机械课程设计全设计

1、第三章减速器结构选择及相关性能参数计 算3.1减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2电动机选择(一) 工作机的功率Pw代二FV/1000二1150X 1. 6/1000=1. 84kw(二) 总效率总"总二带"齿轮帀联轴器7师血承=0.96 x 0.98 x 0.99 x 0.96 x 0.992 =0.876(三) 所需电动机功率乙Pd = Pw 1 叽 =1.84/0.876 = 2.100 (KW)查机械零件设计手册得Ped = 3 kw电动机选用 Y112M-411 满二 1420 r/min3.3传动比分配工作机的转速n=60X1000v/ (zr

2、D)=60X1000X1.6/(3. 14X260)=117. 589r/min口 = n . In = 1420 /117.589 = 12.076(/7nin)取：带=3则 Q = ijQ = 12.076/3 = 4.0253.4动力运动参数计算(一)转速n电动机 选用： Y100L2-4f带=3/y. =4.025计算及说明结果“0 二 口 满=1420 (r/min)并1 二o/i 带二 11 满/i 带=1420/3=473. 333 (r/min)"二心 /i 齿=473.333/4.025=117.589 (r/'min)©二"二 117.

3、589 (r/min)（二）功率PP0=Pd = 1.612 伙阴片=2%： = 2100 x 0.94 = 1.974 伙 w)P2 = P"庞“亦：=1.974 x 0.98 x 0.99 = 1.916 伙w)均=马张軸诃軸承=1.916 x 0.99 x 0.99 =1.875 (kw)（三）转矩T7； = 9550 R /n0 = 9550 x 2.100/1420= 14.126© m)T、=劭：石=14.126 x 0.96 x 3 = 40.684 (N m)T2=40.684 x 0.98 x 0.99 x 4.025=15&872(N m)T、=

4、卩2“联軸器"轴*，齿带=158 -872 x 0.99 x 0.99 x 1=155.710(N m )计算及说明结果轴号功率P/kWN/(r mirfjT/(N m)i702.100142014.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98将上述数据列表如下:第四章齿轮的设计计算4. 1齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用45号钢，调质处理，HB = 236大齿轮选用45号钢，正火处理，HB=1904. 2齿轮几何尺寸的设计计算4. 2.1按照接触强度初步设计齿轮主要

5、尺寸III机械零件设计手册查得b” iim I = 580 MPa S 血 2 = 5% ,SHlim = 1bpiiml = 215/巧，07伽2 = 00hm = 1p = nxln2 =473.333/117.589 =4.025III机械零件设计手册查得Zni = Zn2= 1 Yni = Yn2= 1.1由k/.=勺严纽=普1 = 580MPnS】im1%=也产1二斗530陀阳-°7血几-215x1.1 _244m< Sfiim1%-叽2人2 200x1.1 _ 204MP, Siim1（-）小齿轮的转矩厂T, = 9550 片 g = 9550 x 1.974/47

6、3. 377 = 42.379 （TV 加）（二）选载荷系数K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取K=l.l（三）计算尺数比“ =4.025（四）选择齿宽系数0根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取屮d=（五）计算小齿轮分度圆直径计算及说明结果心766K7(u + 1) 区芮护厂7663 1.1x40.684x(4.025 + 1)1x53O2x 4.025=44.714( mm)（六）确定齿轮模数m"=牛(1 + “)=牛Z (1 + 4.025)=112.34畑7)m =(0.

7、007002)a = (0.0070.02) X 185.871取m=2（七）确定齿轮的齿数乙和Z2Z=£ = 44714=2236in 3取乙二24Z2 = /zZ, =4.025 x24=96.6取 Z2 = 96Zi = 24Z2 = 96（八）实际齿数比”齿数比相对误差= l上= 0.006A ±25%允许（九）计算齿轮的主要尺寸dx = niZ = 2 x 24 = 48( nun)£ =48mmd2 =niZ2 = 2 x96 = 192(”)(12 = 192mm中心距a = ( +d 2) = (48 +192)= 120(inm)2 2齿轮宽度

8、82=0,4=1x48 = 48(0a= 120mmBi = B2 + (5 10) = 53 58(mm)取 Bi =57 (mm)Bi=57mni（十）计算圆周转速V并选择齿轮精度B2=48mmraljL34 x 48 x 473.333 < v =: = 1.189(/7? / s)V=1.189060x100060x1000'7(m/s)查表应取齿轮等级为9级，定为IT7但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。4.2.2齿轮弯曲强度校核（-） 由4.2.1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力% =244<7f2=2O4M（二）计算两齿轮齿根的弯曲应力由机械零件设计手册得Yn

9、=2.63*2=2.19比较Yf /ctf的值rF1 /%1=2.63/244=0.0108> YF2/ % 1=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为计算及说明结果r _ 2000 K也 _ 2000 x 101.741 x 2.63B.m2Z.66 x 3? x 22 = 4O.952（MPd） <%齿轮的弯曲强度足够4. 2. 3齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径血由机械零件设计手册得h*a=l c4 = 0.25强度足够d“i = di + 2h(il =(Z + 2/q：= (24 + 2 x 1) x 2 = 54(m/n)=54mmd“2 =+ 2h<

