机械课程设计报告

机械设计课程设计报告书题目：带式输送机传动装置学院〔系〕：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：一、传动方案分析设计题目为带式输送机传动装置。载荷F=1757N，载荷性质为微振，卷筒直径D=0.23m，速度V=2.85m/s，使用地点为室外，要求小批量生产，使用年限为五年一班。二、电动机选择传动装置的运动和动力参数计算2.1电动机方案确定2.1.1电动机类型和构造形式选择选择Y系列〔IP44〕三相异步电动机。该系列电动机为封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机，效率高，节能，堵转转矩高、噪声低、振动小。运动平安可靠。能防止灰尘、铁屑和其他杂物侵入电动机内部。2.1.2电动机容量确定工作机是同步带传动，ηw输出功率：η1为联轴器效率〔弹性联轴器〕，η1=0.99；η2为齿轮传动效率〔8级精度齿轮传动〕，η2=0.97；η3为轴承效率〔滚动轴承〕，η3=0.99.总效率:电动机的输出功率:KW2.1.3电动机转速选择(附电动机主要性能参数表)工作机的转速:r/min一级圆柱齿轮减速器推荐传动比:i=1-8;电动机的转速n0=n*i<236.8*8r/min=1894.4r/min;根据功率Pd和转速n0，查表可得选择电动机为Y系列〔IP44〕三相异步电动机Y160-6.电动机主要性能参数电机型号额定功率P/kW同步转速r/min满载转速nr/min满载效率/%Y160M-61000970862.2传动装置总传动比确定设小齿轮所在轴为1轴，大齿轮所在轴为2轴；(1)传动比为：(2)各轴转速:n1=n0=970r/min;n3=r/min(3)各轴输入功率：=kw〔kw〕〔kw〕〔kw〕(4)各轴输入转距：〔N·m〕〔N·m〕〔N·m〕〔N·m〕三、传动零件的设计计算3.1齿轮传动设计方案根据设计条件：齿轮采用闭式软齿面由?机械设计课程设计指导手册?查得小齿轮：45钢，调质处理，硬度197~2866HBS，取=240接触疲劳极限弯曲疲劳极限大齿轮：45钢，正火处理，硬度156~217HBS，接触疲劳极限弯曲疲劳极限取平安系数：1.251.0齿轮传动参数设计设齿轮按8级精度制造，载荷性质为微振，根据机械设计根底。查表11-3，取载荷系数K=1.1。查表11-6可知，齿宽系数；查表11-4可知，弹性系数〔1〕计算小齿轮分度圆直径(2)齿宽b〔4〕初选齿数小齿轮齿数Z1=25;大齿轮齿数(5)模数mmm圆整模数，按表4-1,取m=3mm;(6)中心距a对中心距进展圆整，取a=195mm;实际齿数为：Z1=25；Z2=105;实际传动比：〔7〕圆柱齿轮相关数据查表可知：齿顶高系数为ha*;顶隙系数c*=0.25.强度校核验算轮齿弯曲强度(1)齿形系数(2)(3)齿轮的圆周速度对照表11—2可知选用8级精度适宜。四、轴的计算4.1轴径初估根据轴的功率进展估算。4.2轴系构造设计方案分析4.2.1高速轴构造设计方案分析〔1〕初选材料选用45钢,正火处理，其主要性能如下：〔2〕初算轴径=c=108=mm〔3〕轴的构造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那么，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。取1轴的最小轴径d1=30mm其他轴径分别为38mm40mm42mm47mm40mm轴的构造图如下所示：低速轴构造设计方案分析〔1〕初选材料选用45钢,调质，〔2〕初算轴径=c=108=32mm轴的构造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那么，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。由于从动轴的尺寸计算后得出可以安装齿轮，故从动轴选用普通轴。