设计计算说明书
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毕业设计计算说明书(1)摘要摘要本次设计的是沈阳市东北亚国际办公⼤厦空调系统。
针对该办公⼤厦的功能要求和特点,以及该地区⽓象条件和空调要求,参考有关⽂献资料对该楼的中央空调系统进⾏系统规划、设计计算和设备选型。
对其进⾏了冷、热、湿负荷的计算,还对各室的所需的新风量进⾏了计算。
全楼采⽤了风机盘管加新风系统,该系统具有投资低,调节灵活,运⾏管理⽅便等优点。
对于冷源的选择,考虑建把机房布置在地下⼀层的设备间。
同时对该系统的风管、⽔管,制冷系统等进⾏了设计计算。
由于建筑结构的特点,将冷却塔放在建筑顶层,来满⾜制冷系统的需求。
根据计算结果,对性能和经济进⾏⽐较和分析,对设备的选择、材料的选⽤,确保了设备在容量、减震、消声等⽅⾯满⾜⼈们的要求,并使系统达到了经济、节能的⽬的,按照国家相关政策做到了环境保护。
关键词空调;风机盘管;;新风;节能I吉林建筑⼯程学院本科毕业设计⽬录摘要 .............................................................................................................................. I 第1章绪论 .. (1)第2章设计参数 (5)2.1地点 (5)2.2 室外⽓象参数 (5)2.3 室内空⽓计算参数 (5)2.4 围护结构参数 (5)第3章⼯程概述和空调设计特点 (7)3.1 ⼯程概述 (7)3.2 设计特点 (7)3.2.1空调系统的选择 (7)3.2.2冷源的选择 (9)第4章空调系统冷、湿负荷的计算 (8)4.1 冷、湿负荷的概念 (8)4.2 主要计算公式 (8)4.2.1冷负荷 (8)4.2.3湿负荷 (14)第5章新风负荷计算 (13)5.1 概念 (13)5.2 计算公式 (13)第6章送风量及新风量的计算 (15)6.1 送风量的计算 (15)6.2 新风量的计算 (15)6.3 确定焓湿图 (16)6.4 举例计算 (17)第7章⽓流组织计算 (20)7.1 布置原则 (20)7.2 ⽓流组织分布 (20)7.3 各风⼝的选择计算 (20)7.4 新风竖井的选择计算 (21)第8章空调系统的设计计算及设备选择 (23)8.1 风系统的设计计算 (23)8.1.1风道布置原则 (23)8.1.2风管设计 (23)8.1.3风管⽔⼒计算 (23)8.2 ⽔系统的设计计算 (26)8.2.1⽔系统的设计选择 (26)8.2.2系统⽔管⽔⼒计算 (26)8.2.3冷凝⽔的排出 (28)8.2.4⽔系统的⽔质处理 (29)8.3 设备的选择计算 (29)IV⽬录8.3.1空调机组的选择计算 (29)8.3.2风机盘管选择计算 (30)8.3.3新风机组选择计算 (30)致谢 (31)参考⽂献 (32)附录 (33)V第1章绪论第1章绪论建筑是⼈们⽣活与⼯作的场所。
河北建筑工程学院毕业设计计算说明书系别: 城市建设系专业: 给水排水工程班级:姓名:学号:摘要该建筑为宾馆,建筑高度为47.2米,总建筑面积约12.5万m 2。
本建筑物所有给水排水均按高层建筑给排水要求进行设计。
结合实际情况,根据建筑物的性质,用途,和室内设有完善的给水排水卫生设备,具体的给排水系统设计如下:给水系统:本建筑地下一层至地上二层由室外市政管网直接供水,三至十三层设有变频调速系统 和水泵、屋顶水箱相接合的给水方式;由于消火栓超过十个,需设两条引入管。
.既保障了供水安全,又节约了能耗。
排水系统:本设计采用污废水合流排放体制。
管材采用了具有消声功能的螺旋UPVC 排水管,升顶通气方式,为此可进一步提高环境质量。
地下室内消防电梯井旁、泵房地面均设有集水坑和废水提升装置。
消防系统:该建筑防火等级属于中危险级Ⅱ级,设计内容包括消火栓系统,自动喷淋和水幕系统。
在屋顶水箱间内设实验用消火栓装置,消火栓给水管网呈环状布置,各消火栓箱内设消防水泵启动电钮,能直接启动消防泵;室外设地下式水泵结合器,保证消防安全可靠。
商场,走廊,办公间,电梯前室设闭式自动喷淋系统,自动扶梯旁的防火卷帘处设置水幕系统。
热水系统:客房采用集中热水供应.各系统中的立管设在管井内或沿墙敷设,水平管根据各系统的特点明敷或暗敷。
本设计以经济、环保、节能为原则,通过借鉴以前的设计方法和经验,采用了合理的技术措施,使设计的各个系统达到了很好的使用效果。
关键词:给水;排水;消火栓;热水;自动喷淋。
AbstractThis building is the large-scale market, the construction is highly 47.2 meters, total floor space approximately125,000 square meters. This building possesses for water draining water presses the high-rise construction to request for draining water to carry on the design. Unifies the actual situation, according to the building nature, the use, is equipped with the consummation with the room in for the water draining water sanitary equipment, concrete gives the drainage system design to be as follows: For aqueous system:This construction underground to ground two by outdoor municipal administration pipe network direct water supply, three to thirtent gives the square water pitcher type which is equipped