中南大学机械设计课程设计说明书

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！带轮输送机传动装置设计计算说明书设计课题:带轮输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器的设计冶金院班姓学级名号冶金1101张宏指导教师邓晓红老师2013年9月机械设计课程设计计算说明书目录前言第一章传动方案拟定第二章电动机的选择2.1电动机类型及结构的选择…………62.2电动机选择…………62.3确定电动机转速……………………7第三章确定传动装置总传动比及分配各级的传动比3.1计算总传动比……………………83.2分配传动比………9第四章传动装置的运动和动力设计4.1轴的转速计算……………………104.2轴的功率设计计算…………………104.3轴的转矩设计计算…………………10第五章齿轮传动的设计第六章传动轴的设计6.1高速轴的设计计算…………………146.2低速轴的设计计算………………17第七章箱体的设计第八章键连接的设计8.1输入轴的键设计………………218.2输出轴的键设计………………21第九章滚动轴承的设计9.1当量动载荷计算…………………229.2输入轴的轴承设计………………229.3输出轴的轴承设计………………22第十章联轴器的设计第十一章润滑和密封的设计10.1密封的设计……………………2210.2润滑的设计……………………23第十二章参考资料第十三章设计小结前言计就是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。于机械制造，纺织，轻工机械，冶金，船舶，航空等领域中是生产中具有典型性，代表性的通用部件，运用极其广泛。齿轮减速器具有轮、轴、滚动轴承、螺纹连接等通用零件和箱体加强和提高。以分析、概括和完善。个方面将工业生产逐步转变为机械化、自动化、现代化。《机械设计》课程设计任务书设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器三、原始数据ms四、设计工作量：1、减速器装配图一张（1号图纸）2、零件图2张（1号图纸、2号图纸各一张）3、设计说明书一份1Y工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：(KW)dＷa由式(2)：ＰV/1000(KW)Ｗ因此P=FV/1000ηa(KW)d5总１３４式中：η、η、η、η、η分别为带轮传动、轴承、齿12345轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取η=η0.98.99.η5=0.96则：η=0.960.99×0.97××0.96=0.859３总P=FV/1000ηd总=(3000×1.5)/(10000.859)=5.24(kw)=(60×1000×1.5)/400·π）=71.64r/min根据手册Ｐ７表１推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3２～１4。则总传动比理论范围为：Ｉ’＝６～24。故电动机转速的可选范围为’d=I×n卷筒=429.84～1719.36r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min下表）电动机型号额定功率(r/min)Kg减速器3.83119(×AC/2+AD)×HD12m1、可得传动装置总传动比为：ia=nm/n=nm/n卷筒=960/71.64=13.40ia=i×i（式中ii分别为带轮传动00、因为：所以：将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及n,n为各轴的输入转矩（r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数Ⅰm0ⅡⅠ1=320/4.467=71.64r/minnⅡⅠd01d1ⅠⅠⅡ1223ddmⅠ1m2m计算各轴的输出功率：由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：P’=P×η=5.5×0.960.99=5.23KWⅠⅠP’=P×η=5.23×0.990.97=5.02KWⅠⅠ=157.5750.99=155.99N·m240HBS190HBS。560380Hlim1Hlim2HσH1SHσH2SHHFσ1.25SaFσ256F2SaF按接触强度设计齿轮按8级精度制造，去载荷系数k=1.5。2kT12ud1≥31Hu=4.467d1=79.6mmσF1=2KT1YF1/bm²z1=113.9MPa,σF2=σF1。齿轮圆周速度v=πd1n1/601000=1.407m/s.符合强度要求。选8级精度合适。六轴的设计1，输入轴的设计(1)确定轴上零件的定位和固定方式（如图）1，5—滚动轴承2—轴3—齿轮4—套筒6—密封盖7—轴端挡圈8—轴承端盖9—带轮10—键P116mm3d1=30.45mmd2=49.42mmd1=31.5mmd2=50mm。(3)确定轴各段直径和长度.○从带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应1该增加5%，取31.5，L=63mmΦmm○右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承3有径向力，而轴向力为零，选用6207型轴承，其尺寸为d×D×B=35×7217，那么该段的直径为Φ35mm，长度为L=33。3○右起第四段，该段装有齿轮，并且齿轮与轴用键联接，直4径要增加5%，小齿轮的分度圆直径为，则第四段的直径取Φ齿轮宽为b=70mm45Φ46mm,长度取L=14mm5566，长度L=17mm6(4)求齿轮上作用力的大小、方向11○作用在齿轮上的转矩为：T1=156102×5·Ft=2T/d=3714N22Fr=Ft·tanα=3714tan20=1352NFt，F的方向如下图所示r根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。ABt垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0AB垂直面截面C的弯矩：M’=M’=R’73=50。AM1372222C（7）转矩T=F×d/2=146.754Nmt1因为是单向回转，转矩为脉动循环，α=0.6可得右起第四段剖面C处的当量弯矩：22（9）判断危险截面并验算强度○右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径与相邻段1相差不大，所以剖面C为危险截面。已知M=73.164Nm由课本表13-1有:-13e43-1○右起第一段D处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为2危险截面：σ=M/W=M/(0.1·D)3eDD13-1所以确定的尺寸是安全的。2输出轴的设计计算选用45#调质，硬度197~286HBS○从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则1轴应该增加5%，取DΦ50mm，又联轴器的长度为，1○右起第二段直径取d2=，考虑到带有密封的轴承2端盖的轴段长度，应根据轴承端盖的厚度来确定，并考虑联轴○右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则3轴承有径向力，而轴向力为零，选用6212型轴承，其尺寸为d××B=60××22DΦ3L。35%d4=63mm，L4=63mm，○右起第六段，由于同一轴上的轴承选用同一型号，便于轴承6座孔镗制和减少轴承类型，取d6=d3=60mm，Ld=22mm。七．箱体结构设计(1)窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。(2)放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。(4)通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。(5)启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。(6)定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。(7)调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。(8)环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。(9)密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封封效果相差很大，应根据具体情况选用。箱体结构尺寸选择如下表：8机座凸缘厚度机盖凸缘厚度机座底凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁联结螺栓直径12b121b20220816121602轴承端盖螺钉直径窥视孔盖螺钉直径定位销直径1088d至外机壁距离26,22,18fd，2至凸缘边缘距离轴承旁凸台半径24,1624,16齿轮端面与内机壁距离机盖、机座肋厚m,m7，712轴承端盖外径2t，15010，12轴承端盖凸缘厚度轴承旁联接螺栓距离SdM和M21八．键联接设计1．输入轴与联轴器联接采用平键联接此段轴径d=31.5mm,L=63mm11查手册得，选用C型平键，得：1=4157.575（31.5853）R轴径d=35mmL=67mmT=157.575NmⅠ·22查手册选A型平键GB1096-792键128GB1096-79×2p=4157.575（35855）p九、轴承设计（1）初步计算当量动载荷P因该轴承在此工作条件下只受到Fr径向力作用，所以P=Fr=1352N查课本表，选择6207轴承Cr=19.8KN2.输出轴的轴承设计计算查课本表，选择6212轴承Cr=36.8KN根据条件，轴承预计寿命h十、联轴器的选择输入轴最小直径为50mm，综合考虑选择梅花形弹性联轴器，Y型ML7联轴器。.由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选自行刮下反复自行润滑。2．润滑(1)对于齿轮来说，由于传动件的的圆周速度v<12m/s,采用的距离H不应小于。对于单级减速器，浸油深度为一个齿全高，这样就可以决定所需油量，单级传动,每传递1KW需油量V=0.35~0.7m。30(2)失，同时也能形成