机械设计课程设计系列二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器_-
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机械设计课程设计费机械设计课程设计设计题目: 展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器机械学院机械专业班级机械二班学号。
设计人段。
指导教师完成日期2009年月日一、设计任务书(一)课程目的:1、通过机械设计课程设计,综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题,并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。
2、学习机械设计的一般方法。
通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。
进行机械设计基本技能的训练,如计算、绘图、查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范。
(二)题目:题目4. 设计一用于带式运输机传动装置中的三轴线双级斜齿圆柱齿轮减速器。
设计基础数据如下:工作情况载荷平稳鼓轮的扭矩T(N•m)360鼓轮的直径(mm) 300运输带速度V(m/s)0.85带速允许偏差(%) 5使用期限(年) 5工作制度(班/日) 2总体布置:设计任务1/ 47二.传动方案的拟订及说明2设计计算:3/ 4745/ 47三:齿轮设计计算(一)高速级齿轮的设计67/ 4789/ 4711/ 4713/ 4715 / 47mm c h m d d a n f 05.715.25.23.77)(211=⨯-=+-= mm c h m d d a n f 85.3335.25.21.340)(222=⨯-=+-=mm d a 1.3452=mm d f 05.711=mm d f 85.3332=五. 轴的结构设计计算为使中间轴所受的轴向力小,则中间轴的两个齿轮的旋向和 各轴的受力如图:高速轴 中间轴低速轴(一)高速轴的结构设计1、求输入轴上的功率P 1、转速n 1和转矩T 1mm N 43770T min /r 960n kW 4.4P 111⋅===2、求作用在齿轮上的力因已知高速级小齿轮的分度圆直径为m m 5.49d 1= 则N 48.1768N 5.49437702d 2T F 11t =⨯==N 06.662N ''10'32cos13tan2048.1768cos tan F F n tr =︒︒⨯==βα N 75.425N ''10'32tan1306.662tan F F t a =︒⨯==β17/ 47(3)键的选择根据《机械设计课程设计》表14-1查得VII-VII 处的键的代号为键C8×32GB1096-79(8×7×32)。
机械设计课程设计说明书设计课题:二级斜齿圆柱减速器设计专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:工程技术学院二级斜齿圆柱减速器设计课程设计任务书姓名:专业:班级:指导教师:职称:课程设计题目:带式输送机传动装置(展开式二级斜齿轮减速器)已知技术参数和设计要求:输送带的拉力F(KN):2.8KN;滚筒直径D(mm):300mm;带速V(m/s):0.8m/s;该装置连续单向传送,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35度,输送带速度允许误差±5%。
两班制,工作寿命8年(设每年工作300天),四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修。
所需仪器设备:支持AutoCAD2007的计算机成果验收形式:课程设计答辩参考文献:濮良贵, 纪名刚. 机械设计. 第八版. 高等教育出版社. 2006.吴宗泽,罗圣国. 机械设计课程设计手册. 第三版. 高等教育出版社. 2006.时间安排第一阶段,总体计算和传动件的参数计算;第二阶段,轴与轴系零件的设计;第三阶段,轴、轴系、联轴器、键的校核;第四阶段,零件图、装配图的绘制。
指导教师:教研室主任:年月日工程技术学院二级斜齿减速器课程设计成绩评定表专业:班级:学号:姓名:课题名称二级展开式圆柱斜齿轮减速器设计任务与要求设计任务:1.减速器装配图一张;2.零件工作图2张( 齿轮和轴,同组的同学不能画相同的零件);3.设计计算说明书一份4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。
设计要求:1、综合运用先修课理论,培养分析和解决工程实际问题的能力。
2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。
3、进行机械设计基本技能训练。
(计算、绘图、使用技术资料)。
指导教师评语建议成绩:指导教师:课程小组评定评定成绩:课程负责人:年月日目录一、设计任务书 (2)二、电动机的选择 (5)三、计算传动装置的运动和动力参数 (7)四、带的设计计算 (9)五、传动件设计计算(齿轮) (11)六、轴的设计 (25)七、轴承的校核计算 (34)八、键的选择校核 (36)九、箱体及其附件的结构设计 (38)十、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 (41)十一、设计总结 (42)十二、参考资料 (44)计算机说明结果第一部分设计任务书一、设计任务书1,技术参数:运输带拉力F: 1.8kN卷筒转速n:0.8r/s卷筒直径D:420 mm2,工作条件:间歇工作,载荷平稳,传动可逆转,启动载荷为名义载荷的1.25倍。
