机械设计课程设计

发布 2022-10-01 18:17:28 阅读 6108

湖南农业大学工学院。

课程设计说明书。

课程名称。题目名称。

班级:20 08 级机械制造及自动化专业 5 班。

姓名: 岳赞。

学号201020614516

指导教师。评定成绩:

教师评语:指导老师签名:

20 年月日。

目录。一设计任务书。

二传动系统的方案设计。

三电动机的选择。

1.电动机的容量选择。

2.电动机的转速选择。

四传动比的分配。

五传动系统的运动和动力参数计算。

六加速器传动零件的设计计算。

1.高速级斜齿圆柱齿轮的传动设计计算。

2.低速级直齿圆柱齿轮的传动设计计算。

七轴的设计。

1.绘制轴的布置简图和初定跨距。

2.高速轴的设计。

3.中间轴的设计。

4.低速轴的设计。

八滚动轴承的选择。

1.高速轴上滚动轴承的选择。

2.轴上滚动轴承的选择。

3. 速轴上滚动轴承的选择。

九键连接和联轴器的选择。

1.高速轴上键连接和联轴器的选择。

2.中间轴上键连接的选择。

3低速轴上键连接和联轴器的选择。

十减速器箱体及附件的设计。

1.箱体。2.减速器附件。

十一设计小结及参考文献。

一、 设计任务书。

设计任务。设计带式输送机的传动系统,采用两级圆柱齿轮减速器。

原始数据。运输带有效拉力 f = 2600 n

运输带工作速度 v = 1.4m/s

滚筒直径 d = 280mm

减速器设计使用期限为10年。

工作条件。两班制工作(每年按300天计算),空载起动,运输物品:谷物,载荷平稳,常温下连续(单向)运转,转速误差不得超过+5%

二、传动系统方案的拟定。

带式输送机传动系统方案如下图。

1:卷筒 2:带式运输机 3:

联轴器 4:圆柱齿轮减速器 5:联轴器 6:

电动机 7:电动机轴8:减速器高速轴 9:

减速器中间轴 10:减速器低速轴。

带式输送机由电动机驱动。电动机6 通过联轴器 5将动力传入减速器4,再经联轴器3 将动力传至输送机滚筒1,带动输送带2工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器,其结构简单,但齿轮相对于轴承位置不对称,因此要求轴有较大的刚度,高速级为斜齿圆柱齿轮传动,低速级为直齿圆柱齿轮传动。

三、电动机的选择。

1) 电动机的功率。

由已知条件可以计算出工作机所需的功率。

p= =3.64kw

工作机所需电动机功率。

p= =3.96kw

2) 电动机转速的选择。

输送机滚筒轴的工作转速。

n = 95.54r/min

考虑到整个传动系统分为**减速,总传动比可适当大一些,选同步转速 n = 1440 r/min 的电机为宜。

3) 电动机型号的选择。

根据工作条件:单向传动、两班制连续工作,工作机所需功率 p=3.96kw 及电动机的同步转速 n = 1440 r/min等,选用y系列三相异步电机,卧式封闭结构,型号为y112m2-4,其主要性能数据如下:

电动机额定功率 p = 4.0kw

电动机满载转速n = 1440r/min

电动机轴伸直径 d = 28 mm

电动机轴伸长度 e = 60 mm

四、 传动比的分布。

带式输送机传动系统的总传动比。

由传动系统方案知。

计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比。

为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑,当两对齿轮的配对材料相同、齿面硬度350、齿宽系数相等时,考虑齿面接触强度接近相等的条件,取高速级传动比。

低速级传动比= =4.62

传动系统的各传动比为:

五、传动系统的运动和动力参数计算。

传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下:

7轴(电动机轴):

n = n = 1440r/min

p = p= 3.96kw

t = 9550 = 9550 = 27.5n·m

8轴(减速器高速轴):

n = 720 r/min

p = p = 40.99 = 3.96 kw

t= t = 19.90 2 0.99= 26.26 n·m

9轴(减速器中间轴):

n = 282.63 r/min

p = 3.960.96 =3.803kw

t = 128.48n·m

10轴(减速器低速轴):

n = 72.1 r/min

p = 3.652 kw

t = 483.65 n·m

10轴(输出轴):

n= =72.1 r/min

上述计算结果和传动比及传动效率汇总如下:

六、减速器传动零件的设计计算。

1) 高速级斜齿轮传动的设计计算。

1、高速级斜齿轮材料及热处理方法。

小齿轮选用45钢,调质处理 hbs= 229~286

大齿轮选用45钢,正火处理 hbs= 169~217

2、按齿面接触强度条件计算中心距 a

已知大齿轮转矩 t = 128.48 n·m

齿数比 u = 5.095

选取齿宽系数 = 0.4

初设螺旋角`= 10

初设载荷系数 k` =1.75

由表3-9 查得弹性系数 z = 189.8

初取节点区域系数 z= 2.475

初取重合度系数 z= 0.85

初取螺旋角系数 z= 0.992

由图3-29(c)和图3-29(b)查得。

550mpa

475mpa

相应得到小、大齿轮的许用接触应力为。

508.75mpa

463.125mpa

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