机械设计课程设计

发布 2022-10-01 17:30:28 阅读 3335

2010-2011第2学期。

姓名邢万强。

学号: 08120604

班级: 机械设计制造08级3班

指导教师贾策。

成绩。编号:b17

日期:2024年 4 月

设计用于带式运输机的“带传动-单级圆柱斜齿减速器”,图示如下,连续单向运转,载荷平稳,空载起动,使用期限10年,小批量生产,两班制工作,运输带速度允许误差为±5%

1、每人单独一组数据,要求独立认真完成。

2、按时完成设计图绘制。图纸要求:

1)、按照装配图绘制要求减速器装配图一张(a1)。

2)、按照零件图绘制要求绘制零件图两张(a3,齿轮、轴)。

3、按时完成设计计算说明书1份。

1. 确定或评价传动装置的总体设计方案,;

2. 选择电动机;

3. 计算传动装置的运动和动力参数;

4. 传动零件、轴的设计计算;

5. 轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算;

6. 机体结构及其附件的设计;

7. 绘制装配图及零件工作图;

8. 编写设计计算说明书;

该工作机在工作时有轻微振动,由于v带有缓冲吸振能力,采用v带传动能减小振动带来的影响,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,并且**便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。这种减速器的传动比一般小于6,传递功率可以达数万千瓦,效率较高,工艺简单精度易于保证,一般工厂均能制造,应用广泛。

1)电动机类型的选择。

按工作要求和工作条件选用y系列三相鼠笼型异步电动机,其结构为全封闭自扇冷式结构,电压为380v。

2)电动机功率的选择

负载功率:电动机所需的功率为:

其中:为电动机功率,为负载功率,为总效率。)

为了计算电动机所需功率,先确定从电动机到工作机之间的总效率,设、、、分别为联轴器、v带传动、轴承、闭式齿轮传动(齿轮精度为7级)和卷筒的效率。

查《机械设计课程设计》表9-1得=0.99 =0.96 =0.98 =0.97 0.96

折算到电动机的功率为:

选取额定功率为。

3)电动机转速的选择。

按表9.1推荐的传动比合理范围,带传动的传动比不宜过大,设为,单级圆柱齿轮减速器传动比,则传动装置总传动比的合理范围,而工作机卷筒轴的转速为。

所以电动机转速的可选范围为。

4)电动机型号的选择。

符合这一范围的同步转速为750r/min,1000r/min和1500r/min综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量、及**等因素,为使传动装置结构紧凑,决定选用同步转速为1000/min的电动机。

根据电动机的类型、容量和转速,由电机产品目录或有关手册选定电动机型号为y132m1-6,其主要性能如表1.1所示,电动机的主要外形和安装尺寸如表1.2所示。

表1.1 y160m1-8型电动机的主要性能。

表1.2 y160m1-8型电动机的外形及安装尺寸。

1)总传动比:

(2)选择带传动的传动比:

(3)齿轮的传动比:

1)计算各轴的转速:轴。轴。

ⅲ轴。卷筒轴

(2)各轴的输入功率。轴。轴

ⅲ轴 卷筒轴

(3)各轴的输入转矩。

电动机轴的输入转矩为。轴。轴

ⅲ轴 卷筒轴

将上述计算值都汇总于表1.3,以备查用。

表1.3 带式传动装置的运动和动力参数。

查课本表8-7得:

式中为工作情况系数,为传递的额定功率,即电机的额定功率。

根据,,查课本图8-11选用带型为a型带.

1)初选小带轮基准直径

查课本表8-6和表8-8取小带轮基准直径。

2)验算带速v

在5~25m/s范围内,故v合适。

3)计算大带轮基准直径。

查课本表8-8后取。

1)根据课本式8-20 ,得:

为使结构紧凑,初步选取中心距。

由课本式(8-22),所以带长。

查课本表8-2选取基准长度。

2)按课本式(8-24)计算,得实际中心距。

由8-24式得中心距地变化范围为303~337mm ,包角合适。

1)计算单根v带额定功率。

由和查课本表8-4a得。

转速,传动比,查课本8-4a得。

查课本表8-2得。

查课本表8-5,并由内插值法得=0.96

2)带的根数。

故选z=5根带。

由8-3得q=0.1kg/m,单根普通v带张紧后的初拉力为。

(1)查表8-10得: ,取。

则轮缘宽。图2.1 轮槽截面尺寸。

、小带轮的设计。

采用材料ht150铸铁。

取联轴器主动端孔径与从动端孔径相等,均为。

为电机轴的直径,且,故采用腹板式。腹板上不开孔。

部分结构尺寸确定:,取。取。取。

小带轮结构如图2.2所示:

图2.2 小带轮结构。

、大带轮的设计。

轮缘宽可与小带轮相同,轮彀宽可与高速轴的结构设计同步进行。

由高速轴最小轴径得,大带轮孔径,且,则,取;

由于,同时,所以大带轮采用孔板式。

部分结构尺寸确定:

算法同小带轮)

取。1)根据传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。

2)运输机为一般工作状态的机器,转速不高,故齿轮选择7级精度。

3)材料选择。

根据课本表10-1:

小齿轮材料为40cr(调质),硬度280hbs

大齿轮材料为45#钢(调质),硬度240hbs

大小齿轮齿面的硬度差为280-240=40hbs,是合理的。当运转过程中较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面,会起较明显的冷作硬化效应,提高了大齿轮齿面的疲劳极限,从而延长了齿轮的使用寿命。

4)选小齿轮的齿数;

则大齿轮齿数,取。

5)初选螺旋角。

由由设计公式(10-9a)进行试算,即。

1)确定公式内的各计算数据。

1)、试选;

2)、由课本图10-30选取区域系数;

3)、由课本图10-26查得。得。

5)、由课本表10-7选取;

6)、由课本表10-6查得材料的弹性影响系数。

7)、由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的解除疲劳强度极限。

大齿轮的解除疲劳强度极限。

8)、由课本式10-13计算应力循环次数。

9)、由课本图10-19取接触疲劳寿命系数knh1=0.92,knh2=0.95

10)、计算接触疲劳许用应力。

去失效概率1%,安全系数s=1,由课本式(10-12)得。

故许用接触应力。

2)计算。1)试算小齿轮分度圆直径d1t

2)、计算圆周速度。

3)计算齿宽和模数。

4)计算纵向重合度。

5)计算载荷系数。

根据v=1..19m/s;7级精度;由课本图10-8查得动载荷系数;

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