取从动轴的最小轴径d1=40mm其他轴径分别为48mm50mm52mm57mm50mm轴的构造图如下所示：4.3轴系构造强度校核(选择一根轴即可)高速轴的强度校核：圆周力法向力a求垂直面支反力b求水平面支反力c垂直面弯矩L=L=水平面弯矩L=59560.9合成弯矩==d转矩圆周力当量弯矩==e计算危险截面处轴的直径：轴的材料选用45钢，调质处理,并查表得：=650〔查表14—1〕=60MPa〔表14—3〕d≥==26.3mm考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大5%那么d=mm<35mm经校核所设计的从动轴轴径适宜。五、键的选择及键联接的强度计算5.1键联接方案选择〔1〕1轴外伸端D=30mm，应选键GB/T1096—2003，b=10mm，L=50mm，h=8mm，选45号钢。(2)1轴与小齿轮配D=42mm，考虑键在轴中部安装应选键GB/T1096—2003，b=12mm，L=33mm，h=8mm，选45号钢。〔3〕2轴外伸端D=40mm，应选键GB/T1096—2003，b=12mm，L=50mm，h=8mm，选45号钢。〔4〕2轴与大齿轮配合D=52mm，考虑键在轴中部安装应选键GB/T1096—2003，b=16mm，L=49mm，h=10mm，选45号钢。5.2键联接的强度计算〔1〕1轴外伸端所选键，选45号钢，其许用挤压力=100MPa那么强度足够，合格。〔2〕1轴与小齿轮配合所选键，选45号钢，其许用挤压力=100MPa那么强度足够，合格。〔3〕2轴外伸端所选键，选45号钢，其许用挤压力=100MPa那么强度足够，合格。〔4〕2轴与大齿轮配合所选键，选45号钢，其许用挤压力=100MPa那么强度足够，合格。六、滚动轴承的选择和根本额定寿命计算6.1滚动轴承选择方案及固定方案考虑轴受力较小且主要是径向力，应选用深沟球轴承主从动轴承根据轴径值查?机械设计课程设计指导书?选择主动轴轴承：6208从动轴轴承：6210各2个〔GB/T276-1993〕，两轴承受纯径向载荷。两个轴承中的一个采用轴承盖和轴肩固定，另一个采用定距环和轴承盖固定。6.2滚动轴承根本额定寿命计算完成计算后说明寿命(平安)要求与经济性的矛盾七、联轴器选择由于减速器载荷较平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，应选用弹性柱销联轴器。轴1的最小轴径：d1min=20.2mm;轴2的最小轴径：d2min=32.0mm;轴1转速为：n1=970r/min;轴2的转速为：n2=236.8r/min。将机器启动时的惯性力和工作中的过载等因素考虑在内，联轴器的计算转矩Tc为:转矩变化很小，选取工作情况系数为：KA=1.5.。Tc1=KA*T1=1.5*62.872N*m=94.308N*m；Tc2=KA*T2=1.5*247.3N*m=370.95N*m；根据?机械设计课程设计指导手册?表15-4，因为Tc<Tn；n<np；所以轴1处的联轴器选取LT5;轴2处的联轴器选取LT7;联轴器主要参数型号公称转矩T/〔N*m〕许用转速n/(r/min)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LT5125360030150130HT200Y型A型LT7590HT200Y型A型八、润滑与密封的选择8.1润滑方案比照及确定齿轮润滑是㓎油润滑大齿轮齿轮的速度：V=3.81m/s>3m/s。轴承的润滑选择油雾润滑。8.2密封方案比照及确定a、.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b、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、垫片进展密封c、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，选用橡胶密封圈加以密封。