with the frequency conversion velocity modulation system and the water pump, the roof water tank joins; Because the fire hydrant surpasses ten, must suppose two lead-in tubes. Both has safeguarded the water supply security, and saved the energy consumption.Drainage system:This design uses the dirt waste water confluence emissions system. The tubing used had the noise elimination function screw UPVC discharge pipe, rose to go against the ventilation way, might further improve the environment quality for this. In the basement nearby the fire electricity stairwell, the pump house ground are equipped with the sump and the waste water lifting gear.Fire prevention system:This building fire protection rank belongs to the dangerous levelⅡThe level, the design content including the fire hydrant system, sprays automatically with the water curtain system. In supposes the experimental fire hydrant installment in the roof water tank between, the fire hydrant service pipe net assumes the ring-like arrangement, in various fire hydrants box supposes the fire pump to start the push-button, can the line start fire extinguishing pump; Room peripheral equation below water pump coupler, guarantee fire prevention safe reliable. The market, the corridor, the work, in front of the elevator the room supposes the closed type to spray the system automatically, nearby escalator fire protection volume curtain place establishment water curtain system.Rain water system:This building is the large-scale market, is located in the city lively heartland, therefore sets up the surface request to the construction to be high, the construction roofing height dropping variance compares the death of a parent mainly to use in the rain water to drain water the way, as well as few outside drains water.Hot water system:Because this system water used only includes in the market the service personnel and thework personnel drinks the boiling water, therefore only supposes the electricity boilingwater heater. The guest room uses the centralized hot water supply.In various systems pipe riser is located in the tube well or along the wall placing,the horizontal tube acts according to various systems to point out especially spreads or spreads darkly.This design take the economy, the environmental protection, the energy conservationas a principle, through profits from beforehand design method and the experience, has usedthe reasonable technical measure, enabled the design each system to achieve the very gooduse effect.Key word: for water ;Draining off water ;The fire hydrant ;Hot water ;Spurting voluntarily pours .