机械设计基础课程设计Word文档下载推荐.docx

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5.3确定链条节数

5.4确定链条型号

5.5确定实际中心距

5.6计算链速

5.7作用在轴上的压力

六、减速器内的传动零件的设计——齿轮传动的设计计算

6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

6.2确定齿轮许用应力

6.3按齿轮弯曲强度设计计算

6.4验算齿面接触强度

6.5齿轮的圆周速度

七、轴的设计计算及强度校核

7.1轴的选材及其许用应力的确定

7.2轴的初步设计

7.3联轴器的选择

7.4轴承的选择

7.5大齿轮轴的强度校核

7.6小齿轮轴的强度校核

八、键的强度校核

8.1输入轴伸出段固定带轮的键

8.2大齿轮处的键

8.3小齿轮处的键

九、减速器箱体的设计

9.1箱体主体结构设计的基本要求

9.2箱体附件的结构设计要求

十、减速器的润滑

10.1齿轮的润滑

10.2轴承的润滑

十一、设计小结

十二、参考资料

设计任务书

学生姓名：

吕峰张培尧学号：

143071011143071022专业：

兵器工程

题目：

用于链式运输机的一级圆柱减速器的设计

1.设计项目：

用于链式运输机的一级圆柱齿轮减速器。

其传动简图如图1所示

图1链式运输机的一级圆柱齿轮减速器

2.工作条件：

运输机连续工作，单向运转，载荷变化较小，空载启动，每天三班制工作，使用期限5年，每年按300个工作日计算，小批量生产。

运输带速度允许误差±

5%。

3.原始数据：

带曳引力F=2000N，运输带的工作速度v=2.5m/s，传动滚筒直径D=450mm。

4.设计任务：

（1）设计内容：

①电动机选型；

②链传动设计；

③减速器设计；

④联轴器选型。

（2）设计工作量：

①减速器装配工作图1张（A1幅画）；

②零件工作图1~3张（A3或A4幅画）；

③设计计算说明书1份。

5.设计要求：

（1）减速器中齿轮设计成：

直齿轮。

（2）减速器中齿轮设计成：

标准齿轮。

6.设计期限：

2017年7月3日至2017年7月16日

计算及说明

主要结果

传动装置选用链传动和闭式一级圆柱齿轮传动系统，具有结构简单、制造成本低的特点。

链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；

需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失；

结构紧凑；

能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。

本方案中，链的寿命较短，且工作环境较为适宜，故在尺寸要求不高，环境条件允许的情况下，可以采用本方案。

按照已知的动力源和工作条件选用Y系列三相异步电动机。

2.2确定电机功率

1）传动装置的总效率

查表得：

=0.92（滚子链），

=0.99（一对滚动轴承），

=0.97（7级精度）。

=

=0.92*

*0.97=0.848

2）工作机所需电动机功率，由公式可得：

=5.9kW

2.3确定电动机型号滚筒工作转速

=106r/min

按表推荐的传动比常用范围，取链传动比

=2~4，一级圆柱齿轮传动比

=3~5，则总传动比范围为

=6~20。

因此，电动机转速的可选范围为

=i*

=（6~20）*106=636~2120r/min

符合这一范围的电动机同步转速有1000r/min、1500r/min。

查表选择电动机型号Y160M-6。

其满载转速

r/min，额定功率

kW。

电动机的机座中心高H=160mm；

电动机的伸出端直径D=42mm；

电动机的伸出端长度E=110mm。

三、传动装置总传动比的计算及各级传动比的分配

=9.15

=0.848

=5.9Kw

电动机选用Y160M-6

H=160mm

D=42mm

E=110mm

查表可得，链的传动比取为

=2.8，则圆柱齿轮的传动比

=3.15

四、传动装置运动及动力参数的计算

=970r/min

=304.76r/min

=108.84r/min

=5.9*0.92=5.43kW

*

=5.43*0.99*0.97=5.21kW

4.3计算各轴转矩

