机械设计课程设计报告_第1页
机械设计课程设计报告_第2页
机械设计课程设计报告_第3页
机械设计课程设计报告_第4页
机械设计课程设计报告_第5页
免费预览已结束,剩余26页可下载查看

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、v1.0可编辑可修改5.机械设计课程设计称别业级名号师期名 痣日题 导成课系专班姓学指完一级圆柱齿轮减速器的设计计算 机械系机械设计与制造2018年6月27日17 机制17701班目录第一章绪论第二章 课题题目及主要技术参数说明课题题目主要技术参数说明 传动系统工作条件传动系统方案的选择第三章减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构电动机选择传动比分配动力运动参数计算第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)齿轮材料和热处理的选择齿轮几何尺寸的设计计算按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸齿轮弯曲强度校核齿轮几何尺寸的确定齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)轴的材料和热处理的选择轴几何尺寸的

2、设计计算按照扭转强度初步设计轴的最小直径轴的结构设计轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择轴承的选择及校核 键的选择计算及校核联轴器的选择第七章 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润滑的选择确定密封的选择确定减速器附件的选择确定箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图、工程力学、公差与互换性等多门课程 知识,并运用AUTOCA取件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节 也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练,使我们在众多方面得到了 锻炼和培养。主要体现在如下几个

3、方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和 其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能 力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了 一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科 学的工程设计能力和创新能力。(3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的 能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。(4)加强了我们对Office软件中Word*能的认识和运用。第二章 课题题目及主要技术参数说明课题题目带式输送机传动

4、系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮 减速器及VH专动。主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=1150N输送带的工作速度V= m/s,输送机滚筒直径 D=260 mm传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转;空载起动,工作载荷较 平稳;两班制(每班工作8小时),要求减速器设计寿命为8年,大修期为 3年,中批量生产;三相交流电源的电压为 380/220V。传动系统方案的选择图1带式输送机传动系统简图v1.0可编辑可修改计算及说明结果第二章减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构本减速器设计为水平剖分,封闭卧式结构。电动机选择(一)工作机的功率PWPw=FV/1000=1

5、150X 1000=(二)总效率总2总=带 齿轮 联轴器 滚筒 轴承=0.96 0.98 0.99 0.96 0.992=0.876(三)所需电动机功率PdPd Pw/ 总 1.84/0.8762.100(KW)查机械专件设计手册得 Ped = 3 kw电动机选用 Y112M-4n满=1420 r/min传动比分配工作机的转速n=60X 1000v/ ( D)=60X 1000X X 260)=mini 总 n 满/n 1420/117.589 12.076(r/min)取i带 3则3 i总/i带12.076/3 4.025动力运动参数计算(一)转速n电动机选用:Y100L2-4i带3i齿=计

6、算及说明结果7v1.0可编辑可修改n0 = n满=1420 (r/min )n I = n0 / i 带二门满/ i 带=1420/3= ( r/min) n = nI / i 齿= (r/min )nIII =nII = (r/min )(二)功率PPoPd 1.612(kw)P1 Po 带 2.100 0.94 1.974(kw)P2"齿轮轴承 1.974 0.98 0.99 1.916(kw)P3 P2 联轴器轴承 1.916 0.99 0.991.875(kw)(三)转矩TT09550P0/n。9550 2.100/1420=(N. m)T1 T0 带i带14.126 0.9

7、6 3 40.684(N m)T2 T1 齿轮轴承 i齿 40.684 0.98 0.99 4.025=(N. m)T3 T2联轴器轴承i齿带158.872 0.99 0.99 1=(N. m )将上述数据列表如下:轴号功率P/kWN /T/(N . m)i0142031231第四章齿轮的设计计算齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用45号钢,调质处理,H氏236大齿轮选用45号钢,正火处理,H及190齿轮几何尺寸的设计计算按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得Hlim1 580MPa, HHm2 530MPa $Hlim = 1Fliml 215MPa, FHm2 200MPa,S