机械设计课程设计设计计算说明书二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学校:北华大学班级:包装11.1班姓名:学号:日期:指导老师:张玮目录一、设计方案的确定 (4)二.电动机的选择、传动系统的运动学和动力学计算(一).选择电动机1.选择电动机类型 (5)2.确定电动机功率 (5)3.确定电动机的转速 (5)4.综上最终确定电动机型号 (5)(二).传动装置的运动和动力参数的计算1.合理分配各级传动比 (6)2.计算各轴转速 (6)3.计算各轴输入功率 (6)4.计算各轴输入转矩 (6)三、传动零件的设计计算 (7)(一)、V带的设计 (7)1.确定计算功率 (7)2.选择V带的带型 (7)3.计算小带轮基准直径 (7)4.验算带速 (7)5计算大带轮的基准直径 (7)6.确定V带的中心距a和基准直径 (7)7.按计算式计算实际中心距a (8)8.验算小带轮上的包角 (8)9.计算带的根数 (8)10.计算单根V带的初拉力的最小值 (8)F (8)11. 计算压轴力p(二)、齿轮传动设计计算........................ 错误!未定义书签。
1.高速级齿轮 (9)(1)选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (9)(2)按齿面接触强度设计计算 (9)(3)齿轮弯曲强度的验算 (10)2.低速级齿轮 (12)(1)选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (12)(2)按齿面接触强度设计计算 (12)(3)齿轮弯曲强度的验算 (13)四、轴的设计计算及校核 (16)初算轴径 (16)校核轴及键的强度和轴承寿命: (16)(一)、中间轴 (16)1.齿轮2(高速级从动轮)的受力计算 (16)2.齿轮3(低速级主动轮)的受力计算 (16)3.齿轮的轴向力平移至轴上所产生的弯矩 (17)4.轴向外部轴向力合力 (17)5.计算轴承支反力 (17)6.计算危险截面弯矩 (17)7.计算应力 (18)8.计算危险截面处轴的直径 (19)9.计算安全系数 (20)10.校核键连接的强度 (20)11.计算轴承寿命 (21)(二)、输入轴(同中间轴) (22)(三)、输出轴(同中间轴) (26)五、联轴器的选择 (30)六、箱体的设计 (30)七、减速器附件结构 (31)八、润滑方式 (31)九、课程设计心得体会 (31)十、参考文献 (32)题目:设计一运输机卷筒(图1-1)的传动装置。
机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器-目录课程设计书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机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器一. 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表二. 设计要求1•减速器装配图一张(A1) o2. 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. 电动机的选择机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器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,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V 带设置在高速级。
其传动方案如下:图一:(传动装置总体设计图)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=0.96 X Q.983X Q.952 X0.97 X0.96 = 0.759 ; 1为V带的效率,n2为轴承的效率,3为第一对齿轮的效率,4为联轴器的效率,5为卷筒轴滑动轴承的效率(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、/ n = 1900 X1.3/1000 3.25kW,执行机构的曲柄转速为n = =82.76r/mi n ,I经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比「=2〜4 ,I )。
