第六组课程设计

芜湖职业技术学院课程设计芜湖职业技术学院WuhuInstituteofTechnology课程设计题目带式输送机传动装置一级圆柱齿轮减速器设计姓名张柯松学号1501030158学院机械工程学院年制3专业模具设计与制造班级模具班2016年3月24日第第⑤确定电动机转速卷筒转速Hw=V/πD=57.32r/min根据查表可知，单级圆柱齿轮减速器的合理传动量iΣ=6-20则电动机转速的可选范围为Nd=iΣnw（6-20）×52r/min=（312~1040）r/min根据上述部分可知：电动机转速范围（312~1040）r/min：电动机功率Pd=4.0KW由《机械设计课程手册》表12-1选定电动机型号Y112M-2电动机型号：Y112M-4额定功率：4.0KW满载转速：1440r/min启动额定功率：4.0PW最大额定功率4.0PW机体质量：631.4计算传动装置的运动和运动参数1.4.1转速n电=480r/minn带=76.43r/minn齿76.43r/min1.4.2功率Pd=3.3KWP带=Pd·л带=3.1KWP齿=P带·л齿=3.0KW1.5计算总传动并分配各级传动比总传动比iΣ=лm//лw≈18.84‚分配传动比iΣ=л电/л带×л带/л齿考虑到润滑系条件因素，初定为。i1=л电/л带=3i2=л带/л齿=6.282.传动零件的设计和计算2.1带轮齿轮等传动件的设计计算2.1.1设计V带和带轮电动机输出功率Pd=3.30KW转速n电=76r/min带传动比i=3每天工作12小时确定功率PcPc=KA·Pd查《机械设计手册》表6-7查的工作情况系数KA=1.2故Pc=2.64KW根据Pc和л电查《机械设计手册》可知选用A型带确定带轮的基准直径查《机械设计手册》表6-10定小带轮dd1=100mm‚验算带速VV=πdd1л电/C×100=3.66m/s因为3.66m/s＜5m/s所以带速合适ƒ计算大带轮直径dd2=idd1=560mm根据《机械设计基础》表6-6选取dd2④确定V带的中心距a和基准长度La由式0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）490≤a0≤980取a0=800mm计算所需的基准长度LaLa=2754mm由《机械设计基础》表6-2得选取V带基准长度Ld=2800mm计算实际中心距aA=a0+Ld=846mmAmax=a+0.03Ld=930mmAmin=a-0.015ld=758mm⑤经验算小带轮上的包角a=180-（d2-d1）*957.3/a)=151.6＞120⑥计算带的根数z查《机械设计基础》表8-10得△P0=1.37kwKa=0.92Kl=1.11Z=1.75取2根计算单根V带的初拉力最小值（F0）min（F0)min=224N计算带对轴的压力FQFQ=869N带轮的结构设计：小带轮采用实心式，大带轮单根宽度为1.3mm取带轮宽度为35mm2.1.2齿轮的设计计算选择齿轮材料,并确定许用应力.小带轮采用实心式，大带轮采用单根宽度为1.3mm，取带轮轮宽为35mm齿轮的设计计算：选择软齿面齿轮传动，去小齿轮Z1=21取大齿轮 Z2=60由设计计算公式进行计算,即d1≥Ad√确定公式内的各计算数值:1›选载荷系数K1=1.32›计算小齿轮传递的转矩T1=9550﹡P1／N齿=63.029(N﹡m)3›选择齿宽系数中∮d=0.90参考表10-114›齿数比为u=Z2／Z1=2.86由于传动比相对误差∣(u-i)／i∣﹡100％=0.35％0.35％<3%~5所以齿数选择合适.参考表10-11选齿宽系数4d=1.1c齿轮相对轴承为对称布置根据表10-8选取计算系数Am=12.6和Ad=776由于较小冲击载荷,轴承对称布置和刚度较大,取载系数K=1.53计算小齿轮传递的转距离P1=Py带=5.28(KW)n1=Flim/i=320(r/min)T1=9550P1/n1=157.6(nm）4按照齿面接触强度计算小齿轮分度圆直径d1≥Ad5协调设计参数计算中心距a=d1（1+u）/2=175.1mm经过计算取a=180mm保证模数在标准值m=2a/（Z1+Z2）=4.44取标准值m=4.56计算主要几何尺寸，计算分度圆直径d1=mz1=95mmd2=mz2=270mm齿宽b=4dd1=85.05mm取b1=90mmb2=85mm校核齿根弯曲强度，计算当量齿数查表10-10查出复合齿形系数YsF1=4.316YsF2=3.88YsF1/[6F]=0.0103＞YsF2/[6F]=0.0096所以去YFs/[6F]=YFs1/[6F1]计算轮齿弯曲强度齿轮弯曲强度条件所需要的模数为m≥2.09综上所述，根据设计要求，最后选取模数m=4.5符合设计标准.2.2轴的结构设计计算2.2.1计算输入轴选择轴的材料确定轴的外伸段直径轴的材料选用45钢正火处理（200HBS）∴d=c³=37.5mm2.考虑到轴的外伸段上开有键槽（安装联轴器）将计算轴径加大3％~5％后参照表14-3取标准直径d=40mm（符合弹性柱销联轴器的要求轴捷径规范。）