目录第一部分设计说明书第一章给水工程 (1)一﹒设计资料 (1)二﹒设计原则 (1)三﹒方案比选 (1)第二章排水工程 2一﹒方案选择 (2)二﹒排水系统的组成 (2)三﹒系统流程图 (2)四﹒屋面雨水排水系统的选型 (3)第三章消防给水工程 (3)一﹒室内消火栓系统 (3)二﹒自动喷水灭火系统 (3)第四章热水工程 (5)一.系统选择 (5)二.热水供应方式 (5)三.系统组成 (5)四.主要设备 (5)五.热水供应系统的附件 (5)第二部分设计计算书第一章给水设计计算书 (6)一、给水系统计算 (6)二、高区给水管段水力计算 (8)三、低区给水管段水力计算 (13)四、室内所需水压计算 (19)第二章排水系统计算书 (20)一、排水定额 (20)二、污水、废水系统水力计算 (21)三、各层卫生间污、废水水平支管计算 (22)四、各立管水力计算 (29)第三章、建筑消防系统的设计与计算 (38)一、设计说明 (38)二、消防管道安装与布置 (39)三、消防系统设计与计算 (40)四、闭式自动喷水灭火系统的设计计算 (44)第四章、室内热水系统 (47)一、热水供应系统的选择 (47)二、热水量、耗热量、蒸汽耗量计算 (47)三、热水配水管网水力计算 (48)四、热水配水管网各支管水力计算 (48)五、水箱高度校核 (59)六、膨胀水箱的选择 (59)七、选择加热器 (60)第五章:雨水排水系统 (60)一、系统组成 (60)二、降雨强度 (61)三、屋面雨水汇水面积F的划分原则 (61)四、雨水立管的布置 (61)五、水力计算 (61)第三部分:参考文献致谢 (63)第一部分:设计说明书第一章、给水工程一﹒设计资料根据设计资料,本建筑为衡水市新建一幢高级宾馆,地下一层,地上十三层,建筑高度约47.2m,建筑面积约12444.423m2,。
设计计算说明书课程名称:模具制造技术课程设计题目:筒形件斜楔式水平冲孔模(件16)加工工艺规程设计学院名称:机械工程学院专业:材料成型及控制工程班级:成型103姓名:刘畅学号10403070339目录目录 (1)1 准备工作 (2)1.1拆画零件图 (2)1.2生产纲领及生产类型确定 (2)1.3零件工艺性分析 (3)1.4毛坯选择 (5)2 工艺过程设计 (6)2.1定位基准选择 (6)2.2零件表面加工方法选择 (6)2.3制订工艺路线 (6)3 定量设计 (8)3.1加工余量确定 (8)3.2毛坯尺寸确定 (9)3.3设计毛坯图 (9)4 工序设计 (10)4.1加工设备选择 (10)4.2工艺装备选择 (10)4.3工序尺寸确定 (11)5 确定切削用量 (12)5.1工序I (12)5.2工序II (12)5.3工序III (12)……结论 (14)参考文献 (15)1 准备工作1.1 拆画零件图零件为冲孔模的凸模,对表面粗糙度和尺寸精度及形位公差都要较高的要求,见图1-1图1-1 零件图1.2 生产纲领及生产类型确定生产纲领为企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划;企业(或车间、工段、班组、工作地)生产生产专业化程度的分类成为生产类型,一般分为单件生产、成批生产、大量生产。
生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。
一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。
生产类型的划分,主要取决于生产纲领,即年产量。
企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类成为生产类型。
一般按年产量划分为以下三种类型:(1)单件生产——单件生产的基本特点是产品品种多,同一产品的产量少,很少重复生产。
例如专用夹具、刀具、量具以及模具的生产都是单件生产。
(2)成批生产——成批生产的特点是一年中分批地制造若干相同产品,生产呈周期性重复的情况。
按批量多少,成批生产又可分为小批、中批、大批生产三种。
设计计算说明书应包含的内容(总1页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--计算说明书的内容设计计算说明书的主要内容包括以下内容:1.前言前言主要是对设计背景、设计目的和意义进行总体描述,让读者对说明书有一个总的了解。
2.目录目录应列出说明书中的各项标题内容及页次,包括设计任务书和附录。
3.正文说明书正文主要为设计依据和过程,主要由以下几部分组成:(1) 设计任务书。
一般包含设计要求、使用条件和主要设计参数等。
(2) 机械运动方案设计。
主要有:拟定机械的工作原理和工艺动作,确定执行构件的数目和其运动及动力要求,选择执行机构类型,通过机构组合形成机械系统运动方案,以及对运动方案的分析比较。
(3) 机械运动和动力设计。
主要有:原动机类型及参数选择,执行机构运动尺寸综合,机构运动分析,机构动态静力分析,调速飞轮设计,执行机构驱动功率确定。
(4) 机械传动系统设计。
主要有:传动系统类型选择及布置方式确定,总传动比及其分配,各传动轴动力参数的计算。
(5) 主要零部件的设计计算。
主要有:传动零件(如带传动、齿轮传动、蜗杆传动)等的设计计算;轴的设计及校核计算;滚动轴承的选择及寿命计算;联轴器及其他标准件的选择计算等。
(6) 执行机构和传动部件的结构设计。
主要有:执行机构各运动副和构件的结构设计,重要传动部件(如齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮变速箱等)的结构设计。
(7) 机械总体结构设计。
主要有:原动部分、传动部分、执行部分的总体布局,支承箱体结构与造型设计,传动系统润滑设计等。
(8) 其他需要说明的内容,包括运输、安装和使用维修要求,本设计的优缺点和改进建议和课程设计小结等。
4.参考资料将设计过程中所用到的参考书、手册、样本等资料,按序号、作者、书名、出版单位和出版时间顺序列出。
5.附录在设计过程中使用到的非通用设计资料、图表、计算程序等。
2。
摘要摘要本次设计的是长沙市岳麓办公大厦空调系统。
针对该办公大厦的功能要求和特点,以及该地区气象条件和空调要求,参考有关文献资料对该楼的中央空调系统进行系统规划、设计计算和设备选型。
对其进行了冷、热、湿负荷的计算,还对各室的所需的新风量进行了计算。