燕山大学机械设计课程设计报告题目:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学院:年级专业:学号:学生姓名:指导教师:目录一、项目设计目标与技术要求 (6)1.任务描述: (6)2.技术要求: (6)二、传动系统方案制定与分析 (6)三、传动方案的技术设计与分析 (9)1.电动机选择与确定 (9)电动机类型和结构形式选择 (9)电动机容量确定 (10)2.传动装置总传动比确定及分配 (11)3.各轴传动与动力装置运动学参数 (12)各轴转速: (12)各轴输入功率: (12)各轴转矩: (12)四、关键零部件的设计与计算 (13)1.设计原则制定 (13)齿轮传动设计方案 (15)2.第一级齿轮传动设计计算 (16)第一级齿轮传动参数设计 (16)第一级齿轮传动强度校核 (20)3.第二级齿轮传动设计计算 (22)第二级齿轮传动参数设计 (22)第二级齿轮传动强度校核 (26)4.轴的初算 (28)5.键的选择及键联接的强度计算 (28)键联接方案选择 (28)键联接的强度计算 (29)6.滚动轴承选择方案 (31)五、传动系统结构设计与总成 (31)1.装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 (31)装配图整体布局 (32)轴系结构设计与方案分析 (34)中间轴结构设计与方案分析 (35)2.主要零部件的校核与验算 (37)轴系结构强度校核 (37)滚动轴承的寿命计算 (43)六、主要附件与配件的选择 (46)1.联轴器 (46)联轴器比较 (46)输入输出匹配具体方案 (46)2.润滑与密封的选择 (47)润滑方案对比及确定 (47)密封方案对比及确定 (48)3.油标 (49)4.螺栓及吊环螺钉 (49)5.油塞 (50)6.窥视孔及窥视孔盖 (50)7.定位销 (50)8.启盖螺钉 (50)9.调整垫片 (51)七、零部件精度与公差的制定 (51)1.精度设计制定原则 (51)尺寸精度设计原则 (51)形位公差的设计原则 (51)粗糙度的设计原则 (51)2.减速器主要结构、配合要求 (52)3.减速器主要技术要求 (53)装配与拆装技术要求 (53)维修与保养技术要求 (53)八、项目经济性与安全性分析 (54)1.零部件材料、工艺、精度等选择经济性 (54)2.减速器总重量估算及加工成本初算 (54)3.经济性与安全性综合分析 (55)九、项目总结 (55)十、参考文献 (56)一、项目设计目标与技术要求减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用,减速机是一种相对精密的机械,使用它的目的是降低转速,增加转矩。
机械设计课程设计计算手册设计题目:两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1:原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制,使用寿命10年,连续单向运转,负载相对稳定,小批量生产,输送链速允许误差为链速的5%。
2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。
输送机为通用工作机,速度不高,故选用佛商学院大齿轮:45质)3.初步确定轴的最小直径 初步估计轴的最小直径。
所选轴的材料为45钢(调质),根据《机械设计(第八版)》表15-3,0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。
为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应,需要同时选择联轴器型号。
联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计(第八版)》表14-1。
由于扭矩变化很小,因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1,选用Lx2型弹性销联轴器,其工作扭矩为560N.m ,电机轴径为28mm ,联轴器直径不宜过小。
Take 12d = 20mm ,半联轴器长度L = 112mm ,半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。
4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图(见图2)图 3 输入轴上的零件组装(2)根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1)为了满足半联轴器的轴向定位,需要在12段轴的右端做一个台肩,所以取23段的直径mm 23d 23=。
左端与轴端挡圈定位,12段长度应适当小于L ,取12L =60mm2)滚动轴承的初步选择。
由于轴承同时承受径向力和轴向力,单列找到圆锥滚子轴承,参考工作要求,根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示:25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。
目录机械设计课程设计任务书一、设计题目:设计一用于带式输送机传动用的二级斜齿圆柱齿轮展开式减速器给定数据及要求:设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。
工作平稳,单向运转,两班制工运输机容许速度误差为5%。
减速器小批量生产,使用期限10年。
机器每天工作16小时。
两级圆柱齿轮减速器简图1-电动机轴;2—电动机;3—带传动中间轴;4—高速轴;5—高速齿轮传动6—中间轴;7—低速齿轮传动;8—低速轴;9—工作机;二、应完成的工作:1.减速器装配图1张(A1图纸);2.零件工作图1—2张(从动轴、齿轮等);3.设计说明书1份。
1绪论1.1选题的目的和意义减速器的类别、品种、型式很多,目前已制定为行(国)标的减速器有40余种。
减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。