8、F“m1n1/n2 473.333/117.589 4.025由机械零件设计手册查得ZN1 = ZN2 = 1 Y N1 = Yn2 =由 H1 Hlim1ZN1 580 1580MPaSh lim1H2H lim 2Z N 2Sh lim530 11530MPaF1F lim1YN1215 1.1244MPa aSF lim1F2F lim 2YN2200 1.1204MPaSF lim1(一)小齿轮的转矩TT19550R/n19550 1.974/473.377 42.379( N m)(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

9、械零件教材中表得,取 K=(三)计算尺数比(四)选择齿宽系数 d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d =1(五)计算小齿轮分度圆直径didi > 3 .KT i (u 1)1.1 40.684 (4.025 1)d H22u =7661 5302 4.025=(mm)(六)确定齿轮模数md144.7a 1 11 4.025112.343 mm22m =a = x取m=2(七)确定齿轮的齿数 乙和z2dd 1 44.714TTb -7 OyiZ1- 22.36 取 Z 1 = 24m 3Zi = 24Z2 = 96Z2 乙 4.025 24 96.6

10、取 Z 2 = 96(八)实际齿数比,Z296/一 一 4Z124' 齿数比相对误差0.006A <±%允许 (九)计算齿轮的主要尺寸d1 mZ1 2 24 48(mm)d2 mZ2 2 96 192(mm)计算及说明结果12.d1=48mmd2 =192mmv1.0可编辑可修改中心距a Id1d 2148192120mm22齿轮宽度 B2dd114848(mm)B1 = B2 + (5 10) = 53 58(mm)取 B =57 (mm)(十)计算圆周转速v并选择齿轮精度dm3.14 48 473.333 一“ ,v 1.189 m/s60 100060 1000查

11、表应取齿轮等级为9级,但根据设计要求齿轮的精度等级为 7级。齿轮弯曲强度校核(一) 由4 . 2 . 1中的式子知的齿轮的许用弯曲应力F1 244MPaF2 204MPa(二)计算附齿轮齿根的弯曲应力由机械专件设计手册得YF1 =YF2 =比较Yf / F的值Y F 1 / F1 =244=>Yf2/F2 =204=计算大齿轮齿根弯曲应力为a=120mmB=57mmB2=48mmV=(m/s)定为IT7计算及说明结果13.v1.0可编辑可修改计算及说明结果15.2000KT1Yf12000 101.741 2.63F12rB2mz266 32 2240.952(MPa) f1齿轮的弯曲强

12、度足够齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径da 由机械零件设计手册得 h*a =1 C强度足够da1 d12ha1Z12ha m (24 2 1) 2 54(mm)dai =54mmda2 d22ha2Z22ha m (96 2 1) 2196(mm)齿距x =(mm)da2齿根高hf2.5(mm)齿顶高hah am 1 22(mm)h=齿根圆直径d fS=P=d1 2hf 482 2.543(mm)hf =d2 2hf 1922 2.5187(mm)ha=2mm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=50(mm)轮毂直径D1 =x 50=

13、80(mm)轮毂长度L B266(mm)轮缘厚度8 o = (3 4)m = 6 8(mm) 取 0 =8轮缘内径D 2 =da2 -2h-20 =196-2XX8df1 =43mmdf2=187mmv1.0可编辑可修改=171(mm)取 D = 170(mm)腹板厚度 c= B2 = X48=取 c=15(mm)腹板中心孔直径 D 0 =( D1+D2)=(170+80)=125(mm)腹板孔直径 d 0 = (D2- DJ = (170-80)=(mm)取 d0=20(mm)齿轮倒角n=x 2=1齿轮工作如图2所示:计算及说明结果第五章轴的设计计算轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中

