机械设计课程设计说明书(范文)

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目录

设计任务书 (1)

一、课程设计题目 (1)

二、课程设计任务 (2)

三.已给方案 (2)

第一部分传动装置总体设计 (2)

一、传动方案(已给定) (2)

二、该方案的特点分析 (3)

三、原动机选择 (4)

(5)

四、各级传动比的分配 (5)

五、计算传动装置的动力和运动参数 (5)

第二部分V带传动设计 (7)

V带传动设计 (7)

第三部分齿轮的结构设计 (9)

一、高速级减速齿轮设计(斜齿圆柱齿轮) (9)

二、低速级减速齿轮设计(斜齿圆柱齿轮) (13)

第四部分轴的结构设计 (17)

一、高速轴的设计 (17)

二、中间轴、低速轴的设计 (17)

三、轴的强度校核 (20)

第五部分轴承选取及校核 (22)

一、各轴轴承选择 (22)

第六部分键的选取 (23)

一.高速轴键的选择与校核 (23)

二.中间轴键的选择 (23)

三.低速轴键的选择 (23)

第七部分联轴器的选取 (23)

第八部分减速器的润滑和密封 (24)

第九部分箱体及其附件主要尺寸 (25)

一、箱体尺寸 (25)

二、起吊装置 (26)

三、窥视孔、窥视盖 (26)

四、放油孔和螺塞M20 (26)

五、通气螺塞M20 (26)

六、油标尺 (27)

第十部分参考文献 (28)

第十一部分机械设计课程设计小结 (28)

设计任务书

一、课程设计题目

设计带式运输机传动装置(简图如下)

1.原始数据:

数据编号61

运输机工作轴转矩T(N·m)820

运输机带速v(m/s) 0.85

卷筒直径D(mm)340

2.工作条件:

1)每天一班制工作,每年工作300天,使用年限10年,大修期3年;

2)连续单向回转,工作时有轻微振动,运输带允许速度误差±5%;

3)室内工作,环境中有粉尘;

4)生产厂加工7―8级精度的齿轮;

5)动力源为三相交流电;

6)小批量生产。

二、课程设计任务

1.传动装置设计计算(总体设计及传动件及支承的设计计算);

2.减速器装配草图设计(1张A1图纸手绘);

3.减速器装配图设计(1张A1图纸打印);

4.减速器零件图设计(2张A3图纸打印,包括低速级大齿轮和低速轴);

5.减速器三维造型(光盘1个)。

三.已给方案

1.外传动机构为V带传动。

2.减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。高速级用斜齿圆柱齿轮,低速级为直齿圆柱齿轮。两级齿轮的材料均为45号钢( 需要调质和正火 )。

第一部分传动装置总体设计

一、传动方案(已给定)

1.外传动为V带传动。

2.减速器为展开式两级圆柱齿轮减速器。采用斜齿圆柱齿轮。

方案简图如下:

二、该方案的特点分析

该工作机有轻微振动,由于V带有缓冲吸振能力,采用V带传动能发挥其传动平稳,缓冲吸振和过载保护的特点。并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V带这种简单的结构,价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。

减速器部分采用的是二级展开式圆柱齿轮减速器。二级闭式齿轮传动,能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作,且使用维护方便。该种减速器结构简单,但齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离扭矩输入端的一边,这样轴在转矩作用下产生的扭转变形将能减缓轴在弯矩作用下产生弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还具有结构简单、尺寸紧凑、成本低,传动效率高的特点。

电动机型号

额定 功率

满载转速

轴直径 D 轴长度 L

中心高 H

Y132S-4

5.5Kw

1440r/min

38mm

475mm 132mm

四、各级传动比的分配

总的传动比为: ==

w

m

n n i 1440/64.598=30.16 查表2-1取V 带传动的传动比为=0i 3,

取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为==0

1i 5.1i i 4.478

则低速级的传动比为==

1

02i i i

i 2.589 五、计算传动装置的动力和运动参数

1.各轴转速

==m n n 01440 r/min

min /4803

1440

001r i n n ===

min /107478.4480

112r i n n ===

min /75.475

.1107

223r i n n ===

总传动比

=i 30.16

第四部分 轴的结构设计

一、高速轴的设计

1.轴的材料及热处理选择

由于减速器传递的功率不大,对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理。

2.初估轴的最小直径

按扭矩初估轴的直径,查《机械设计》表15-3,得1261030-=A ,取1120=A 则:

31

10min 1n p A d ≥=112×57.23507725

.43

=mm 因为高速轴上安装有大带轮,所以高速轴的直径不能和电机轴的直径相差太多.已知选用的电机型号Y132S-4,其电机轴直径为38mm.所以高速轴,安装大带轮一段的直径初定为32mm. 3.初选轴承 因为高速轴上装有斜齿轮,则在齿轮啮合过程中会产生轴向力,为了能承受轴向力的作用,并且适应相对较高的转速,所以选用角接触球轴承,型号为7207AC 根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:d=32mm 且因为大齿轮的圆周速度超过2m/s,所以选择油润滑,则高速轴每个轴承旁边都要安装挡油环. 4.结构设计(参见结构简图) (1)各轴直径的确定 初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径,1段装大带轮,取为32mm>dmin ,2段前部应与密封毛毡的尺寸同时确定,查机械设计手册,选用d 1=34mm 的毡圈,故取2段34mm 后部分与轴承配合,该轴轴段3安装轴承7207AC 和挡油环,故该段直径为35mm ,通过公差选取不一样控制。轴承成对使用,d 5=35mm 。5段与齿轮配合,考虑到齿轮的轴向定位,取d 3=40mm ,4段为轴肩,取d 4=50mm ,3段不装任何零件,但考虑到挡油环的轴向定位,及整个轴的比例协调,取为34mm 。 (2)各轴段长度的确定 轴段6的长度为轴承7207AC 的宽度和挡油环厚度和箱体内壁到齿轮端面的距离之和,定为32mm,段5的长度根据齿轮宽度可得,定为70mm ,4段为轴肩,取6mm 。3段的长度考虑与其他轴的关系,取107mm ,轴2考虑轴承7207AC 和挡油环的厚度和端盖,定为70mm 。1段的长度是在确定大带轮的宽度得到,取50mm 。 二、中间轴、低速轴的设计

1.轴的材料及热处理选择

≥min 1d 30.4

mm