考虑到建筑本身的特点,在楼层较高的一层和二层采用全空气系统,三楼和三楼以上采用了风机盘管加新风系统,该系统具有投资低,调节灵活,运行管理方便等优点。
对于冷热源的选择,考虑建筑周边没有固定的热源供给、建筑的负荷相对较小,同时由于所在的城市在能源方面非常缺乏,电力部门又有实施分峰谷、分时电价政策。
因此对该建筑的冷源选择采用制冷机组加部分冰蓄冷系统,热源采用小型的燃油锅炉,以满足建筑冷热负荷的需要。
并把机房布置在地下一层的设备间。
同时对该系统的风管、水管,制冷、供热系统等进行了设计计算。
由于建筑结构的特点,将冷却塔放在建筑两层高的裙房上,来满足制冷系统的需求。
根据计算结果,对性能和经济进行比较和分析,对设备的选择、材料的选用,确保了设备在容量、减震、消声等方面满足人们的要求,并使系统达到了经济、节能的目的,按照国家相关政策做到了环境保护。
关键词空调;风机盘管;冰蓄冷;锅炉;新风;节能I吉林建筑工程学院本科毕业设计AbstractThis design is the air-conditioning system which is used for Yuelu office building in Changsha city. As to the office building’s functional requirements and the characteristics of this region as well as the weather condition and the air-conditioning’s requirements, reference to the relative literatures, system planning and plan calculation were chosen, and the equipment of the central air-conditioning was selected. We make the calculation on the refrigeration duty, heat load and moisture load together with the fresh air volume needed by every room. In view of the characteristics of the construction itself we adopt the whole air system in the first and second floor and the fan coil units plus fresh air system in the third and above. The advantages of this system are its low investment, flexible adjustment, easy management and so on. For the choice of cold and heat sources, in considering the construction of the neighbor has no fixed heat supply, a relatively small construction load, moreover, the city in where energy is very poor in addition the implementation of the electricity sector in peak hours, TOU pricing policy. We choose the refrigeration units plus the part ice thermal energy storage systems, oil burning boilers as the cold source of the construction to meet the needs of cold and heat load. The machine room is located in the underground layer. Meanwhile we make a calculation on the duct, plumbing, refrigeration, heating systems for the design. Due to the architectural features of the structure, the cooling tower will be placed on the construction of two-storey podium to meet the demand of the refrigeration system.According to the calculation results as well as the analysis of the performance and economic comparisons, the choice of equipment and materials ensure that the equipment capacity, damping, muffler could meet people's requirements and enable the system to be economic and energy-saving. Meanwhile in accordance with the policy of the state it is a system of environmental protection .Keywords air conditioning;fan coil units;ice thermal energy storage;the boiler;fresh air;energy savingII目录目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章设计参数 (2)2.1 地点 (2)2.2 室外气象参数 (2)2.3 室内空气计算参数 (2)2.4 围护结构参数 (3)第3章工程概述和空调设计特点 (5)3.1 工程概述 (5)3.2 设计特点 (5)3.2.1 空调系统的选择 (5)3.2.2 冷热源的选择 (5)第4章空调系统冷、热、湿负荷的计算 (6)4.1 冷、热、湿负荷的概念 (6)4.2 主要计算公式 (6)4.2.1 冷负荷 (6)4.2.2 热负荷 ····················································错误!未定义书签。