与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即工作机(从动机)的载荷状态,通常分为三类:①—均匀载荷;②—中等冲击载荷;③—强冲击载荷。
减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置,用来降低转速并相应地增大转矩。
此外,在某些场合,也有用作增速的装置,并称为增速器。
我们通过对减速器的研究与设计,我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等,同时,我们也能将我们所学的知识应用于实践中。
在设计的过程中,我们能正确的理解所学的知识,而我们选择减速器,也是因为对我们机械专业的学生来说,这是一个很典型的例子,能从中学到很多知识。
2确定传动方案①根据工作要求和工作环境,选择展开式二级圆柱斜齿轮减速器传动方案。
此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好,但齿轮相对轴承的位置不对称,因此轴应具有较大刚度。
目录一、系统总体方案设计 (2)(一)分析传动系统的工作情况 (2)(二)传动方案的拟定 (2)二、确定各轴功率、转矩及电机型号 (3)选择电机 (4)传动比分配 (4)各轴转速及输入功率 (5)各轴转矩 (6)三、选择齿轮材料和精度 (6)四、齿轮传动校核计算 (7)(一)高速级 (7)(二)低速级 (11)五、计算各段轴径和长度及联轴器与轴承的选择 (15)(一)高速轴 (15)(二)中速轴 (17)(三)低速轴 (17)六、轴的强度校核 (18)(一)高速轴 (18)(二)中速轴 (21)(三)低速轴 (23)七、轴承设计 (25)(一)减速器各轴所用轴承代号 (25)(二)轴承寿命计算 (26)八、减速器的润滑与密封 (28)九、减速器箱体及其附件 (28)十、键联接的选择和计算 (28)1、高速轴和中间轴上键联接选择 (29)2、低速轴上键联接选择和计算 (29)十一、减速器箱体的结构设计 (29)选电动机型号为Y132M1—6,其主要性能如下表: 电动机型号 额定功率/Kw满载转速d n /(min /r ) 额定转矩启动转矩 额定转矩最大转矩 Y132M1—64 960 2.0 2.2 表1 电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表 图1 表2 型号 H A B C D E F ×GD G K Y132M 1—6 132 216 178 89 38 80 10×8 33 12型号 b b 1 b 2 h AA BB HA L1 Y132M1—6 280 210 135 314 60 238 18 515 6.理论总传动比29.1185960==总i7.传动比分配考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,取ⅡⅠi i 4.1=总ⅡⅠ又i i i =⋅Y132M1—6总i =11.29mm z m d n 43.192"48'1912942cos 22=⨯== βmm d b d 55.6755.6711=⨯==φ圆整b=45mm取mm b b 672== , mm b 751= 式中: 1b ——小齿轮齿厚; 2b ——大齿轮齿厚 高、低速级齿轮参数名称高速级 低速级 中心距a(mm) 108 130 法面摸数(mm) 2.02.0螺旋角(°)15°38′24″12°19′48″齿顶高系数*a h1 1 顶隙系数c * 0.250.25压力角α 20 20 齿 数21 338394表4五、计算轴径和各段的长度及联轴器和轴承的选择(一)、高速轴:mm b b 672==mm b 751=1b ——小齿轮齿厚2b ——大齿轮齿厚7 6 5 4 3 2 1图2 1、轴的功率P 1=3.94Kw ,转速n Ⅰ=960r/min ,轴的材料选择40Gr ,调质处理。
机械设计基础课程设计名称:二级斜齿轮减速器学院:机械工程学院专业班级:过控071学生姓名:乔国岳学号:2007112036指导老师:成绩:2009年12月27日目录机械设计课程设计任务书 (1)1绪论 (2)1.1 选题的目的和意义 (2)2确定传动方案 (4)3机械传动装置的总体设计 (4)3.1 选择电动机 (4)3.1.1 选择电动机类型 (4)3.1.2 电动机容量的选择 (4)3.1.3 电动机转速的选择 (5)3.2 传动比的分配 (6)3.3计算传动装置的运动和动力参数 (7)3.3.1各轴的转速: (7)3.3.2各轴的输入功率: (7)3.3.3各轴的输入转矩: (7)3.3.4整理列表 (8)4 V带传动的设计 (8)4.1 V带的基本参数 (8)4.2 带轮结构的设计 (11)5齿轮的设计 (12)5.1齿轮传动设计(1、2轮的设计) (12)5.1.1 齿轮的类型 (12)5.1.2尺面接触强度较合 (13)5.1.3按轮齿弯曲强度设计计算 (14)5.1.4 验算齿面接触强度 (16)5.1.5验算齿面弯曲强度 (17)5.2 齿轮传动设计(3、4齿轮的设计) (17)5.2.1 齿轮的类型 (17)5.2.2按尺面接触强度较合 (18)5.2.3按轮齿弯曲强度设计计算 (19)5.2.4 验算齿面接触强度 (22)5.2.5验算齿面弯曲强度 (23)6轴的设计(中速轴) (23)6.1求作用在齿轮上的力 (23)6.2选取材料 (24)6.2.1轴最小直径的确定 (24)6.2.2根据轴向定位的要求,确定轴的各段直径和长度 (24)6.3键的选择 (25)6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力 (25)6.4.1受力图分析 (25)6.4.2垂直支反力求解 (26)6.4.3水平支反力求解 (27)6.5剪力图和弯矩图 (27)6.5.1垂直方向剪力图 (27)6.5.2垂直方向弯矩图 (27)6.5.3水平方向剪力图 (29)6.5.4水平方向弯矩图 (29)6.6扭矩图 (30)6.7剪力、弯矩总表: (31)6.8 按弯扭合成应力校核轴的强度 (32)7减速器附件的选择及简要说明 (32)7.1.