机械设计课程设计

发布 2022-10-01 17:57:28 阅读 7747

姓名: 李伟。

班级: 机制2班

学号: 070200211

指导教师: 姚贵英。

成绩。日期:2010 年 5 月。

第一章概述。

机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节,同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练,其目的是:

(1)通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。

2)学习机械设计的一般方法,掌握机械设计的一般规律。

(3)通过制定设计方案,合理选择传动机构和零件类型,正确计算零件工作能力,确定尺寸和掌握机械零件,以较全面的考虑制造工艺,使用和维护要求,之后进行结构设计,达到了解和掌握机械零件,机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。

(4)学习进行机械设计基础技能的训练,例如:计算,绘图,查阅设计资料和手册,运用标准和规范等。

第二章设计方案。

据所给题目:设计一带式输送机的传动装置(两级展开式圆柱直齿轮减速器)方案图如下:

技术与条件说明:

1)传动装置的使用寿命预定为 8年每年按350天计算, 每天16小时计算;

2)工作情况:单向运输,载荷平稳,室内工作,有粉尘,环境温度不超过35度;

3)电动机的电源为三相交流电,电压为380/220伏;

4)运动要求:输送带运动速度误差不超过;滚筒传动效率0.96;

5)检修周期:半年小修,两年中修,四年大修;

设计要求:1)减速器装配图1张;

2)零件图2张(低速级齿轮,低速级轴);

3)设计计算说明书一份,按指导老师的要求书写。

4)相关参数:f=9kn,v=0.6m/s,d=450mm。

第三章电机选择。

3.1电动机类型的选择。

按工作要求和工作条件选用y系列鼠笼三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构,电压为380v。

3.2 选择电动机的容量。

工作机有效功率p=,根据任务书所给数据f=9kn,v=0.6。则有:

p===5.4kw

从电动机到工作机输送带之间的总效率为。

式中,,,分别为v带传动效率, 滚动轴承效率,齿轮传动效率,联轴器效率,卷筒效率。据《机械设计手册》知=0.96, =0.

99, =0.97, =0.99, =0.

96,则有:

所以电动机所需的工作功率为:

p===6.545kw

3.3 确定电动机的转速。

按推荐的两级同轴式圆柱斜齿轮减速器传动比i=8~40和带的传动比i=2~4。则系统的传动比范围。

应为:i=i=(8~40)(2~4)=16~200

工作机卷筒的转速为。

n=所以电动机转速的可选范围为。

n=i=(16~200)25.48

符合这一范围的同步转速有750r/min,1500和3000三种,由于本次课程设计要求的电机同步转速是750r/min。查询机械设计手册(软件版)【常用电动机】-【三相异步电动机】-【三相异步电动机的选型】-【y系列(ip44)三相异步电动机技术条件】-【电动机的机座号与转速对应关系】确定电机的型号为y160l-8.其满载转速为720r/min.

第四章装置运动动力参数计算。

4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比。

1)传动装置总传动比 i=

2)分配到各级传动比因为i=已知带传动比的合理范围为2~4。故取v带的传动比则i分配减速器传动比,高速级传动比,低速级传动比为。

1)电动机轴:

转速:n=720

输入功率:p=p=6.545kw

输出转矩:t=9.55=9.55

8.681n

2)1轴(高速轴)

转速:n=输入功率:p=pkw

输入转矩:t=9.55

3)2轴(中间轴)

转速:n=输入功率:p=p

6.03kw

输入转矩: n

4)3轴(低速轴)

转速: 输入功率:p

5.97kw

输入转矩:tn

5)卷筒轴:

转速:n输入功率:p=p =5.79

5.67kw

输入转矩:t n

表4.1 各轴运动和动力参数。

第五章带传动设计。

5.1 确定计算功率p

据《机械设计》表8-7查得工作情况系数k=1.2。故有:

p=kp5.2 选择v带带型。

据p和n有《机械设计》图8-11选用b带。

5.3 确定带轮的基准直径d并验算带速。

1)初选小带轮的基准直径d有《机械设计》表8-6和8-8,取小带轮直径d=180mm。

2)验算带速v,有:v=

因为6.78在5~30之间,故带速合适。

3)计算大带轮基准直径d

d5.4 确定v带的中心距a和基准长度l

1)据《机械设计》式8-20初定中心距a=500mm

2)计算带所需的基准长度。l2a+

2025mm

由《机械设计》表8-2选带的基准长度l=2000mm

3)计算实际中心距。

a中心局变动范围:

5.5 验算小带轮上的包角:

5.6 计算带的根数z

1)计算单根v带的额定功率p

由d和n查《机械设计》表8-4a得。

p=2.586kw

据n=1440,i=2.5和b型带,查《机械设计》8-4b得。

p=0.23kw

查《机械设计》表8-5得k=0.92,k=0.98,于是:

p=(p+p)kk

2.54kw

2)计算v带根数z

z===3.54 故取4根。

5.7 计算单根v带的初拉力最小值(f)

由《机械设计》表8-3得a型带的单位长质量q=0.1。所以。

(f)=500

293.24n

应使实际拉力f大于(f)

5.8 计算压轴力f

压轴力的最小值为:(f)=2(f)sin=24293.240.99=2322.46n

5.9 带轮设计。

(1)小带轮设计。

由y160l-8电动机可知其轴伸直径为d=42mm,故因小带轮与其装配,故小带轮的轴孔直径d=42mm。2.5d(2)大带轮设计。

大带轮轴孔取36mm,d=450mm>300mm,设计其结构为轮辐式。

v带设计的主要参数如表5-1所示。

表5-1 v带设计的主要参数。

第六章齿轮设计。

6.1高速级齿轮设计。

6.1.1选定齿轮类型,精度等级,材料及模数。

(1)按要求的传动方案,选用圆柱直齿轮传动;

2)运输机为一般工作机器,速度不高,故用7级精度;(gb10095—88)

3)材料的选择。由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40cr(调质)硬度为280hbs,大齿轮的材料为45钢(调质)硬度为240hbs,两者硬度差为40hbs;

4)选小齿轮齿数为z=23,大齿轮齿数z可由z=

得z=91.54,取92;

6.1.2按齿面接触疲劳强度设计。

按公式:d2.32

(1)确定公式中各数值。

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1高速轴设计 材料 选用45号钢调质处理。查课本第230页表14 2取c 100。各轴段直径的确定 根据课本第230页式14 2得 又因为装小带轮的电动机轴径,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且所以查手册第9页表1 16取。l1 1.75d1 3 60。因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所...

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