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1、
課 程 設(shè) 計 說 明 書
題目:帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計
二級學(xué)院
機電工程學(xué)院
年級專業(yè)
15機械制造與自動化
學(xué) 號
1501011007
學(xué)生姓名
胡定鵬
指導(dǎo)教師
熊建強
教師職稱
副教授
目錄
第一章原始數(shù)據(jù) 1
第二章選擇電動機 2
第三章計算總傳動比和傳動裝置的運動和動力參數(shù) 3
第四章齒輪傳動的設(shè)計 4
第五章軸的設(shè)計 7
第六章滾動軸承的選擇及驗算 10
第七章鍵的選擇及強度校核 11
第八章聯(lián)軸器的選擇 12
第九章設(shè)計體會 13
參考文獻 14
新余學(xué)院課程
2、設(shè)計說明書
第一章原始數(shù)據(jù)
運輸帶工作拉力F=3500(N);運輸帶工作速度n=260 (r/min);滾筒直徑D=300(mm);每天工作24小時,連續(xù)單向運轉(zhuǎn),工作期限為5年,每年工作300天,載荷較平穩(wěn)。環(huán)境最高溫度350C;小批量生產(chǎn)。
傳動裝置簡圖:
第二章選擇電動機
(1)電動機的類型
按已知的工作要求和條件,選用Y型全封閉籠型三相異步電機。
(2) 傳動效率
帶傳動V帶傳動=0.96
齒輪傳動的軸承=0.99
齒輪傳動 =0.97
聯(lián)軸器 =0.99
卷筒軸的軸承
3、 =0.98
卷筒 =0.96
(3) 電動機工作功率
運輸帶速度=4.1
工作機所需的電動機輸出功率:=16.69
(4) 電動機轉(zhuǎn)速
卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為:=261.01
按推薦的合理傳動比范圍,取V帶傳動的傳動比=2~4,單級齒輪傳動比=3~5,則合理總傳動比的范圍為=6~20,故
==(6~20)261.01 , =(1566.06~5220.2)
根據(jù)計算出的量,由附表8.1查出適應(yīng)的電動機型號,其技術(shù)參數(shù)及傳動比的情況見表2-4。
表2-4 電動機型號
電動機型號
額定功率
滿載轉(zhuǎn)速
總傳動比
帶傳動比
齒輪傳動比
Y160M2-2
4、15
2930
11.22
2.8
4.01
第三章計算總傳動比和傳動裝置的運動和動力參數(shù)
(1)總傳動比: =11.22
電動機至Ⅰ軸的傳動比=2.8,Ⅰ軸至Ⅱ軸的傳動比=4.05
(2) 各軸轉(zhuǎn)速Ⅰ軸 =1046.42
(3) Ⅱ軸 =260.95
卷筒軸 =260.95
(3)各軸輸入功率
Ⅰ軸 =16.02
Ⅱ軸 =15.23
卷筒軸 =14.63
(4) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩
電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩:==54.40
Ⅰ軸: =146.23
Ⅱ軸 =563.10
卷筒軸 =551.90
運動和動力參數(shù)
5、的計算結(jié)果列于表3-4
表3-4 運動和動力參數(shù)的計算結(jié)果
軸名 電動機軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 卷筒軸
參數(shù)
轉(zhuǎn)速 2930 1046.42 260.95 260.95
輸入功率 16.69 16.02 15.23 14.63
輸出功率 54.40 146.23 563.10 551.90
第四章齒輪傳動的設(shè)計
(1)數(shù)據(jù)
傳遞功率=16.69
輸入轉(zhuǎn)速=1046.42
傳動比=4.01
(2) 選擇齒輪材料及精度等級
小齒輪材料用40Gr鋼調(diào)質(zhì),硬度為280HBS,大齒輪材料用40鋼調(diào)質(zhì),硬度為240HBS。
選用8級精度
(3) 設(shè)計計算
=54.4
6、0
取=1.1
選小齒輪齒數(shù)=28,則大齒輪齒數(shù)=112.2
取=112
選齒寬系數(shù)
齒輪材料的彈性系數(shù)=189.8
,
安全系數(shù):=1
=601046.43(530024)=2.26
=0.558
接觸疲勞壽命系數(shù):KHN1=0.90;KHN2=0.95
===540
===540
將數(shù)據(jù)代入公式中
=50.397
則模數(shù)==1.80
取標準模數(shù)=2
==228=56
==2113=224
由可得=156=56
==56
=75
==150
(4) 強度校核
復(fù)合齒形系數(shù):=4.106,=3.9
7、0
=500 , =380
彎曲疲勞壽命系數(shù):=0.85,=0.88
彎曲疲勞安全系數(shù):
校核彎曲強度
<
<
=3.07 < 5
第五章軸的設(shè)計
(1) 選擇材料,確定許用應(yīng)力和軸徑
選用45鋼調(diào)質(zhì)
許用彎曲應(yīng)力=60
按45號鋼,取=110
==42.67
考慮有鍵槽,軸徑應(yīng)增加%
42.1+42.15%=44.80