检查孔与检查孔盖 (32)7.2.通气器 (32)7.3.油塞 (33)7.4.油标 (33)7.5吊环螺钉的选择 (33)7.6定位销 (33)7.7启盖螺钉 (33)8减速器润滑与密封 (34)8.1 润滑方式 (34)8.1.1 齿轮润滑方式 (34)8.1.2 齿轮润滑方式 (34)8.2 润滑方式 (34)8.2.1齿轮润滑油牌号及用量 (34)8.2.2轴承润滑油牌号及用量 (34)8.3密封方式 (34)9机座箱体结构尺寸 (35)9.1箱体的结构设计 (35)10设计总结 (37)11参考文献 (39)机械设计课程设计任务书一、设计题目:设计一用于带式输送机传动用的二级斜齿圆柱齿轮展开式减速器给定数据及要求:设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。
机械设计课程设计图3-1 轴的弯矩图和扭矩图3.6 按弯扭合成应力校核轴的强度3Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强目录1 电动机的选择及运动参数的计算 (1)1.1电动机的选择 (1)1.2计算传动装置的总传动及其分配 (2)1.3 计算传动装置的运动和动力参数 (3)2 齿轮传动设计 (5)2.1高速轴上的大小齿轮传动设计 (5)2.2低速轴上的大小齿轮传动设计 (8)3 轴的设计计算 (13)3.1 输出轴上的功率转速和转矩 (13)3.2 求作用在齿轮上的力 (13)3.3 初步确定轴的最小直径 (13)3.4 轴的结构设计 (14)3.5 求轴上的载荷 (15)3.6 按弯扭合成应力校核轴的强度 (16)3.7 精确校核轴的疲劳强度 (17)Ⅳ.齿轮轴的结构设计 (21)4 滚动轴承的选择及校核 (25)4.1 轴承的选择(表4-1) (25)4.2 滚动轴承(低速轴)的校核 (25)5 键联接的选择及校核 (27)5.1 与联轴器间键的选择及校核 (27)5.2 与齿轮间键的选择及校核 (27)6 联轴器的选择及校核 (28)7 箱体结构的设计 (29)8 减速器的附件 (30)8.1 视孔盖和窥视孔 (30)8.2 放油孔和螺塞 (30)8.3 油标: (30)8.4 通气孔 (30)8.5 定位销 (30)8.6 吊钩: (30)8.7 起盖螺钉 (31)9 润滑和密封方式的选择 (33)9.1.齿轮的润滑 (33)9.2 滚动轴承的润滑 (33)9.3 润滑油的选择 (33)9.4 密封方式选取: (33)后序设计小结 (34)附录参考文献 (35)。
机械设计课程设计设计说明书设计题目: 带式输送机的减速器院系名称:机电工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:2011年12 月28 日目录1.题目及总体分析 (3)2.各主要部件选择 (4)3.电动机选择 (4)4.分配传动比 (5)5.传动系统的运动和动力参数计算 (6)6.设计高速级齿轮 (7)7.设计低速级齿轮 (12)8.设计带轮 (14)9.链传动的设计 (16)10.减速器轴及轴承装置、键的设计 (18)1轴(输入轴)及其轴承装置、键的设计 (18)2轴(中间轴)及其轴承装置、键的设计 (24)3轴(输出轴)及其轴承装置、键的设计 (29)11.润滑与密封 (34)12.箱体结构尺寸 (35)13.设计总结 (36)14.参考文献 (36)一.题目及总体分析题目:设计一个带式输送机的减速器给定条件:由电动机驱动,输送带的牵引力F=5500,运输带速度0.7/v m s ,卷筒直径为D=480mm 。
单向传动,工作连续,有轻微震动,起动载荷为公称载荷的1.4倍。
工作寿命为6年,每年240个工作日,每天工作10小时,具有加工精度8级(齿轮)。
减速器类型选择:选用展开式两级圆柱齿轮减速器。
特点及应用:结构简单,但齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
高速级一般做成斜齿,低速级可做成斜齿。
整体布置如下:1,电动机2,带轮3,减速箱4,链轮5,卷筒辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
二.各主要部件选择三.电动机的选择四.分配传动比五.传动系统的运动和动力参数计算速分别为、、;对应各轴的输入功率分别为、、;对应名轴的输入转矩分别为、;相邻两轴间的传动比分别为、;相邻两轴间的传动效率分别为、、六.设计高速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数,齿型1)确定齿轮类型.两齿轮均为标准圆柱斜齿轮2)材料选择.小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
3)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=i1·Z1=4.1×24=103.2,取Z 2=104 5)选取螺旋角。