各轴的运动及动力参数列于表1

表1各轴的运动及动力参数

轴名

功率P（kW）

转速n（r/min）

转矩T（N

）

传动比i

效率

5.9

970

58.7

2.8

0.92

I

5.43

304.76

170.2

3.15

0.97

II

5.21

108.84

457.1

五、减速器外的传动零件的设计——链传动的设计计算

5.1确定计算功率

由主动机为电动机，中等冲击，查表得工况系数

，

选用单排链，查表得

则

=2.8

=5.43kW

=5.21kW

由传动比

2.8，查表得

。

大链轮齿数

，取

实际传动比i=

误差小于5%，故允许。

初定中心距

得

=2

+

（

）²

=130

由

、

r/min，查图得，取12A链条可满足要求，查表得链的节距p=19.05mm。

中心距设计为可调节的，根据之前计算结果，可取：

a≈

=40p=40*19.05=762mm

符合设计要求

5.7作用在轴上的压力

取

=1.2F，有

=1.2F=1.2*1000*

=1.2*1000*

=3698.564N

六、减速器内的传动零件的设计——齿轮传动的设计计算

1）按传动方案选用直齿标准圆柱齿轮传动，压力角α=20°

；

2）链式运输机为一般工作机器，速度、精度要求不高，故齿轮选用8级精度；

3）材料选取，查表可得，大小齿轮均使用45钢，表面淬火处理，齿面硬度为40~50HRC；

4）选择小齿轮齿数

=25，大齿轮齿数

=3.15*25=78.25，取

=78;

5）齿数比u=

=3.12

1）大小齿轮均采用45钢，表面淬火处理，则

=1135MPa，

=445MPa；

=7.75404kW

选用12A链条

v=2.5158m/s

压力角α=20°

齿轮8级精度

=25，

=78

u=3.12

=1135MPa

=445MPa

2）由表可得，取

=1.25，

=1，取

=189.8

，则有

[

]=[

]=

=

=356MPa

6.3按齿轮弯曲强度设计计算

1）根据之前设计要求，齿轮按8级精度制造。

取载荷系数K=1.3，齿宽系数

=0.7；

2）小齿轮上的转矩

=9.55*

=5.87*

查图可得

=0.0122

=0.0109

法向模数m≥

=1.62mm

取m=2.5mm，则

=m

=62.5mm

=195mm

=43.75mm

=30mm

由公式可得

=2.5

，K=1.3

=2.5*189.8

=515.28MPa＜[

]

所以安全

v=

=3.17m/s

选择8级制造精度合适。

7.1轴的选料及其许用应力的确定

因减速器整体传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴的材料为45钢，调质处理。

轴材料的硬度为217~255HBW，抗拉强

]=356MPa

]=1135MPHa

m=2.5mm

=515.28MPa

度极限

=640MPa，屈服强度极限

=355MPa，弯曲疲劳极限

=275MPa，剪切疲劳极限

=155MPa，许用弯曲应力[

]=60MPa。

1）高速轴最小直径

单级齿轮减速器的高速轴为转轴，输入端与大带轮相连接，所以输入端轴径应最小。

查表可得，取C=113，则

=C

=113*

20.627

=20.627*（1+5%）=21.658

=25mm。

2）低速轴最小直径

低速轴的输出端与联轴器相连，所以低速轴输出端轴径应最大，查表可得，取C=113，则

=29.5

=29.5*（1+5%）=30.98

=35mm。

联轴器类型：

选用刚性联轴器

查表可得，对于工作机为运输机，原动机为电动机，取工作情况系数

=1.3，

=58.7*1.3=76.31

由上述条件可得，根据查表，选择联轴器型号GY3.

1）6206AC型轴承

确定基本额定动载荷，

=14000N，

球轴承

查表可得，取

=1，

=1.3，n=970r/min

解得

*（

）³

=21717h＞预期寿命

=8*300*5=12000

所以选择6206AC型轴承合适。

2）6308AC型轴承

=40800N，

=1.3，

=108.84r/min

=10977h＜预期寿命

=12000

=25mm

=35mm

选择6206AC型轴承