哈工大机械设计课程设计说明书Word文档下载推荐.doc
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1)机器年产量:
大批;
2)机器工作环境:
清洁;
3)机器载荷特性:
平稳;
4)机器最短工作年限:
5年2班。
2.原始数据:
运送带工作拉力F/KN
运输带工作速度v/(m/s)
卷筒直径D/mm
1.780
1.2
300
二.设计要求
1.减速器装配图一张。
(三视图,A0图纸)
2.绘制轴、齿轮零件图各一张。
(A3图纸)
3.设计计算说明书一份。
三.设计步骤
1.传动装置总体设计方案
1)外传动机构为V带传动。
2)减速器为一级展开式圆柱齿轮减速器。
3)方案简图如下图:
1——输送带;
2——滚筒;
3——联轴器;
4——减速器;
5——V带传动;
6——电动机
2、电动机的选择
1)选择电动机的类型
按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机,全封闭自扇冷式结构,电压380V。
2)选择电动机的容量
工作机的有效功率为
从电动机到工作机传送带间的总效率为
由《机械设计课程设计》表9-1[1]可知:
:
V带传动效率0.96
:
滚动轴承效率0.99(球轴承)
齿轮传动效率0.97(8级精度一般齿轮传动)
联轴器传动效率0.99(弹性联轴器)
卷筒传动效率0.96
所以电动机所需工作功率为
3)确定电动机转速
而工作机卷筒轴的转速为
所以电动机转速的可选范围为:
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构紧凑,决定选用同步转速为1000的电动机。
根据电动机类型、容量和转速,由《机械设计课程设计》表15-1选定电动机型号为Y132S-6。
其主要性能如下表:
电动机型号
额定功率/kw
满载转速/(r/min)
Y132S-6
3
960
2.0
3.计算传动装置的总传动比并分配传动比
(1).总传动比为
(2).分配传动比
考虑润滑条件等因素,初定
1).各轴的转速
电机轴
I轴
II轴
卷筒轴
2).各轴的输入功率
电机轴
I轴
II轴
卷筒轴
3).各轴的输入转矩
电机轴
I轴
II轴
卷筒轴
将上述计算结果汇总与下表,以备查用
轴名
功率P/kw
转矩T/(N·
mm)
转速n/(r/min)
传动比
效率
电机轴
2.487
960
3
0.96
I轴
2.388
320
4.19
II轴
2.293
76.37
1
0.98
卷筒轴
2.247
4.齿轮的设计
1)选定材料及确定许用应力
(1)按简图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。
(2)材料选择。
由《机械设计基础》表6.22[2]选择齿轮材料为合金铸钢(调质),小齿轮硬度为300HBS,,,大齿轮为合金铸钢(调质),硬度为260HBS,,
MPa,二者材料硬度差为40HBS。
(3)由《机械设计基础》表11-5[2],取,,
2)按齿面接触强度设计
齿数取,则
取载荷系数为K=1.1,齿宽系数(《机械设计基础》表6.5,6.6)[2]小齿轮上的转矩
模数取m=2mm
中心距
齿宽取,
3)验算齿轮弯曲强度
齿形系数(由《机械设计基础》图11-8和图11-9[2]可得)
,
齿形系数与需用弯曲应力的比值为:
较大,故需校核小齿轮的弯曲强度:
校验合格
5.滚动轴承和传动轴的设计
(一).高速轴的设计
Ⅰ.输在轴上的功率、转速和转矩
由上可知:
,,
初步确定轴的最小直径:
材料为45Cr,正火处理。
根据《机械设计基础》表14-2【2】取,于是,由于键槽的影响,故
输出轴的最小直径显然是安装带轮处的直径,取,根据带轮结构和尺寸,取。
齿轮轴的结构设计
初步确定了轴的各段和长度。
带轮处
d1=22mm
50mm
油封处
d2=25mm
45mm
左端轴承处
d3=d2+5=30mm
17mm
齿轮处
d4=d3+3=35mm
68mm
轴环处
d5=d4+5=40mm
10mm
右段轴承处
d6=30mm
27mm
(2).轴上零件的周向定位
由《机械设计课程设计》表11-28[1]查得带轮与轴的周向定位采用平键连接。
按选用普通平键。
(二).低速轴的设计
Ⅰ.输出轴上的功率、转速和转矩
由上可知,,
Ⅱ.求作用在齿轮上的力
因已知低速大齿轮的分度圆直径
圆周力:
径向力:
Ⅲ.初步确定轴的最小直径
材料为40Cr,正火处理。
根据《机械设计基础》表14-2[2],取,于是,由于键槽的影响,故
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。
为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩,查《机械设计基础》表14-1[2],取,则:
按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查《机械设计课程设计》表13-1[1],选用LX2型联轴器,半联轴器的孔径,故取,半联轴器与轴配合的毂孔长度
Ⅳ.轴的结构设计
初步确定了轴的各段和长度。
数据统计如下表:
联轴器处
d1=35mm
60mm
d2=35+5=40mm
右端轴承处
=40+5=45mm
32mm
d4=48mm.
d5=56mm
=d3=45mm
30mm
齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。
按由《机械设计课程设计》表11-28[1]查得齿轮与轴的连接,选用普通平键,同样,半联轴器与轴的连接,选用平键为。
滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来保证的。
Ⅴ.求轴上的载荷
作轴的空间受力简图(图1)
作水平面受力图及弯矩图(图2)
作垂直面受力图及弯矩图(图3)
作合成弯矩(图4)
作转矩T图(图5)
作当量弯矩图(图6)
15358
55610
可知,I处截面当量弯矩最大,故应对此进行校核
由表查得,对45钢
故按《机械设计基础》(11.3)[2]得
因此该轴符合要求
(三).滚动轴承的校核
轴承的预计寿命
(1)轴承选择:
已知,;
内径分别为30mm与45mm。
选择深沟球轴承6206C与6209C。
(2).轴承寿命计算
由于,取,角接触球轴承,取,
故满足预期寿命。
6.键联接设计
Ⅰ.带轮与输入轴间键的选择及校核
轴径,轮毂长度,查手册,选A型平键,其尺寸为,,(GB/T1095-2003)
现校核其强度:
查手册得,因为,故键符合强度要求。
Ⅱ.输出轴与联轴器间键的选择及校核
轴径,轮毂长度,查手册,选A型平键,其尺寸为
,,(GB/T1095-2003)
Ⅲ.输出轴与大齿轮间键的选择及校核
7.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,
1.机体有足够的刚度
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度
2.考虑到机体内零件的润滑,密封散热。
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H大于30~50mm
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为
3.机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为8mm,圆角半径为R=5。
机体外型简单,拔模方便.
4.对附件设计
A视孔盖和窥视孔:
查阅《机械设计课程设计》表14.7[1]在机盖顶部开有窥视孔,能看到传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M10紧固
B油螺塞:
查阅《机械设计课程设计》表14.14[1]
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔选用六角螺塞M18堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。
C油标:
查阅《机械设计课程设计》表14.13[1]选用杆式油标M12.
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.。
D通气孔:
查阅《机械设计课程设计》表14.8[1]
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡。
E位销:
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销M6,以提高定位精度.
F吊
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