初选螺旋角14=β 2.按齿面接触强度设计按式(10-21)试算,即321)][(12H E H d t t t Z Z u u T k d σεα+⋅Φ≥1)确定公式内的各计算数值 (1)试选6.1=t K(2)由图10-30,选取区域系数433.2=H Z (3)由图10-26查得78.01=αε 20.81αε= 12 1.59αααεεε=+= (4)计算小齿轮传递的转矩5411195.510/ 6.069310T P n =⨯=⨯ N mm ⋅(5)由表10-7选取齿宽系数1=Φd(6)由表10-6查得材料的弹性影响系数2/18.189MPa Z E =(7)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ,大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550H MPa σ=(8)由式10-13计算应力循环次数8160 6.2210h N njL ==⨯ 992 6.2210/4.1 1.4510N =⨯=⨯(9)由图10-19查得接触疲劳强度寿命系数10.95HN K =20.98HN K = (10)计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1,由式10-12得1lim11[]0.95600570HN H H K MPa MPa S σσ==⨯=2l i m 22[]0.98550539H N H H K M P a M P a Sσσ==⨯= 12[]([][])/2(570539)/2554.5H H H MPa MPa σσσ=+=+=2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径t d 1,由计算公式得146.32t d m m =(2)计算圆周速度 112.8/601000t d n v m s π==⨯(3)计算齿宽b及模数nt m146.32d t b d mm =Φ=11c o s1.87t nt d m mm Z β==2.254.21/10.99nt h m mm b h ===(4)计算纵向重合度βε10.318tan 1.903d Z βεβ=Φ= (5)计算载荷系数K 已知使用系数1=A K .25根据 1.75/v m s =,7级精度,由图10-8查得动载荷系数 1.13V K = 由表10-4查得由图10-13查得 1.36F K β= 假定100/A tK F N mm b<,由表10-3查得4.1==ααF H K K 故载荷系数 1.25 1.25 1.4 1.417 2.87A V H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯= (6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式10-10a得1155.95d d mm ==(7)计算模数n m 11c o s2.26n d m m m Z β== 3.按齿根弯曲强度设计 由式10-17 32121][cos 2F S F d n Y Y Z Y KT m σεβαααβ⋅Φ≥ 1)确定计算参数(1)计算载荷系数1.25 1..25 1.4 1.362.71A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=(2)根据纵向重合度903.1=βε,从图10-28查得螺旋角影响系数 88.0=βY (3)计算当量齿数113322332426.27cos cos 1499113.84cos cos 14V V Z Z Z Z ββ======(4)查取齿形系数由表10-5查得1 2.60Fa Y = 2 2.18Fa Y = (5)查取应力校正系数由表10-5查得1 1.595Sa Y = 2 1.79Sa Y =(6)由图10-20c查得,小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5001=σ 大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ (7)由图10-18查得弯曲疲劳强度寿命系数 10.90FN K = 20.95FN K =(8)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S =1.4,由式10-12得1110.90500[]321.431.4FN FE F K MPa S σσ⨯=== 2220.95380[]257.861.4FN FE F K MPa S σσ⨯===(9)计算大小齿轮的][F SaFa Y Y σ111222 2.60 1.5950.01287[]321.432.18 1.790.01514[]257.86Fa Sa F Fa Sa F Y Y Y Y σσ⨯==⨯==大齿轮的数据大2)设计计算1.657n m mm ≥对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取n m =2.0mm ,已可满足弯曲强度。
4.几何尺寸计算 1)计算中心距12()153.562cos nZ Z m a mm β+==将中心距圆整为154mm2)按圆整后的中心距修正螺旋角12()arccos14.642nZ Z m aβ+==因β值改变不多,故参数αε、βK 、H Z 等不必修正。
