二级圆锥圆柱齿轮减速器设计课程设计说明.docx
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二级圆锥圆柱齿轮减速器设计课程设计说明
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计课程设计说明
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
题目名称
评分项目
分值
得分
评价内涵
工作
表现
20%
01
学习态度
6
遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。
02
科学实践、调研
7
通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。
03
课题工作量
7
按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。
能力
水平
35%
04
综合运用知识的能力
10
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。
05
应用文献的能力
5
能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
06
设计(实验)能力,方案的设计能力
5
能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。
07
计算及计算机应用能力
5
具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。
08
对计算或实验结果的分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)
10
具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。
成果
质量
45%
09
插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度
5
符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。
10
设计说明书(论文)质量
30
综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。
11
创新
10
对前人工作有改进或突破,或有独特见解。
成绩
指导教师评语
指导教师签名:
年 月 日
1设计任务书……………………………………………………………………………1
2传动方案拟定…………………………………………………………………………2
3选择电动机……………………………………………………………………………3
4计算传动装置的运动和动力参数……………………………………………………5
5传动件的设计计算……………………………………………………………………7
6轴的设计计算…………………………………………………………………………17
7滚动轴承的选择及计算………………………………………………………………39
8键联接的选择及校核计算……………………………………………………………43
9设计小结………………………………………………………………………………44
设计任务书
题 目
带式运输机传动装置的二级减速器设计
1、课程设计的目的
机械设计课程设计是课程教学的一重要内容,也是一重要环节,目的有三:
1)使学生运用所学,进行一次较为全面综合的设计训练,培养学生的机械设计技能,加深所学知识的理解;
2)通过该环节,使学生掌握一般传动装置的设计方法,设计步骤,为后续课程及毕业设计打好基础,做好准备;
3)通过该环节教学使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力,学会编写设计计算说明书,培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)
设计一用于带式运输机上的传动及减速装置。
设计使用期限8年(每年工作日300天),两班制工作,单向运转,空载起动,运输机工作平稳,大修期为3年。
转速误差为+5%,减速器由一般规模厂中小批量生产。
要求装配图(0或1号)(1:
1)一张,低速级齿轮与轴,箱体或箱盖(共3张零件图),设计说明书(6000-8000字,word)一份。
传动简图(附后)及设计原始参数如下。
带拉力F(N)
带速度V(m/s)
滚筒直径D(mm)
4700
0.6
280
3、主要参考文献
[1]所学相关课程的教材
[2]陆玉主编,《机械设计课程设计》,北京,机械工业出版社,2004。
[3]濮良贵主编,《机械设计》,北京,高等教育出版社,1989.
[4]吴宗泽主编,《机械设计课程设计手册》,北京,高等教育出版社,1992.
[5]徐灏主编,《机械设计手册》,北京,机械工业出版社,1989.
4、课程设计工作进度计划
1)、准备阶段(1天)
2)、设计计算阶段(3---3.5天)
3)、减速器的装配图绘制(3天)
4)、绘零件图(3---3.5天)
5)、编写设计说明书(3天)
6)、答辩或考察阶段。
(0.5-1天)
指导教师(签字)
日期
年月日
教研室意见:
年月日
学生(签字):
接受任务时间:
年月日
设计计算及说明
结果
二、传动方案的拟订及说明
计算驱动卷筒的转速
拟定以下传动方案:
图一
设计计算及说明
结果
三、选择电动机
(1)电动机类型和结构型式
按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y(IP44)系列三相异步电动机。
它为卧式封闭结构。
2)电动机容量
(1)卷筒的输出功率
(2)电动机输出功率
传动装置的总效率
式中、…为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。
由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表2-4查得:
V带传动=0.96;滚动轴承=0.988;