為了使所選軸徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng),需要同時選取聯(lián)軸器。選用8型彈性套柱銷聯(lián)軸器,其軸孔直徑為45 ,和軸配合部分長
8、度為84 ,故取=45 。
(2) 確定軸各段直徑和長度
軸段1 從聯(lián)軸器開始向左取,軸段1直徑最小,且安裝了聯(lián)軸器軸徑,故取
=45
軸段2 軸段2上應(yīng)有軸肩定位聯(lián)軸器,故=+20.07+(1~2)
取標準值=52
軸段3 軸段3上安裝了軸承頸,且 應(yīng)由軸肩定位齒輪,取=55
軸段4 軸段4上安裝齒輪,取=60
軸段5 軸段5為軸環(huán),根據(jù)式得=72
軸段6 軸段6為軸環(huán),根據(jù)軸承的安裝尺寸得=66
軸段7 軸段7上安裝了軸承,根據(jù)同軸兩軸承取同樣的型號確定==55
選用軸承得其寬度=23
齒輪端面至箱體壁間的距離取=15
9、
箱體有鑄造誤差,取滾動軸承與箱體內(nèi)邊距=5
軸承處箱凸緣寬度
=+(0.08~0.1)+(10~20)
取得=50
軸承蓋厚度取為20
軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離取為=16
半聯(lián)軸器與軸配合長度為=84
為使壓板壓住半聯(lián)軸器,取其相應(yīng)的軸長為=82
已知齒輪寬度為=56
為使套筒壓住齒輪端面,取其相應(yīng)的軸長為=54
=+20+22=16+20+22=58
=+2=45
由軸肩和軸環(huán)尺寸的關(guān)系得
=8
=12
=22
根據(jù)設(shè)計手冊,取在齒輪處的鍵剖面尺寸為=1811,取在半聯(lián)軸器處的鍵剖面尺寸為=149。
(3
10、) 軸的強度校核
轉(zhuǎn)矩:=563.20
圓周力:==4628.5
徑向力:==1736.74
軸向力:=1160.02
水平面上的支反力:
=2314.25
垂直面身上的支反力:
=-48.29
=1785.03
水平面上的彎矩:
=71.5=165.5
垂直面身上的彎矩:
=71.5=-3.45
=(71.5)=127.63
合成彎矩:
=165.54
=208.99
因為單向回轉(zhuǎn),視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán):
由表可得0.6
剖面處的當(dāng)量彎矩:
=354.79
=377.03
剖面當(dāng)量彎矩最大,而
11、其直徑與鄰接段相差不大,股剖面為危險剖面。
=60
=17.46 <
剖面處雖然僅受轉(zhuǎn)矩,但其直徑較小,則該剖面也為危險剖面。
=313.81
=34.44
=34.44 <
第六章滾動軸承的選擇及驗算
(1) 確定軸承的類型
由上述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計已初步選擇單列30308型圓錐滾子軸承
(2) 計算軸承的壽命
查設(shè)計手冊可得?。?
=90.8
=258.4
滾子軸承=
=1160.02
輕微沖擊=1.1
由公式,
得==72073 >3600
故選用單列30308型圓錐滾子軸承,能滿足使用
12、要求。
第七章鍵的選擇及強度校核
(1) 與半聯(lián)軸器配合軸段處的鍵的選擇及強度校核
在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中已選用圓頭平鍵(A型)=149
=82
取鍵長=72
鍵和軸的材料均為鋼,可得許用擠壓應(yīng)力=120
鍵的工作長度=72-14=58
=523.02
=48.89 <
安全
(2) 與大齒輪配合軸段處的鍵的選擇及強度校核
在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中已選用圓頭平鍵(A型) =1811
=54
取鍵長=44
鍵和軸的材料均為鋼,可得許用擠壓應(yīng)力=120
鍵的工作長度=44-18=26
13、
=105.46 <
第八章聯(lián)軸器的選擇
(1) 聯(lián)軸器的類型選擇
根據(jù)聯(lián)軸器已知的各種條件,選用LT型彈性套柱銷聯(lián)軸器
(2) 聯(lián)軸器型號、尺寸的選擇
工作情況系數(shù):
=1.3
軸的轉(zhuǎn)矩:
=523.02
聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩:
=679.93
已知值的大小,可根據(jù)設(shè)計手冊附表9.1查得可選用LT8型彈性套柱銷聯(lián)軸器
其公稱轉(zhuǎn)矩為:
=710 > 679.93
聯(lián)軸器的各種參數(shù)如表8-2
表8-2 LT8型彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù)
型號
公稱轉(zhuǎn)矩
許用轉(zhuǎn)速
軸孔直徑
軸孔長度
外徑
軸孔類型
LT8
14、
710
3000
45
112
190
Y型
第九章設(shè)計體會
機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計是我們機械類專業(yè)學(xué)生第一次全面的機械設(shè)計訓(xùn)練,在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題,但經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)和一次一次的更改以及不斷的驗證,最終找出來原因的所在。