化工设计计算说明书
化工设计计算说明书是指针对化工生产过程中的设备、工艺参数、化学反应等环节进行设计和计算的一份详细文档。
它包括以下内容:
1. 设备设计:对所需要的设备进行设计和选择,包括设备类型、材料、尺寸、壁厚等参数。
2. 工艺设计:确定化工生产过程中的操作步骤、工艺条件、流程图等。
3. 化学反应设计:对化学反应进行研究、评估,确定反应方式、条件、反应物比例等。
4. 计算方法:针对所设计的设备、工艺和化学反应等,进行相关的物理、化学和数学计算,并给出详尽的计算公式和计算过程。
5. 安全设计:根据化工生产中可能存在的危险因素,确定安全措施、安全设备等,保障生产安全。
化工设计计算说明书是化工生产中非常重要的一份文档,它直接关系到生产效率和生产质量,尤其是化工安全问题。
因此,每一个化工生产单位都需要根据其生产过程的特点,制定符合自身实际的化工设计计算说明书,以确保生产的安全、高效和优质。
机械设计基础课程设计计算说明书全文共3篇示例,供读者参考机械设计基础课程设计计算说明书1经过两周的奋战我们的课程设计终于完成,在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识,还有的是如何进行团队的合作,因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成,它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分,然后在将所有的部分紧密的结合起来,并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。
这次课程设计,由于理论知识的不足,再加上平时没有什么设计经验,一开始的时候有些手忙脚乱,不知从何入手。
在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到不少知识,也经历不少艰辛,但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得许多东西,树立对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高动手的.能力,使我充分体会到在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦虽然这个设计做的可能不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,使我终身受益。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨。
这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进解,达到谅解。
也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为我们的出发点都是一致的。
经过这次课程设计我们学到很多课本上没有的东西,它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助,所以,这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛,更的是苦后的甘甜。
机械设计基础课程设计计算说明书2紧张而辛苦的两周课程设计结束了。
当我快要完成设计的时候感觉全身心舒畅,眼前豁然开朗。
设计计算说明书启动,运输带速允许误差为5% 。
3、使用期限工作期限为十年,小批量生产,两班制工作。
具体设计内容及步骤:一、电动机选择和运动、动力参数计算(一)、确定电动机的功率1、工作机的功率Pw=FV/1000=1200×1.7/1000=2.04 kW 工作机所需电动机功率Pd = Pw/ŋ传动装置的总效率为ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5由课程设计中表2-5可确定各部分的效率为:V带的传动效率ŋ1=0.96,滚动轴承效率(一对)ŋ2=0.99,闭式齿轮传动效率ŋ3=0.97,联轴器效率ŋ4=0.99,传动滚筒效率ŋ5=0.96;得总效率:ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96=0.859所需电动机的功率为:Pd =Pw/ŋ=2.04/0.859 kW=2.37kW因为动载荷比较平稳,电动机额定功率Ped 略大于Pd即可,由Y系列电动机的技术数据可以确定电动机的额定功率为3 kW。
2、确定电动机转速滚筒轴的工作转速为nw=60×1000×V/(∏×D)=60×1000×1.7/(∏×270)r/min=120.25 r/min由于V带传动的传动比常用范围为2~4,一级圆柱齿轮减速器的传动比≤5,所以总的传动比范围ia≤20。
故电动机转速的可选范围为nd =ianw≤2405 r/min由课程设计书中的表6-164可知符合参数的电动机型号有Y100L-2﹑Y100L2-4﹑Y132S-6﹑Y132M-8, Y100L-2电动机的总传动比大,传动装置的外廓尺寸大,结构不紧凑,不可取。
通过对其它三种型号电动机的转速及其他参数的比较,选取电动机的型号为:Y100L2-4 ,其具体参数为PN =3 kW,n=1420 r/min,TM=2.2 N·m。
建筑设计计算说明书(1)设计标高:室内设计标高±0.000,室表里高差450mm.(2)墙身做法:采取加气混凝土块,用M5混淆砂浆砌筑,内粉刷为混淆砂浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内涂料两度。
