機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)2015211425頂2016/20172016/2017學(xué)年第二學(xué)期指導(dǎo)設(shè)計(jì)鑄工車間的砂型運(yùn)輸設(shè)備。該傳送設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速器和輸送帶組成。1.設(shè)計(jì)二級(jí)圓柱齒輪減速器，計(jì)算帶傳動(dòng)的主要性能2.繪制齒輪減速器的裝配圖一張；繪制低速軸上的齒輪的傳動(dòng)件的工作圖一張；繪件工作圖；繪制減速器箱體的零件工作圖一張。3.寫出設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。（1）通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)程的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。（2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。（3）通過制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零確計(jì)算零件工作能力，確定尺寸和掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和方法。（4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。）；設(shè)計(jì)的重中之重在于二級(jí)展開式圓柱斜齒輪減速器的設(shè)計(jì)，需要通過性能參數(shù)使其達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度、剛度要求進(jìn)而對(duì)減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要步驟如下：第二步分配傳動(dòng)比計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速，力矩第八步其它附件如端蓋油標(biāo)等各種附件的選擇（1）根據(jù)工作要求和工作環(huán)境，選擇展開式二級(jí)圓柱直齒輪減速器傳動(dòng)方案?？煽?、傳遞效率高、使用維護(hù)方便、環(huán)境適用性好。（2）為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，其輸出端選用帶式傳動(dòng)，這樣一旦減速器出現(xiàn)故障停機(jī)，皮帶可以打滑，保證電動(dòng)機(jī)的安全。（3）由于帶傳動(dòng)的承載能力較低，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較大，但傳動(dòng)平穩(wěn)震，因此，應(yīng)將其布置在高速的一端。（4）直齒圓柱齒輪相對(duì)于帶傳動(dòng)有一定的沖擊，所以放在傳動(dòng)裝機(jī)器包括原傳動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)三部分組成，而且結(jié)構(gòu)緊湊，勻稱、強(qiáng)度和剛性號(hào)，便于操作和維修?？扇ˇ莣=0.96ηη——電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率。工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)的輸出功率。p且傳動(dòng)裝置的總效率公式為：η=η1η2η3……ηn式中，η1，η2，η3，??,ηn為傳動(dòng)系統(tǒng)中各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸承以及聯(lián)軸器的效率。η1——帶傳動(dòng)效率：0.96η2——每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率：0.99η3——圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.98η4——聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99η5——卷筒的傳動(dòng)效率：0.96由簡圖可知共有三對(duì)軸承，兩對(duì)齒輪，一個(gè)聯(lián)軸器，兩種傳送帶。所以傳動(dòng)裝置的總效率為：滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3-2得展開式減速器的傳動(dòng)比為：i減=9~25V帶的傳動(dòng)比為：i帶=2~4’得總推薦傳動(dòng)比為：i總=i減i帶=18~100所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的范圍為：’n=nwi總=791.08~4395r/min為使傳動(dòng)裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱、不發(fā)生干涉現(xiàn)象，現(xiàn)選V帶傳動(dòng)比：i帶=3；帶帶考慮兩級(jí)齒輪潤滑問題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度。應(yīng)使兩級(jí)的大齒輪具有（低速級(jí)大齒輪的直徑應(yīng)略大一些，使高速級(jí)大齒輪的齒頂圓與低速軸之間有適量的間隙）。設(shè)高速級(jí)的傳動(dòng)比i1，低速級(jí)的傳動(dòng)比為i2，對(duì)于二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器：取i1=3.75，則低級(jí)傳動(dòng)比為：2.4.1各軸的轉(zhuǎn)速：2.4.2各軸的輸入功率：P.η.η.η；.η.η.η.η2.4.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：功率P/kw轉(zhuǎn)速n/(r.min)123V帶理論傳動(dòng)比——i=3根據(jù)兩班制工作，空載啟動(dòng)，連續(xù)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷穩(wěn)定，工作期限10P根據(jù)Pdddd1dd1dd12）驗(yàn)算帶速v0按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式），Ld0≈2a0+d1+dd2d2dd11）計(jì)算單根V帶的額定功率Pr。PαF0F00計(jì)算壓軸力FP=1901.18NAdd1=80dd2=2503中心距（mm）實(shí)心式結(jié)構(gòu)帶輪。（2）一般工作機(jī)器，選用8級(jí)精度。（4）壓力角□=20°?！跤?jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩端面壓力角：*)]*)]端面重合度：重合度系數(shù)：計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：9□齒寬b□齒輪的圓周力Ft1=2T1/d1t=2×1000×105.05/66.4KH=KAKVKH□KH□=1×1.02×1.2×1.YYFa1FKF齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。齒根高h(yuǎn)fha+hf齒根圓直徑dfd-2×hf（2）一般工作機(jī)器，選用8級(jí)精度。