?960/76.39?12.5672、總傳動(dòng)比的安排為使齒輪的傳動(dòng)比傳動(dòng)穩(wěn)定，傳動(dòng)比在3~5之間，選定齒輪傳動(dòng)比為4.所以帶輪傳動(dòng)比為：i帶=i總?i齒輪=3.144i帶=3.14三、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、各軸輸出功率n1=300r/minn2=75r/minn1=960/3.2?300r/minn2=300/4?75r/minn3=75r/min2、各軸輸入功率n3=75r/minP1?5.28KWP2?5.09KWP3?5.04KWP1?5.5?0.96?5.28KWP2?P1?0.97?0.97?5.09KWP3?P2?0.99?5.04KW3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T1?9.55?106T2?9.55?106T3?9.55?106P1=168.0624N?Mn1P2=648.05N?Mn2P3=641.69N?Mn3T1?168.0624N?MT2?648.05N?MT3?641.69N?M-5-

設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明軸的材料為45號(hào)鋼，彎曲最大應(yīng)力為結(jié)果?2?54.482MPa?????60MPa????60MPaM1242.1623?103?1?==32.68577MPa?????60MPa0.1??430.1?423M2348.689?103?2?==54.482MPa?????60MPa330.1??30.1?40?1?32.68577MPa?????60MPa校核得兩應(yīng)力集中處都滿意抗彎要求，故該確定的尺寸是平安的。軸II，低速軸的設(shè)計(jì)1、已知高速齒輪軸的輸入功率P1=5.09kw，轉(zhuǎn)速n1=76.39r/min；齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)：傳動(dòng)比i=4，中心距a=195mm，小齒輪分度圓直徑d2=312mm；齒寬b1=65mm，b2=59mm。按要求設(shè)計(jì)低速軸II。（1）、擬定軸上零件裝配圖方案見(jiàn)圖（2）確定軸上零件的定位和固定方式（3）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑選45鋼，高速軸的輸入功率P1=5.09kw，轉(zhuǎn)速n1=76.39r/min。可得：P25.093dmin=41.757mm~51.0811mmdmin=C3=（103~126）=41.757mm~51.0811mmn276.39(4)、依據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度和直徑①?gòu)娘w輪向左去第一段，由于聯(lián)軸器處有鍵槽，軸徑應(yīng)增加5%，取d=43mm，所以該段直徑d1=45mm。依據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩9.55?106P29.55?106?5.09Tc=KAT?KA=1.4?=8.9086?105N?mmn276.39d1=45mmTc=8.9086?105N?mm-16-

設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明由于?2必需符合軸承密封原件的要求，經(jīng)查閱《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》知d2=45.5.結(jié)果（0.07~0.1）=45.14~45.2mm.②右起其次段，d2=d1+2a1=45+2?③右起第三段，該段裝滾動(dòng)軸承.d2=45.5元整d3=50mm。初選軸承型號(hào)為6010型，查表附表可知，B=16mm。d3=d2+（1~5mm）=46.5~50.5mm。且d3必需與軸承的內(nèi)徑全都。D=80mm。Cr=22.0kN,Cor=16.2kN.取該軸段直徑為d3=50mm。d3=50mm④右起第四段；此段軸與通過(guò)鍵連接齒輪，d4=d3+（1~5mm）=51~55mm。為裝配便利而加大直徑，應(yīng)元整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，取0,2,5,8位數(shù)。取?4=52mm。由于開(kāi)鍵槽，所以直徑增加5%，所以取d4=55mm。⑤右起第五段；d4=55mmd5=d4+2a1d4=55+2?（0.07~0.1）?55=62.7~66mm取d5?65mm。⑥右起第六段；d6=d3=50mm。同一軸上軸承選擇同一型號(hào)，以便削減軸承座孔鏜制和削減軸承型。各州段直徑匯總：軸段D1D245.5D350D455D565D650直徑mm45d5?65mmd6=d3=50mm2、各軸段長(zhǎng)度的計(jì)算：（1）右起第一段;由于該段與聯(lián)軸器連接，依據(jù)該段直徑d1=45mm，轉(zhuǎn)矩為890.86NM,選擇彈性聯(lián)軸器:（GB/T5014-2023）型號(hào)：HL4型號(hào)：HL4參數(shù)：公稱扭矩：1250NM;軸孔直徑：45mm；軸孔長(zhǎng)度：112mm；D=195mm；質(zhì)量：22kg；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：3.4kg/M所以選取該段軸的長(zhǎng)度為：L1=114mm-17-

設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明（2）右起其次段；L2?l1+e+m結(jié)果軸承端蓋采納凸緣式軸承端蓋，取l1=20mm，e=1.2d3=9.6，其中d3為螺釘直徑M8，由軸承外徑D=312mm，查表，取d3=7mm。m=L-?3-B軸承=?+C1?C2?(3~8)??3?B軸式中?為箱體厚，取?=8mm。取軸旁連接螺栓的直徑為10mm，查的C1=16mm，C2=14mm。5由于軸承的軸頸直徑和轉(zhuǎn)動(dòng)的乘積??1.5~2??10，故軸承采納脂潤(rùn)滑，取?3=9mm，所以m=8+16+14+8-9-17=4mm，所以L2=l1+e+m=20+8.4+4+4=32.4mm。取L2=33mm。（3）右起第三段軸L3的長(zhǎng)；L3=B軸承+?2+?3+2=16+13+10+2=41mm，式中，?2為小齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離，應(yīng)考慮兩個(gè)小齒輪的寬度差，兩齒輪的寬度差為6mm，取小齒輪至箱體內(nèi)壁的距離為10mm，則B小輪-B大輪6?2=?2小+=10+=13mm22取L3=40mm。（4）計(jì)算右起第四段軸段長(zhǎng)度L4.L4=b2-2mm=59-2=57mm.（5）計(jì)算右起第唔段軸段長(zhǎng)度L5.L5?1.4a4=1.4（0.07~0.1）?4=5.7624~5.88mm取L5=6mm。（6）計(jì)算右起第六段軸段長(zhǎng)度。L1=112mmL6?B軸承+?2+?3-L5=16+15+10-6=35mm名稱L1L233L341L2=33mmL3=41mmL4=57mmL457-18-

L56L635L5=6mmL6=35mm長(zhǎng)度mm114設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明總長(zhǎng)度：L=284mm。3、（1）、求齒輪上作用力的大小、方向?？傆迷谳S上的轉(zhuǎn)矩為：T1?9.55?10P2/n2=635.08N?M6結(jié)果T1?635.08N?M2T1=4071.05Nd1Ftan?徑向力：Fr2=12=4071.05?0.3969=1615.80N1圓周力:F12?