外墙采取贴面砖,1:3水泥砂浆底厚20mm。
(3)楼面作法:楼板顶面为水磨石地面,楼板底面为15mm厚白灰砂浆天花抹面,外加V型轻钢龙骨吊顶。
(4)屋面作法:现浇楼板上依次铺20mm厚水泥砂浆找平层、300mm厚水泥珍宝成品隔热找平层、20mm厚水泥砂浆找平层和SDC120复合卷材,下面依次为15mm厚白灰砂浆天花抹面和V型轻钢骨龙吊顶。
(5)全然风压:ωo=0.3KN/m2(地面粗拙度属C类)。
(6)全然雪压:S0=0.3KN/m2。
(7)抗震设防烈度:八度(0.2g)第二组,框架抗震等级为二级。
(8)地质前提:由上至下:人工添土:厚度为1m粉质粘土:厚度为7m,地基承载力特点值为500KPa中风化基岩:岩石饱和单轴抗压强度标准值为3.6MPa建筑场地类别为Ⅱ类;无地下水及不良地质现象。
活荷载:上人屋面活荷载2.0KN/m2,办公室楼面活荷载2.0KN/m2,走廊楼面活荷载2.5KN/m2,档案室楼面活荷载2.5KN/m2。
目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)一、设计材料 (1)二、构造安排及构造运算简图切实事实上定 (1)三、荷载运算 (3)四、内力运算 (10)五、内力组合 (56)六、截面设计 (56)七、框架节点核心区抗震验算 (56)八、差不多设计 (58)九、板式楼梯设计 (60)参考文献…………………………..……………………………………………………….……63二、构造安排及构造运算简图切实事实上定构造平面安排如图1所示。
各梁柱截面尺寸确信如下:主梁:取h=1/9l=1/9×7200=800mm,取h=800mm,取b=350mm,次梁:取h=1 /16l=1/16×7200=450mm,取h=500mm,取b=250mm,柱子:取柱截面均为b×h=600×600mm,现浇板厚为100mm。
目录一课程设计书 2 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 30四设计小结31 五参考资料32一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一:二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。
3.设计说明书一份。
三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。
传动装置的总效率a η5423321ηηηηηη=a =0.96×398.0×295.0×0.97×0.96=0.759;1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率,3η为第二对轴承的效率,4η为第三对轴承的效率,5η为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7级精度,油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。
2.电动机的选择电动机所需工作功率为: P =P /η=1900×1.3/1000×0.759=3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n =Dπ60v1000⨯=82.76r/min ,经查表按推荐的传动比合理范围,V 带传动的传动比i =2~4,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i =8~40,则总传动比合理范围为i =16~160,电动机转速的可选范围为n =i ×n =(16~160)×82.76=1324.16~13241.6r/min 。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, 选定型号为Y112M —4的三相异步电动机,额定功率为4.0 额定电流8.8A ,满载转速=m n 1440 r/min ,同步转速1500r/min 。
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比(1) 总传动比由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ,可得传动装置总传动比为a i =n /n =1440/82.76=17.40 (2) 分配传动装置传动比ai =0i ×i式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大,初步取0i =2.3,则减速器传动比为i =0/i i a =17.40/2.3=7.57根据各原则,查图得高速级传动比为1i =3.24,则2i =1/i i =2.334.计算传动装置的运动和动力参数(1) 各轴转速I n =0/i n m =1440/2.3=626.09r/min Ⅱn =1/ Ⅰi n =626.09/3.24=193.24r/min Ⅲn = Ⅱn / 2i =193.24/2.33=82.93 r/minⅣn =Ⅲn =82.93 r/min(2) 各轴输入功率ⅠP =d p ×1η=3.25×0.96=3.12kWⅡP =Ⅰp ×η2×3η=3.12×0.98×0.95=2.90kW ⅢP =ⅡP ×η2×3η=2.97×0.98×0.95=2.70kWⅣP =ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97=2.57kW则各轴的输出功率:'ⅠP =ⅠP ×0.98=3.06 kW'ⅡP =ⅡP ×0.98=2.84 kW 'ⅢP =ⅢP ×0.98=2.65kW 'ⅣP =ⅣP ×0.98=2.52 kW(3) 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550md n P =9550×3.25/1440=21.55 N·所以: ⅠT =d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·mⅡT =ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m ⅢT =ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·mⅣT =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m输出转矩:'ⅠT =ⅠT ×0.98=46.63 N·m'ⅡT =ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT =ⅢT ×0.98=305.12N·m 'ⅣT =ⅣT ×0.98=281.17 N·m运动和动力参数结果如下表5.