端面壓力角：*)]*)]端面重合度：重合度系數(shù)：計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：8VFKH/z□計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Y□Y□=0.25+0.75/□□=0.25+0.75/1.701=0.691□由齒數(shù)，查圖得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)KF齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。低速級(jí)小齒輪低速級(jí)大齒輪齒根高h(yuǎn)fha+hf齒根圓直徑dfd-2×hfFr=Ft×tan□=3183.33×tan證軸端擋圈只壓在大帶輪上而不壓在軸的端面2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力，故選用軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6207型軸承的定位軸肩高度3）由于齒輪的直徑較小，為了保證齒輪輪體的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪和軸做至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。帶輪中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L1=(78/齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L3=(71/2）計(jì)算軸的支反力：）：）：3）計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖：MV1=FNV1L2=-1614.6×177Nmm作合成彎矩圖（圖f）。通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)），受力圖如下：2已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為：已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為：1）初步選擇滾動(dòng)軸承。中間軸最小直徑是安裝滾動(dòng)軸承的直徑d12和d56,因軸承只承受徑向力，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin=34.9mm由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6207，2）取安裝大齒輪處的軸段V-VI的直徑d45=403）左端滾動(dòng)軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6207型軸承的定位軸肩高度h=3.54）考慮材料和加工的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)將低速小齒輪和軸分開設(shè)計(jì)與制造至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。高速大齒輪齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L1=(66-2)/2+4低速小齒輪齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離L3=(97-2)/2+43-2）計(jì)算軸的支反力：）：）：3）計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖：MH1=FNH1L1=4208.4×69NmmMH2=FNH2L3=5504.5×82NmmMV1=FNV1L1=-203.7×69NmmMV2=FNV2L3=-1487.9×82Nmm分別作水平面彎矩圖（圖c）和垂直面彎矩圖（圖e）。作合成彎矩圖（圖f）。通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面B）的強(qiáng)度。），受力圖如下：相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只承受徑向力，故選用深溝球軸左端滾動(dòng)軸承采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得6214型軸承的定位軸肩高度h=4.5mm，4）根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與半聯(lián)軸軸承的寬度T=24mm高速大齒輪l45=B2+c+5+2.5+Δ+s-l56-15=66+12+5+2.5+16+8-12-l78=T+s+Δ+2.5+2=24+8+16+2.5+至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離L3=(92/2-2+2）計(jì)算軸的支反力：）：）：3）計(jì)算軸的彎矩，并做彎矩圖：MH=FNH1L2=2309.8×167.5NmmV作合成彎矩圖（圖f）。通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)），受力圖如下：校核大帶輪處的鍵連接：T=0.25hl'd[□F]=0.25×7×62×25×120/1000=325.5NmT=0.25hl'd[□F]=0.25×8×38×40×120/1000=364.8NmT=0.25hl'd[□F]=0.25×8×78×40×120/1000=748.8NmT=0.25hl'd[□F]=0.25×T=0.25hl'd[□F]=0.25×11根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：所以軸承預(yù)期壽命足夠。所以軸承預(yù)期壽命足夠。所以軸承預(yù)期壽命足夠。公稱轉(zhuǎn)矩：n3=59.96r/min≤n聯(lián)軸器滿足要求，故合用。通用的閉式齒輪傳動(dòng)，其潤滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。由于低速大齒輪合的齒面上，同時(shí)也將油甩到箱壁上，借以散熱。根據(jù)齒輪圓周速度查表選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-軸承常用的潤滑方式有油潤滑及脂潤滑兩類。此外，也有使用固體潤滑方式，可以根據(jù)低速大齒輪的圓周速度判斷。承受較大的載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長的一段時(shí)間。滾動(dòng)軸承的裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的1/3~2/3為宜。部隔開。在本設(shè)計(jì)中選用通用鋰基潤滑脂，它適用于溫度寬溫度范圍內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備的潤滑，選為防止箱體內(nèi)潤滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱箱蓋與箱座間、外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中由于密封界面的相對(duì)速度較密封圈。公式與計(jì)算δ度b1度bb2徑df目n取4(0.5-0.6)df=(0.5-0.ld離h承座端面距離離>1.2δ=1.2×8=9.6Δ>δ=8這次關(guān)于減速器的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了更多的了解和認(rèn)識(shí).為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《互換性與技術(shù)測量》