d1=40+40*0.1*2=48mm根据《机械设计课程设计手册》得轴承标准尺寸得d2=50mmd3=54mmd4=d2+0.1*d2*2=50+50*0.1*2=60mm3.输入轴上的齿轮受力分析，计算从动齿轮传递的转矩T2=9.55*1000000(p/N2)=347779.2KW.mm计算主动齿轮的圆周角，径向角Ft2=2Fi/d2=2*347779.2/95=7322NFr2=Ft2tan20°=2664N2.2.2计算输出轴d=c³=515mm参照表14.3取标准直径d=53mmd1=61d2=65mmd3=70mm=65+65*0.1*2=78mm输出轴上齿轮受力分析计算从动齿轮传递的传距T2=9.55*1000000（p/n）=9.55*1000000*（8.39/85）=942641N.mm计算从动齿轮的圆周力，径向力。Ft2=2F/d=2*942641/270=6983NFr2=Ft2*tan20°=2514N计算输出轴的支座反力和弯矩①直齿圆周力Ft从作用在垂直面上（使轴面在V1面上产生了弯矩变形）得到垂直面上A支座的反力RA4=RBH=F0H/2=6983/2=3492N在C处的水平弯矩McH=RAH*0.5=3492*3.5=298566②直齿轮径向力Fr从作用在垂直面上（使在V面上产生弯曲变形）得到垂直面上A支座的反力。RAV=RBV=Fr从/2=1257N在C处的垂直弯矩McV=RAV*0.5=1257*3.5=107474N.mm③在c处的合成弯矩Mc==317321N.mm⑸输出轴在cd段承受的扭矩属于它传递转矩，T从=942641N.mm⑹计算危险截面的当量弯矩由当量弯矩图可见c处是截面，按式14-3计算该处的当量弯矩（对一般转轴可视其扭矩为脉动循环性质取扭矩校正系数a=0.6）为Me==648521⑺计算c处的需要轴径d2参照表14-1和表14-4得到45钢正火的轴在对称循环状态下的许用弯曲应力[G-1]w=54Mpa按照14-5有Dc==49.3mm由于C出开键槽直径增大5％后得d2=51.795㎜它小于该处实际直径70㎜故轴的弯矩轻度够2.3滚动轴承的选择计算已知输入轴两端轴径的直径d=50㎜由于轴于齿轮的径向载荷Fr=2636N所以得到轴承的径向轴承Fr1=Fr2=1318N对于反承受径向载荷FrP=Fr=1318NX=1Y=0查表13-10的X1=1；Y2=0.所以轴承2的当量动载荷P=XFr+YF0=XFr+0=1318N计算轴承寿命根据式13-2得到需要轴承基本额定动载荷为C'=fpP/ft（60nl'h/106）=（1.5×1928.91）*=10873N<Cr故选用轴承代号60102.3.2已知输出轴两轴颈的直径d=65㎜由轴于齿轮的径向载荷Fr=6983N所以得到齿轮的径向载荷Fr1=Fr2=6893N对于反承载受到径向载荷P=Fr=6983N计算轴承寿命，根据13-2得到需要轴承基本额定动量载荷为C'=fpP/ft（60nl'h/106）=38755＜Cr故选轴承代号62132.4键连接的选择校核计算2.4.1主动轴键的选择轴段1与带轮配合的键1根据d1=35mm选取平键b10mm2根据校核方程式确定强度是足够的3选取键10x50GB/T10962.4.2轴段2与联轴器配合的键1根据d1=50选取圆头平键b=14mm，h=29mm，L=60mm2按校核方程式确定此圆头平键强度是足够的3选取键14x60GB/T10962.4.3轴段3与齿轮配合的键1根据d3=60mm选取圆头平键b=18h=11mm，L=55mm2按校核方程式确定次圆头平键的强度是足够的3选取键18x55GB/T10962.5联轴器的选择2.5.1选择十字滑块联轴器2.5.2已知联轴器的传递的转矩T2为665.7N/mm，转速n2为74.77r/min，被连接轴的直径为45mm3.减速器附件的选择3.1齿轮润滑选择浸油润滑将大齿轮浸入油里进行润滑，深度至少为10mm，转速低可以稍微深一点，但不可以过低。3.2轴承的润滑尽可能利用传动件的润滑油来实现，根据齿轮的周围速度来选择，并在轴承内侧设置挡油环 。3.3减速器的密封为了防止漏油和外界灰尘或者水的混合，浸入楼有补位，或者箱体面轴头，盖端及视孔盖等。总结心得与体会通过这次课程设计，让我更加深刻了解课本知识，和以往对知识的疏忽得以补充，在设计过程中遇到一些模糊的公式和专业用语，在选择在使用手册时，有的数据很难查出，但是这些问题经过这次设计，都一一得以解决，我相信这本书中还有很多我为搞清楚的问题，但是这次的课程设计给我相当的基础知识，为我以后工作打下了严实的基础。

通过这次设计使我对课本知识的巩固和对基本公式的熟悉和应用，计算力学和运动学及预选电动机过程中的那些繁琐的数据，使我做事的耐心和仔细程度得以提高。课程设计是培训学生运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析解决实际问题的重要教学环节，是对三年所学知识的复习和巩固。同样，也促使了同学们的相互探讨，相互学习。因此，我们必须认真、谨慎、踏实、一步一步的完成设计。如果时间可以重来，我可能会认真的去学习和研究，也可能会自己独立的完成一个项目，我相信无论是谁看到自己做出的成果时心