九、其它技术说明9.1减速器附件选择方案箱体主要构造尺寸计算:箱座壁厚：=8mm箱座凸缘厚度：b=12mm箱盖厚度：=8mm箱盖凸缘厚度：=12mm箱底座凸缘厚度：=20mmδ大齿轮顶与内箱壁距离：=10mm小齿端面到内箱壁距离：=10mm地脚螺栓M16，数量6个。9.1.1通气器减速器在运转时，箱体内温度升高，气压增大，对密封不利，所以在箱体上方安装通气器，可以使膨胀的气体自由溢出，保证压力平衡，提高箱体缝隙处的密封性能。本减速器在室外工作，所以选择室外的通气器。生产批量为小批，通气器和窥视孔盖采用焊接的构造。工作环境为室外，所以选用较为完善的通气器，其内部做成各种曲路，并有金属滤网，可以减少停车后灰尘随空气进入机体内。9.1.2油标用于检查油池油面高度，以保证箱体内有正常的油量。游标尺常放置在便于观察减速器油面及油面稳定处，确定油标尺的高度和角度，应使油孔位置在油面以上，以免油溢出。设计时，应使箱座油标尺座孔的倾斜位置便于加工和使用，座孔外表要铣沉孔。9.1.3螺栓及吊环螺钉吊环螺钉用于拆卸箱盖，也允许用来吊运轻型减速器。9.1.4其它附件油塞：放油孔的位置在油池的最低处，箱体上放油孔内的内螺纹的小径与油池的底面在同一高度，保证箱体内的润滑油和杂志能够排净。放油孔用螺塞封住，在箱体外壁上有5mm高的凸台，凸台上加工3mm深的鱼眼坑，加油圈，保证密封效果。9.2减速器主要构造配合要求键、轴承、端盖、联轴器、中心距说明配合精度要求与经济性的矛盾9.3减速器主要技术要求安装1.减速机的组装、部装以及总装一定要按装配工艺顺序进展。不能发生工艺干预，如轴中间的齿轮还没装，便现把轴端的轴承装配。2、未经技术检查科检查合格、验收、未打印和油漆未干的零件一概不准装配。3、任何相互配合的外表尽量不要在装配时修正，要求配作零件、象键和键槽的修配除外。4、滚动轴承在装到轴上之前应先在油中预热80-100摄氏度，并要做热膨胀计算，力的传递应通过滚动轴承的内环，装配时将未打印的一面向支承面装靠。5、减速机机盖、机座对合面尽量不要采用任何垫片进展密封6、装配前零件要进展清洗，滚动轴承要用汽油或质量好的清洗机清洗，绕后用压缩空气吹干。7、减速机装配后进展试验车，试运转的转速应接近减速机额定转速，严禁在试车时的润滑油内参加研磨剂和杂质，齿面接触率要到达规定的等级要求。8、减速机合格后，由技术检验局部打印并出鉴定书，未经过检验合格的减速机不能进展机器装配和入库，成品包装好的减速机要有合格证和安装保养须知。拆卸：整台减速器的拆卸如有整台同型号、同传动比的减速器备件时，已损坏的减速器可整台更换。分别卸下减速器高速轴端、从动轴端的连接螺栓，使减速器与传动系统脱开，卸下地脚螺栓后，整台减速器即可卸下。十、设计小结本次的课程设计，我学到了很多，收获了很多。这是大学以来第一次设计这么大的装配图，当把图纸发下来的时候，面对空白的图纸，都不知道从何下笔。通过查阅资料和教师的指导下，知道了如何一步一步的去完成这次的课程设计。但设计的过程还是困难重重的。装配图的设计是严谨的，需要查阅许多的资料，来确定装配图的尺寸。不能够偷懒，直接将图画出来。画图的时候要注意小的细节，细节的问题才是关键。当教师检查图的时候，就因为自己注意的细节少，出现了很多自己没发现的小错误。本次的课程设计还增强了团结协作的能力。当遇到问题的时候，需要同学间的互相帮助，交流图的经历，这样才能又快又好的完成任务。课程设计为两周的时间，对于我来说时间稍稍有些紧，导致装配图画的不够完美，有些遗憾。这次的设计，综合运用了以前学过的知识，学以致用。设计中又学到了很多课堂上学不到的知识，是对于我们是一次很好的锻炼和学习的时机。相信对将来的工作有很大的帮助。除此之外，要感谢教师的耐心指导，教师认真负责的态度，值得我们学习。十一、参考资料[1]赵炳利，郑长民工程制图中国标准出版社，2021[2]韩晓娟机械设计课程设计指导手册中国标准出版社，2021[3]龚溎