14、的图表查得选45号钢,调质处理,HB21入255b =650MPa s =360MPa1 =280MPa轴几何尺寸的设计计算按照扭转强度初步设计轴的最小直径 3 j 3从动轴 d2=c J" =115 J 1.955 = n n2 117.587考虑键槽d 2 = x =选取标准直径d2 =32 mm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。轴的强度校核从动轴的强度校核圆周力Ft =2000T2 =2000X 192=d2径向力Fr = Ft tan= x tan20 ° =由于为直齿轮,轴向力Fa =0作从动轴受

15、力简图:(如图3所示)D2=32mm31.RvARvB合力弯矩垂直面弯矩扭矩危险截面当量弯矩:5区£ 了八n从动轴受力简图结果计算及说明L=110mmRHA = RHB = F t =X =(N )Mhc=Rha=x 110X 1000=(N m)RVA =RVB = Fr = X = (N m)MVC = RVA = X 110X 1000=( N m)转矩T=(N m)校核Mc = VM HC2 Mvc2=、51.722 18.822 =(N m)Me=7MaT = v55.0420.6 158.872 2 =(N m)由图表查得,1 b=55MPa3 j 3 rTTTd >

16、;10 1 Me =10 J118.42 =(mm)、P0.11 b 0.1* 55考虑键槽d= < 45mm则强度足够第六章轴承、键和联轴器的选择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值查机械零件设计手册选择6207 2 个 人从动轴(GB/T276-1993)从动轴承 6209 2 个承2个(GB/T276-1993)寿命计划:结果计算及说明两轴承受纯径向载荷P= F r =X=1Y=0从动轴轴承寿命:深沟球轴承6209,基本额定功负荷Cr =ft=1二31_ 106ftCrL10h =60n2P106325.6 1 100060 117.

17、589602.34预期寿命为:8年,两班制L=8X 300X 16=38400<Li0h轴承寿命合格键的选择计算及校核(一)从动轴外伸端 d=42,考虑键在轴中部安装故选键10X40GB/T1096-2003, b=16, L=50, h=10,选 45 号钢,其许用挤压力p =100MPa p_ F t p= h 'l4000Ti 4000 158.872=< p10 Xhld8 30 3240则强度足够,合格(二)与齿轮联接处d=50mm考虑键槽在轴中部安装,故同一方位母线上,选键 14X52 GB/T10962003, b=10mmL=45mmrh=8mm选45号钢,

18、其许用挤压应力pp二100MPaGB/10962003Ft4000TI4000 158.872=L =< ' h l hld8 35 50则强度足够,合格14 X52GB/T10962003计算及说明结果联轴器的选择由于减速器载荷平稳,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=KPII1.3 1.916TC =9550-=9550=nH117.589选用TL8 型弹性 套住联轴器选用TL8型弹性套住联轴器,公称尺寸转矩Tn =250,Tc<Tn。 采用Y型轴孔,A型键轴孔直径d=3240,选d=35,轴孔长度L=82TL8型弹性套住联轴器有关参数

19、型号公称 转矩T/(N - m)许用转速n/1(r min轴孔直径d/mm轴孔长度L/mm外 径D/m m材料轴孔键槽类型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润滑的选择确定润滑方式1.齿轮V=< <12 m/s应用喷油润滑,但考虑成本及齿轮浸油需要,选用浸油润滑2.轴承采用润滑脂润滑润滑润滑油牌号及用量轴承脂润滑计算及说明结果齿轮用150号机械油轴承用2L 3 型润滑脂1 .齿轮润滑选用150号机械油,最低最高油面距1020mm需油量为左右2 .轴承润滑选用2L-3型润滑脂,用油量为轴承问隙的

20、1/31/2为宜密封形式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,由于 V<3 (m/s),故选用半粗羊毛毡加以密封4 .轴承靠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用数量螺栓安装端盖12螺栓安装端盖24销定位2垫圈调整安装3螺母安装3油标尺测量油面高度1通气器透气1箱体主要结构尺寸计算箱座壁厚 =10mm 箱座凸缘,箱盖厚度1 =8mm 箱盖

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论