10、j =(Z2 += (96 + 2 x 1) x 2 = 196("”)<2齿距P = 2X3. 14二6. 28(mm)=196mm齿根高hf =(h + c* = 2.5(mm)h=45mmS=3.14mm齿顶高ha = hm = 1x2 =)P=6.28mm hi=25mm齿根圆直径/ha=2mni dn=43mmd 门=一 2h=48 - 2 x 2.5 = 43()df2= 187mmdl2 =d2 -2hf =192 -2x2.5 = 187(/7?)4. 3齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d= 0

11、50（“”）轮毂直径 £>! = 1.6d= 1.6 X 50=80 (mm)轮毂长度 L = 66（曲）轮缘厚度8 0 = (34)m = 68 (mm)取Jo=8轮缘内径 O2 =da2 -2h-2 () =196-2X4.5-2X8计算及说明结果=171 (mm)取 D2 = 170(mm)腹板厚度 c=0.3 ,=0.3X48=14.4取 c=15(mm)腹板中心孔直径0。=0.5(0 +Q )=0.5(170+80)= 125(mm)腹板孔直径=0.25 () =0.25 (170-80)=22.5(mm)取o=2O(mm)齿轮倒角 n=0.5m=0.5X2=l齿轮工

12、作如图2所示：帕5IX±I结果计算及说明第五章轴的设计计算5.1轴的材料和热处理的选择ill机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB2172356 =650MPab, =360MPa=280MPa5. 2轴几何尺寸的设计计算5. 2. 1按照扭转强度初步设计轴的最小直径D?=32mm从动轴厶二c 住二115 J"* 二29. 35n2 V 117.587考虑键槽厶=29.35 X 1.05=30.82厶选取标准直径d2 =32 (nun)5. 2.2轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则， 主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。5. 2.

13、3轴的强度校核从动轴的强度校核圆周力 Ft = 2(W Tl =2000 X 158.872/192=1654.92 d2径向力Fr= Ft tan=l654.92Xtan20° 二602. 34由于为直齿轮，轴向力化二0作从动轴受力简图：(如图3所示)计算及说明结果L=110mmRHA = RfJB=0.5 Ft =0.5X1654.92=827.46()Mhc =0.5 Rha L=827.46 X 110X 0.5/1000=51.72 (N m)Rva = Rvb =0.5 Fr =0.5 X 602.34 =301.17 (N m)Mvc =0.5 Rva L=501.17

14、X110X 0.5/1000=36.4 (2V m)转矩 T=158.872(N m)校核Mc = MHc +Mvc2 =V51.722+18.822 =55.04 (AT-m)+ (aT)2 = J55.04' +(0.6x15&872)，=118.42 (N 加)由图表查得，o-_，l，=55MPa3 3dlO 1 性 | 二 10 ； 11842 =29. 21 (mm)Vo id丄V 0.1*55考虑键槽 d二29. 21mm < 45mm则强度足够第六章轴承、键和联轴器的选择6.1轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈

15、值查机械零件设计手册选择62072个(GB/T276-1993)从动轴承 6209 2 个从动轴(GB/T276-1993)承2个寿命计划：计算及说明结果两轴承受纯径向载荷P=602.34X=1Y二 0从动轴轴承寿命：深沟球轴承6209,基本额定功负荷Cr =25.6KNft = 5=3z - io6 f/Af -io6"25.6x1x1000$60/b P 丿60x117.589<602.34 丿=10881201预期寿命为：8年，两班制L=8X3OOX16=38400< 厶帥轴承寿命合格6. 2键的选择计算及校核（-）从动轴外伸端d=42,考虑键在轴中部安装故选键10

16、X40GB/T10962003, b二 16, L=50, h=10,选 45 号钢，其许用挤压力从动轴 外伸端= 100MPa键10X40GB/10962003则强度足够，合格（二）与齿轮联接处d=50mnn考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键14X52 GB/T1096-2003, b= 10mm,与齿轮L=45mm, h=8mm,选45号钢，其许用挤压应力o订联接处键14X= 100MPa52GB/T10962003则强度足够，合格计算及说明6. 3联轴器的选择山于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆 装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.3Tc =9550皿=95

17、50X 心爪"=202.290nu117.589L8性联 T ，二一 用弹住器 选型套轴选用TL8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩7； =250, Tc<Th。釆用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=3240,选435, 轴孔长度L二82TL8型弹性套住联轴器有关参数型号公称 转矩T/(Nm)用速n/min 许转”(r*轴孔 直径 d/mm轴孔 长度 L/mm外径D/mm材料轴孔 类型键槽类型TL625033003582160HT200Y型A型第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图7. 1润滑的选择确定7.1.1润滑方式齿轮浸油 润滑轴承脂 润滑1齿轮V

18、 =1.2<<12 m/s应用喷油润滑，但考虑成 本及需要，选用浸油润滑2 轴承采用润滑脂润滑7.1.2润滑油牌号及用量1齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1020mnb齿轮用150号机 械油需油量为1.5L左右2轴承润滑选用2L-3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜轴承用 2L3 型 润滑脂7. 2密封形式1 箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2 观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3 轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖的间隙，山于V<3 (m/s),故选用半粗羊毛毡加以密封4 轴承黑近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部7. 3减速器附件的选择确定列表说明如下:计算及说明结果名称功川数虽材料规格螺栓安装端盖12Q235M6X 16GB 57821986螺栓安装端盖24Q235M8X25GB 57821986销定位235A6X40GB 1171986垫圈调整安装365 Mn10GB 93198