机械设计。课程设计。
课程题目:二级圆柱齿轮减速器设计。
学院: 机械工程学院。
专业:机械设计及其自动化。
班级:机本xxxx班。
姓名: xxxxxx
学号:xxxxxxxxxxx
指导老师: 历春元。
2024年12月。
目录。前言2
第一章设计任务书2
1-1设计任务。
第二章传动系统方案的总体设计5
2-1电动机的选择
2-2传动比的分配。
第三章高速级齿轮设计8
3-1按齿面强度设计。
3-2 按齿根弯曲强度设计。
第四章低速级齿轮传动设计11
4-1按齿面强度设计。
4-2 按齿根弯曲强度设计。
第五章各轴设计方案12
5-1高速轴的的结构设计。
5-2中间轴的结构设计。
5-3低速轴的结构设计。
第六章轴的强度校核17
6-1高速轴的校核。
6-2中间轴的校核。
6-3低速轴的校核。
第七章滚动轴承选择和寿命计算21
第八章键连接选择和校核25
8-1轴1上键的选择和校核。
8-2轴2上键的选择和校核。
8-3 低速轴上键的选择和校核。
第九章联轴器的选择和计算26
第十章润滑和密封形式的选择26
10-1传动零件的润滑。
第十一章箱体及附件的结构设计和选择27
总结29参考文献30
前言。机械设计课程设计是学生第一次较全面的在机械设计方面的训练,也是机械设计课程的一个重要教学环节,其目的是:第。
一、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先修课程的理论和知识,结合生产实际知识,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,并使学生知识得到巩固,深化和扩展。第。
二、学习机械设计的一般方法,掌握通用机械零件部件、机械传动装置和简单机械的设计原理和过程,第。
三、进行机械设计基本技能的训练,如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据,进行经验估算和数据处理等。
机械设计课程设计的题目是带式运输机的传动装置的设计,设计内容包括:确定传动装置总体设计方案,选择电动机;计算传动装置运动和动力的参数;传动零件,轴的设计计算;轴承,联轴器,润滑,密封和联接件的选择与校核计算;箱体结构及其附件的设计;绘制装配工作图及零件工作图;编写设计说明书。
第一章设计任务书。
1-1设计任务。
1、 设计题目 :用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。
2、工作条件:单班制工作,空载启动,单向、连续运转,工作中有轻微振动。
运输带速度允许速度误差为±5%。,连续单向运转。载荷平稳,室内工作,有粉尘(运输带与卷筒及支承间,包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在f中考虑)。
3、使用期限:十年,检查期间间隔期三年。
4、生产批量:小批量生产。
5、生产条件:中等规模机械厂,可加工7—8级精度齿轮及涡轮。
6、动力**:电力,三相交流(220/380v)。
7、运输带速度允许误差:土5%
8、原始数据:
输送机工作带扭矩 w=800 n·m
输送带的工作速度 v=1.3m/s
输送带的卷筒直径 d=370mm
第2章传动系统方案的总体设计。
一、带式输送机传动系统方案如下图所示:
2-1电动机的选择
1.电动机容量选择。
根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率。
设:—对滚动轴承效率。 =0.99
为齿式联轴器的效率。 =0.99
为7级齿轮传动的效率。=0.98
输送机滚筒效率。 =0.96
估算传动系统的总效率:
工作机所需的电动机功率为:
y系列三相异步电动机技术数据中应满足:。,因此综合应选电动机额定功率。
2、电动机的转速选择。
根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速。
方案比较:方案号型号额定功率kw 同步转速r/min 满载转速r/min
1 y112m—2 4.0kw30002890
2 y112m—4 4.0kw15001440
3 y132m1—6 4.0kw1000960
4 y160m1—8 4.0kw750720
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为y132m1-6,其主要参数如下:
方案号型号额定功率同步转速满载转速额定转矩最大转矩。
3 y132m1—6 4.0kw 1000r/min 960r/min 2.02.0
2-2传动比的分配。
带式输送机传动系统的总传动比:
传动系统各传动比为:
2-3 传动系统的运动和动力学参数设计。
传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下:
0轴——电动机轴。
1轴——减速器中间轴。
2轴——减速器中间轴。
3轴——减速器低速轴。
4轴——工作机。
第三章高速级齿轮设计。
已知条件为3.297kw,小齿轮转速=960r/min,传动比3.45由电动机驱动,工作寿命10年,单班制,载荷平稳,连续单向运转。
一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
1)选用直齿圆柱齿轮传动。
2)运输机为一般工作机,速度不高,故用7级精度(gb10095-88)
3)材料选择:
由机械设计第九版书本“表10-1常用齿轮材料及其力学性能”可选小齿轮材料为40cr(调质),硬度为280hbs,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240hbs,二者材料硬差为40hbs。
4)选取小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数:z2=iz1=3.45×24=82.8
取z2=83。
3-1按齿面强度设计。
由设计计算公式(10-9a)进行试算,即:2.32
确定公式内的各计算数值。
试选kt=1.3
(2)计算小齿轮传递的转矩:=n·mm=3.28 n·mm
由表10-7选取齿宽系数。
由表10-6查得材料的弹性影响系数189.8。
由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮的接触疲劳强度极限600m;
大齿轮的接触疲劳强度极限=550m。
计算齿轮应力循环次数:
7)由图10-19取接触疲劳强度寿命系数0.88;0.91
8)计算接触疲劳需用应力。取失效概率为1%,安全系数s=1,由式(10-12)得:==0.88600m=528m
计算。试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值。2.32=2.32mm 46.21mm
2)计算圆周速度v。
vm/s2.32m/s
3)计算齿宽b。
b=146.21mm=46.21mm
4)计算齿宽与齿高之比。
模数=mm=1.93mm
齿高h=2.25=2.251.93mm=4.34mm
5)计算载荷系数。
根据v=2.32m/s,7级精度,由图10-8查得动载系数1.20;
直齿轮,1;
由表10-2查得使用系数1;
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