设计V带和带轮⑴ 确定计算功率查课本178P 表9-9得:2.1=A K8.442.1=⨯=⨯=P k P A ca ,式中为工作情况系数, p 为传递的额定功率,既电机的额定功率. ⑵ 选择带型号根据8.4=ca P ,3.1=A k ,查课本152P 表8-8和153P 表8-9选用带型为A 型带. ⑶ 选取带轮基准直径21,d d d d查课本145P 表8-3和153P 表8-7得小带轮基准直径mm d d 901=,则大带轮基准直径mm d i d d d 207903.2102=⨯=⨯=,式中ξ为带传动的滑动率,通常取(1%~2%),查课本153P 表8-7后取mm d d 2242=。
⑷ 验算带速vsm s m n d V md /35/17.71000601400901000601<=⨯⨯⨯=⨯=ππ 在5~25m/s 范围内,V带充分发挥。
⑸ 确定中心距a 和带的基准长度由于,所以初步选取中心距a :471)22490(5.1)(5.1210=+=+=d d d d a ,初定中心距mm a 4710=,所以带长,'d L =76.14444)()(220220121=-+++a d d d d a d d d d πmm .查课本142P 表8-2选取基准长度mm L d 1400=得实际中心距mm L L a a dd 62.4482/76.4447120=-=-+='取mma 450=⑹ 验算小带轮包角1α94.162180180121=⨯--=παad d d d ,包角合适。
⑺ 确定v 带根数z因mm d d 901=,带速s m v /79.6=,传动比3.20=i ,查课本148P 表8-5a 或8-5c 和8-5b 或8-5d,并由内插值法得17.0.7.1000=∆=p p . 查课本142P 表8-2得L K =0.96.查课本154P 表8-8,并由内插值法得K ∂=0.96 由154P 公式8-22得20.496.096.0)17.007.1(8.4)(00=⨯⨯+=⨯∆+=lcak k p p p Z α故选Z=5根带。
⑻ 计算预紧力0F查课本145P 表8-4可得m kg q /1.0=,故: 单根普通V带张紧后的初拉力为Nqvk zvP F ca 80.15817.71.0)196.05.2(17.755008.4)15.2(500220=⨯+-⨯⨯=+-⨯=α⑼ 计算作用在轴上的压轴力p F 利用155P 公式8-24可得:NF z F p 43.1570294.162sin80.158522sin210=⨯⨯⨯=⨯=α6.齿轮的设计(一)高速级齿轮传动的设计计算1.齿轮材料,热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮(1) 齿轮材料及热处理① 材料:高速级小齿轮选用45#钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =24高速级大齿轮选用45#钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z 2=i ×Z 1=3.24×24=77.76 取Z 2=78. ② 齿轮精度按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计2131)][(12HE H d t t Z Z uu T K d σεφα⨯±⨯≥确定各参数的值: ①试选t K =1.6查课本215P 图10-30 选取区域系数 Z H =2.433 由课本214P 图10-26 78.01=αε 82.02=αε则6.182.078.0=+=αε②由课本202P 公式10-13计算应力值环数N 1=60n 1j h L =60×626.09×1×(2×8×300×8) =1.4425×109hN 2= =4.45×108h #(3.25为齿数比,即3.25=12Z Z )③查课本203P 10-19图得:K 1HN =0.93 K 2H N =0.96 ④齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用202P 公式10-12得: [H σ]1=SK H HN 1lim 1σ=0.93×550=511.5 MPa[H σ]2=SK H HN 2lim 2σ=0.96×450=432 MPa许用接触应力MPa H H H 75.4712/)4325.511(2/)][]([][21=+=+=σσσ⑤查课本由198P 表10-6得:E Z =189.8MP a 由201P 表10-7得: d φ=1T=95.5×105×11/n P =95.5×105×3.19/626.09=4.86×104N.m3.