机械设计课程设计

发布 2022-10-01 17:54:28 阅读 3550

课程名称:机械设计基础。

设计题目:螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器。

学院:工学院。

专业:交通运输。

年级:2011级。

姓名:熊本良。

指导老师:徐雪红。

日期:2024年12月24日。

目录。机械设计课程设计任务书。

二、电动机的选择。

三、计算总传动比及分配各级的传动比。

四、运动参数及动力参数计算。

五、传动零件的设计计算。

六、轴的设计计算。

七、滚动轴承的选择及校核计算。

八、键联接的选择及计算。

九、联轴器的选择。

十、润滑方法和密封形式,润滑油牌号的选择。

十。一、箱体的设计。

机械设计课程设计任务书。

设计题目:设计用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器。

运动简图:1—电动机 2—联轴器 3—一级圆柱齿轮减速器。

4—开式锥齿轮传动 5—输送螺旋。

已知:运输机工作轴转矩t=850n·m运输机工作轴转速n=125r/min

工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期限为8年,生产10台,两班制工作,输送机工作转速允许误差。

设计工作量:

一. 编写设计计算说明书1份。

二、绘制减速器大齿轮零件图1张(3号图纸)

三、绘制减速器低速轴零件图1张(3号图纸)

四、绘制减速器装配图1张(1号图纸)

设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器。

1. 工作条件:使用年限为8年,工作为两班制工作,连续单向运转,工作时有轻微振动,环境清洁。

2. 原始数据:运输机工作轴转矩:t=850n·m

运输机工作轴转速:n=125r/min.

二、电动机的选择。

1. 电动机类型的选择:选择y系列三相异步电动机,此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,**低廉,维护方便,适用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。

2. 电动机容量的选择:电动机所需工作效率为:

=(kw).由电动机至输送机的传动总效率为:=·其中:

、、分别为联轴器1、滚动轴承(两对)、圆柱直齿轮传动、联轴器2和圆锥齿轮传动的传动效率。查表得=0.99,=0.

99,=0.97,=0.99,=0.

93,则:=0.99××0.

97×0.99×0.93=0.

85.所以电动机所需的工作效率:==12.

7kw由设计指导书可知,满足≥条件的系列三相交流异步电动机额定功率=15kw.

3.确定电动机转速:输送机工作轴转速为:

=[1-5%)~1+5%)]125r/min=119~131r/min.由推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动的传动比=2~3,一级圆柱齿轮减速器i<6,则总传动比理论范围为:=×6~18.

故电动机转速的可选范围为6~8)×(119~131)=(714~2358)r/min.则符合这一范围的同步转速有和1500r/min。根据容量和转速,并综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、**和圆锥齿轮带传动、减速器传动比,应选取电动机型号为y160l-4

三、计算总传动比及分配各级的传动比。

由选定的电动机转速和工作机主动轴转速。

1. 可得传动装置总传动比为:==1500/125=12

总传动比等于各传动比的乘积:=×i(式中、i分别为开式圆锥齿轮传动和减速器的传动比)

2. 分配各级传动装置传动比:因为圆锥齿轮传动比i=2~3,所以取=2.4,得:i==12/2.4=5

四、运动参数及动力参数计算。

将传动装置各轴由高速至低速依次定为ⅰ轴、ⅱ轴、ⅲ轴、ⅳ轴;,,为相邻两轴间的传动比;,,为相邻两轴的传动效率;,,为各轴的输入功率;,,为各轴的输入转矩;,,为各轴的输入转速。按电动机轴至工作运动传递路线推算,得到各轴的运动和动力参数。

1. 计算各轴的转速:ⅰ轴:==1500r/min;

轴: =300r/min;

轴:==300/min;

螺旋输送机:==125r/min.

2. 计算各轴的输入功率轴:=×15×0.99=14.85kw;

ⅱ轴:=×14.85×0.99×0.97=14.26kw;

ⅲ轴:=×14.26×0.99×0.99=13.98kw;

螺旋输送机轴:=×13.98×0.99×0.93=12.87kw.

3. 计算各轴的输入转矩:电动机轴输出转矩为:==98.1n·m

轴:=·98.1×0.99=97.1n·m;

ⅱ轴:=×i×=×i××=97.1×3.89×0.99×0.97=362.7n·m.

ⅲ轴:=·355.5n·m.

螺旋输送机轴:=·982n·m.

4. 计算各轴的输出功率:由于ⅰ~ⅲ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率,故:

=×14.85×0.99=14.

7kw;=×14.26×0.99=14.

12kw;=×13.98×0.99=13.

84kw;螺旋输送机轴:=×12.87×0.

99=12.74kw.

五、传动零件的设计。

减速器齿轮传动的设计计算。

1. 选择齿轮材料及精度等级:考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。

小齿轮选用40mn调质,齿面硬度为241~286hbs。大齿轮选用2g35simn钢,调质,齿面硬度241~269hbs,选7级精度。

许用接触应力【】:查表有=730mpa,=600mpa,=1.1,==730/11=664mpa,==564mpa.

25mpa=480mpa;==510/1.25mpa=408mpa.

2. 按齿轮弯曲强度计算,查表k=1.2,齿宽系数为0.8

小齿轮转矩 =9.55××=95000

取小齿轮齿数=25,大齿轮齿数=125则小齿形系数=25/cos15=25.88 , 125/cos15=129.4

由图查询,,,所以对小齿轮进行弯曲强度计算。

法向模数经计算,取m=2,中心距a==155.29,取a=156,确定=arccos2(25+125)/(2x156)=15.94度,取 ,

3)验算齿面接触强度。

4)齿轮圆周速度。

符合7级精度,所以m取2,

六、轴的设计计算。

减速器输出轴的设计计算。

1. 按扭矩初算轴径:选用45调质,σ=650mpa,查表得:c=115.

考虑有键槽,将直径增大4%,则d=40.40×(1+4%)mm=42.02mm,所以选=42mm.

2. 初选联轴器:根据(359.1n·m)和(42mm),查表选联轴器为tl7弹性套柱销联轴器。

3.确定轴各段直径和长度:

段:段 .初选用6210型深沟球轴承,其内径为50mm,查表得:b=20mm,d=90mm.则ⅱ段长l2=35mm.

段:d3=50mm,l3=20+17+2-1=38mm.

段:d4=58mm,l4=70-2=68mm.由手册得:c=1.5mm,则:h=2c=3mm.

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