3)计算大、小齿轮的分度圆直径1122257.87cos 250.12cos nZ m d mm Z m d mmββ====4)计算大、小齿轮的齿根圆直径1122 2.552.872.5245.12f n f n d d m mm d d m mm=-==-=5)计算齿轮宽度157.87d b d mm =Φ=圆整后取260B mm =;165B mm = 5.验算1122172.650t T F N d == 48.60/100/A tK F N mm N mm b=< 合适高速级齿轮参数:七.设计低速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数,齿型1)确定齿轮类型.两齿轮均为标准圆柱斜齿轮2)材料选择.小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
3)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=i1·Z1=2.9×24=70。
2.按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式10-9a进行试算,即 321)][(12H E H d t t t Z Z u u T k d σεα+⋅Φ≥1)确定公式各计算数值 (1) 试选载荷系数 1.6t K = (2) 计算小齿轮传递的转矩512295.510/25.0619T P n N m m =⨯=⋅ (3) 由表10-7选取齿宽系数1=d φ(4) 由表10-6查得材料的弹性影响系数2/18.198MPa Z E = (5) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ 大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550H MPa σ=(6)由式10-13计算应力循环次数81160 1.44710h N n jL ==⨯820.42810N =⨯(7)由图10-19查得接触疲劳强度寿命系数10.92HN K =20.91HN K = (8)计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1,由式10-12得1lim11[]0.92600552HN H H K MPa MPa S σσ==⨯=2lim22[]0.91550500.5HN H H K MPa MPa Sσσ==⨯=2)计算(1) 试算小齿轮分度圆直径t d 1,代入][H σ中的较小值174.61t d mm ≥(2) 计算圆周速度v120.6541/601000t d n v m s π==⨯(3) 计算齿宽b174.61d t b d mm =Φ= (4) 计算齿宽与齿高之比b/h模数113.016tnt d m mm Z == 齿高2.25 6.787/10.99nt h m mm b h ===(5) 计算载荷系数K根据0.6541/v m s =,7级精度,由图10-8查得动载荷系数 1.27V K = 假设mm N b F K t A /100/<,由表10-3查得1.4H F K K αα==由表10-2查得使用系数 1.25A K =由图10-23查得 1.38F K β=故载荷系数 2.582A V H H K K K K K αβ==(6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式10-10a得1187.513d d mm ==(7)计算模数m11/ 3.583m d Z ==3.按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式为3211][2FS F d n Y Y Z KT m σαα⋅Φ≥1)确定公式内的计算数值(1) 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5001=σ 大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ(2) 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数10.85FN K = 20.88FN K =(3) 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1.4,由式10-12得 1110.85500[]321.431.4FN FE F K MPa MPa S σσ⨯=== 2220.88380[]2471.4FN FE F K MPa MPa S σσ⨯===(4) 计算载荷系数2.439A V F F K K K K K αβ==(5)查取齿形系数由表10-5查得1 2.592Fa Y = 2 2.232Fa Y =(6)查取应力校正系数由表10-5查得1 1.596Sa Y = 2 1.774Sa Y = (7)计算大小齿轮的][F SaFa Y Y σ,并比较1112220.01362[]0.01675[]Fa Sa F Fa Sa F Y Y Y Y σσ==大齿轮的数据大 2)设计计算2.6134m mm ≥ 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,可取有弯曲强度算得的模数2.2,并就近圆整为标准值m=3mm。