设计计算①小齿轮的分度圆直径d t 12131)][(12HE H d t t Z Z uu T K d σεφα⨯+⨯≥=mm53.49)75.4718.189433.2(25.324.46.111086.46.12243=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯②计算圆周速度υ=⨯=10006011 n d t πυsm /62.110006009.62653.4914.3=⨯⨯⨯③计算齿宽b 和模数nt m 计算齿宽bb=t d d 1⨯φ=49.53mm 计算摸数m n 初选螺旋角β=14︒ntm =mmZ d t 00.22414cos 53.49cos 11=⨯=β④计算齿宽与高之比hb齿高h=2.25 nt m =2.25×2.00=4.50mmhb =5.453.49 =11.01⑤计算纵向重合度βε=0.3181Z Φd14tan 241318.0tan ⨯⨯⨯=β=1.903⑥计算载荷系数K 使用系数A K =1根据s m v /62.1=,7级精度, 查课本由192P 表10-8得 动载系数K V =1.07,查课本由194P 表10-4得K βH 的计算公式: K βH =)6.01(18.012.12d φ++ 2d φ⨯+0.23×103-×b =1.12+0.18(1+0.6⨯1) ×1+0.23×103-×49.53=1.42 查课本由195P 表10-13得: K βF =1.35 查课本由193P 表10-3 得: K αH =αF K =1.2 故载荷系数:K =K K K αH K βH =1×1.07×1.2×1.42=1.82 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d 1=d t1tK K /3=49.53×6.182.13=51.73mm⑧计算模数n mnm =mmZ d 09.22414cos 73.51cos 11=⨯=β4. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式nm ≥)][(cos212213FS F ad Y Y ZY KT σεφββ∂∂⑴ 确定公式内各计算数值 ① 小齿轮传递的转矩=48.6kN·m确定齿数z因为是硬齿面,故取z =24,z =i z =3.24×24=77.76 传动比误差 i =u =z / z =78/24=3.25 Δi =0.032%5%,允许 ② 计算当量齿数z =z /cos =24/ cos 314︒=26.27 z =z /cos=78/ cos 314︒=85.43③ 初选齿宽系数按对称布置,由表查得=1④ 初选螺旋角 初定螺旋角=14⑤ 载荷系数KK =K K KK =1×1.07×1.2×1.35=1.73⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y查课本由197P 表10-5得: 齿形系数Y=2.592 Y=2.211应力校正系数Y =1.596 Y=1.774⑦ 重合度系数Y 端面重合度近似为=[1.88-3.2×(2111Z Z +)]βcos =[1.88-3.2×(1/24+1/78)]×cos14︒=1.655 =arctg (tg/cos )=arctg (tg20/cos14︒)=20.64690=14.07609因为=/cos,则重合度系数为Y =0.25+0.75 cos/=0.673⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度=09.214sin 53.49⨯⨯πo=1.825,Y =1-=0.78⑨ 计算大小齿轮的][FS F F Y σαα安全系数由表查得S =1.25工作寿命两班制,8年,每年工作300天小齿轮应力循环次数N1=60nkt =60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10大齿轮应力循环次数N2=N1/u =6.255×10/3.24=1.9305×10 查课本由204P 表10-20c 得到弯曲疲劳强度极限 小齿轮a FF MP 5001=σ 大齿轮a FF MP 3802=σ查课本由197P 表10-18得弯曲疲劳寿命系数: K 1FN =0.86 K 2FN =0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [F σ]1=14.3074.150086.011=⨯=S K FF FN σ[F σ]2=43.2524.138093.022=⨯=SK FF FN σ01347.014.307596.1592.2][111=⨯=FS F F Y σαα 01554.043.252774.1211.2][222=⨯=F S F F Y σαα大齿轮的数值大.选用.⑵ 设计计算 ① 计算模数mmmm m n 26.1655.124101554.014cos 78.01086.473.122243=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n =2mm 但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=51.73mm 来计算应有的齿数.于是由: z 1=nm ︒⨯14cos 73.51=25.097 取z 1=25那么z 2=3.24×25=81 ② 几何尺寸计算计算中心距 a=βcos 2)(21nm z z +=︒⨯+14cos 22)8125(=109.25mm将中心距圆整为110mm 按圆整后的中心距修正螺旋角β=arccos01.1425.10922)8125(arccos2)(21=⨯⨯+=Z +Z αnm因β值改变不多,故参数αε,βk ,h Z 等不必修正. 计算大.小齿轮的分度圆直径 d 1=01.14cos 225cos 1⨯=βn m z =51.53mmd 2=01.14cos 281cos 2⨯=βn m z =166.97mm计算齿轮宽度B=mm mm d 53.5153.5111=⨯=Φ 圆整的 502=B 551=B(二) 低速级齿轮传动的设计计算⑴ 材料:低速级小齿轮选用45#钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =30速级大齿轮选用45#钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS z 2=2.33×30=69.9 圆整取z 2=70. ⑵ 齿轮精度按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。