圆柱齿轮传动=0.97;圆锥齿轮传动=0.96;弹性联轴器=0.99;卷筒轴滑动轴承=0.96;则
故
(3)电动机额定功率
由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表20-1选取电动机额定功率。
设计计算及说明
结果
3)电动机的转速
推算电动机转速可选范围,由《机械设计课程设计指导书》表1查得圆锥—圆柱齿轮减速器,则电动机转速可选范围为:
选同步转速为1000r/min,如下表:
电动机型号
额定功率(kw)
电动机转速(r/min)
电动机质量(kg)
同步
满载
Y132M1-6
4
1000
960
73
4)电动机的技术数据和外形,安装尺寸
轴伸出端直径(mm)
轴伸出端安装长度(mm)
中心高度(mm)
外形尺寸长宽高(mm)
38k6
80
132
设计计算及说明
结果
四、计算传动装置的运动和动力参数
1)传动装置总传动比
2)分配各级传动比
因为是圆锥圆柱齿轮减速器,圆锥齿轮取3~4,故
圆柱齿轮传动比
3)各轴转速(轴号见图一)
4)各轴输入功率
按电动机所需功率计算各轴输入功率,即
5)各轴转矩
设计计算及说明
结果
项目
轴1
轴2
轴3
轴4
轴5
转速(r/min)
960
960
310
77.6
77.6
功率(kw)
3.48
3.4
3.26
3.12
3.08
转矩(N*m)
34.62
33.82
113.5
728.51
719.17
传动比
1
1
3.5
6.7
1
效率
1
0.978
0.96
0.958
0.988
设计计算及说明
结果
五、传动件的设计计算
圆锥直齿轮设计
已知输入功率,小齿轮转速960r/min,齿数比u=3.5,由电动机驱动,使用期限8年(每年工作日300天),两班制工作,单向运转,空载起动,运输机工作平稳,大修期为3年。
1、选定齿轮精度等级、材料及齿数
1)圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)
2)材料选择由《机械设计(第八版)》表10-1选择小齿轮材料为(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS。
3)选小齿轮齿数,大齿轮齿数,取整。
则
2、按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行试算,即
(1)确定公式内的各计算数值
1)试选载荷系数
2)计算小齿轮的转矩
3)选齿宽系数
4)由《机械设计(第八版)》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限
设计计算及说明
结果
5)由《机械设计(第八版)》表10-6查得材料的弹性影响系数
6)计算应力循环次数
7)由《机械设计(第八版)》图10-19取接触疲劳寿命系数
8)计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,得
(2)计算
1)试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值
2)计算圆周速度v
3)计算载荷系数
根据,7级精度,由《机械设计(第八版)》图10-8查得动载系数
直齿轮
由《机械设计(第八版)》表10-2查得使用系数
根据大齿轮两端支撑,小齿轮作悬臂布置,查《机械设计(第八版)》表得轴承系数
设计计算及说明
结果
,则
接触强度载荷系数
4)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,得
5)计算模数m
取标准值
6)计算齿轮相关参数
7)圆整并确定齿宽
圆整取,
3、校核齿根弯曲疲劳强度
1)确定弯曲强度载荷系数
2)计算当量齿数
设计计算及说明
结果
3)由《机械设计(第八版)》表10-5查得齿形系数
应力校正系数
4)由《机械设计(第八版)》图20-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限,大齿轮的弯曲疲劳强度极限
5)由《机械设计(第八版)》图10-18取弯曲疲劳寿命系数
6)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数,得
7)校核弯曲强度
根据弯曲强度条件公式进行校核
设计计算及说明
结果
满足弯曲强度,所选参数合适。
圆柱斜齿轮设计
已知输入功率,小齿轮转速274.3r/min,齿数比u=6.7,由电动机驱动,工作寿命8年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作经常满载,空载起动,工作平稳,不反转。
1、选定齿轮精度等级、材料及齿数
1)圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)
2)材料选择由《机械设计(第八版)》表10-1选择大小齿轮材料均为40Cr钢(调质),小齿轮齿面硬度为280HBS,大齿轮齿面硬度为250HBS。
3)选小齿轮齿数,大齿轮齿数
4)选取螺旋角。
初选螺旋角
2、按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行试算,即
(1)确定公式内的各计算数值
1)试选载荷系数
2)计算小齿轮的转矩
设计计算及说明
结果
3)选齿宽系数
4)由《机械设计(第八版)》图10-30选取区域系数
5)由《机械设计(第八版)》图10-26查得,,则
6)由《机械设计(第八版)》表10-6查得材料的弹性影响系数
7)计算应力循环次数
8)由《机械设计(第八版)》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限
9)由《机械设计(第八版)》图10-19取接触疲劳寿命系数
10)计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,
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- 二级 圆锥 圆柱齿轮 减速器 设计 课程设计 说明
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