通過這次課程設(shè)計,我們更好更加深入地學(xué)習(xí)到了一般的設(shè)計方法,掌握了通用零件、機械傳動裝置和簡單的機械設(shè)計原理,同時對制圖標準也有了更多的了解,在課程設(shè)計的這段時光里,我們學(xué)到了很多書本上的知識和課本上沒有的知識,可以說是多門課程的綜合運用,通過這次設(shè)計,把我們以前所學(xué)的知識都運用出來了,這時才發(fā)現(xiàn),原來之前學(xué)的知識是那么那么的少,遠遠不夠這次設(shè)
15、計所用,讓自己以后更加努力地學(xué)習(xí),不斷充實自己。同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有很大的距離,在今后還需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和實踐。
由于設(shè)計的時間較為緊張,在設(shè)計中肯定會有許多欠缺,若想把它變成實際產(chǎn)品的話還需要反復(fù)仔細的考慮和探討。但經(jīng)過這一次練習(xí),確實給我們帶來了很大的收獲,設(shè)計涉及到了機械、電氣等多個方面的內(nèi)容,通過設(shè)計計算、認證、畫圖,提高了我對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電動機的選用等方面的認識和應(yīng)用能力??傊?,本次設(shè)計讓我受益非淺,各方面的能力也得到了一定的提高,并且提升了我的思考問題和解決問題的能力。
最后特別感謝老師的悉心指導(dǎo),特別是在我們的設(shè)計思路中,同時教導(dǎo)我學(xué)會獨立通過課程
16、設(shè)計,使自己對所學(xué)的專業(yè)知識和各門課程有了進一步的加深理解,對于各方面知識之間的聯(lián)系有了實際的體會。使我們在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠更快地解決問題,有更多的經(jīng)驗運用到學(xué)習(xí)和工作中去,讓我們更好地工作和學(xué)習(xí)。
參考文獻
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社,2006.
[2] 吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[S].第三版,北京:高
等教育出版社,2005.
[3] 徐學(xué)林.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙:湖南大學(xué)出版社,
2005.
[4] 范元勛,宋梅利,梁醫(yī).機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].南京:
南京理工大學(xué)出版社
17、,2007. [5] 孫巖,陳曉羅,熊涌.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京:北京理工
大學(xué)出版社,2007.
[6] 楊黎明,楊志勤.機械設(shè)計簡明手冊.北京:國防工業(yè)出版社,
2008.
工
作
量
1. 低速軸組件圖一張(A2圖紙)
2. 從動齒輪零件圖和減速器低速軸零件圖1張。(均為A3圖紙);
3. 設(shè)計說明書1份。
工
作
計
劃
設(shè)計時間:2016年12月25日-2016年12月30日(一周)
一、設(shè)計準備工作(0.5天)
1、熟悉任務(wù)書,明確設(shè)計的內(nèi)容和要求;
2、準備參考資料和手冊。
二、參數(shù)選擇
18、與設(shè)計計算(1.5天)
1)選擇電動機
3)計算總傳動比和分配傳動比
4)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)
5)齒輪傳動的設(shè)計(確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸);
6)軸(低速軸)的設(shè)計(初估軸徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核);
7)滾動軸承的選擇及驗算;
8)鍵的選擇及強度校核;
9)聯(lián)軸器的選擇;
三、繪制減速器低速軸組件圖、低速軸及從動齒輪零件圖
參
考
資
料
參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件(包括實驗室、主要儀器設(shè)備等)
1、學(xué)生具備機械基礎(chǔ)知識;
2、《機械設(shè)計課程設(shè)計》指導(dǎo)書;
3、《機械設(shè)計》各種版本的教材;
4、《機械設(shè)計手冊》
5、減速器實物;
指導(dǎo)教師簽字
教研室主任簽字
說明:此表一式叁份,學(xué)生、指導(dǎo)教師、二級學(xué)院各一份。
年 月 日
新余學(xué)院課程設(shè)計評審意見表
指導(dǎo)教師評語:
成績:
指導(dǎo)教師:
年 月 日
答辯小組評語:
成績:
評閱人:
年 月 日
課程設(shè)計總成績:
答辯小組成員簽字:
年 月 日