机械设计基础课程设计详解

发布 2022-10-04 12:11:28 阅读 9776

目录。引言 1

一.机构介绍 2

1.课题要求 2

2.传动示意图 2

3.传动过程 2

二.电机的选择 3

1.工作机的功率 pw 3

2.电机所需输出功率 pd 3

3.确定电机计算转速 n 3

4.确定电机选型 3

5.传动比的分配 4

三.计算传动装置的运动和动力参数 4

1.皮带输入高速轴 4

2.ⅰ轴减速器高速轴 4

3.ⅱ轴减速器高速轴 5

4.ⅲ轴传动滚筒轴 5

四.带传动设计 5

1.确定计算功率 pc 5

2.选取普通 v 带型号 5

3.确定带轮基准直径 6

4.验算带速 v 6

5.确定中心距 a0 和胶带长 ld 6

6.计算实际中心距 a 7

7.演算小带轮包角α1 7

8.确定v带根数 z 7

9.求初拉力 f0 及带轮轴上的压力 fa 8

10.带轮的结构设计 8

11.设计结果 8

五.齿轮设计 9

1.选择齿轮材料及精度等级 9

2.齿面接触疲劳强度计算 9

六.轴承选择及实际使用寿命计算 13

1.轴承类型的选择 13

2.计算实际寿命 13

七.润滑密封设计 15

1.轴承和传动齿轮的润滑 15

2.润滑油的选用 15

3.密封形式 15

八.联轴器的设计 15

九.设计心得 16

十.致谢 16

十一.参考文献 17

机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践环节。通过课程设计,可综合运用机械设计课程和其它先修课程的理论和实际知识,培养解决实际问题的能力,掌握机械设计的一般规律,树立正确的设计思想。通过课程设计,可学习运用标准,规范,手册,图册和查阅科技文献资料及计算机应用等,培养机械设计的基本技能和获得相关信息的能力。

齿轮变速器广泛应用于机械,冶金,化工,建筑,运输。船舶等领域,是一个典型的动力传动机构,它是一种利用齿轮角速度的变化,将电机的回转转速减速到所要求的回转速度,并得到较大转矩的装置,具有承载能力强,寿命长,体积小,效率高,重量轻等优点。通过齿轮变速器的课程设计,可逐步学会从机器功能的要求出发,合理选择执行机构和传动机构的类型,制定传动方案,合理选择标准部件的类型和型号,正确计算零件的工作能力,确定其尺寸、形状、结构及材料,并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题,培养机械设计能力。

运输带工作速度v=1.5m/s,运输带工作拉力f=1100n,卷筒直径d=250mm。工作条件:

连续单项运转,载荷平稳,空载启动,使用年限为10年,小批量生产,两班制工作,运输带速度允许误差-5%~5%。

图1-1)电机带传动高速级齿轮低速级齿轮联轴器滚筒。

运输带。1. 工作机的功率pw

根据工作阻力和速度来确定pw即:

pw式2.1)

f — 运输带工作拉力v — 运输带工作速度。

pw = 1.65kw

2. 电机所需输出功率pd

pd式2.2)

传动装置的总效率η总=η1η22η3η4η5

η1 — v形带传动效 η1=0.96

η2 — 滚动轴承传动效率η2=0.99

η3 — 闭式带轮传动效率η3=0.97

η4 — 联轴器效率η4=0.99

η5 — 传动滚筒效率η5=0.96

η总=η1η22η3η4η5=0.96×0.992×0.97×0.99×0.96=0.87

pd ==1.883 kw ≈ 1.9 kw

因载荷平稳电机额定功率ped略大于pd即可。

3. 确定电机计算转速n

n式2.3)

n = x10= 114.59 r/min ≈ 115 r/min

4. 确定电机型号。

v形带传动的传动比通常采用i=2∽4;一级圆柱齿轮减速器传动比通常采用i=3∽5;

所以本系统的传动比:i总=i1i2=(2∽4)×(3∽5)=6∽20

n电=i总 ×n=(6∽20)×115=(690∽2300) r/min

查表选t112m-6电机额定功率ped = 2.2kw 转速n电 = 940 r/min

5. 传动比的分配。

i总式2.4)

i总==8.2

i1=iv带=2

i2=i齿=4.1

1. 皮带输入高速轴。

p0=pd=1.9kw

n0=940r/min

t带=9.55 x式3.1)

t带=9.55=18.9 n·m

2. ⅰ轴减速器高速轴。

p1=p0η1式3.2)

p1=1.9×0.96=1.824kw

n1式3.3)

n1== 470 r/min

t1=9.55 ×=9.55×= 36.3 n·m

3. ⅱ轴减速器高速轴。

p2=p1η22η3式3.4)

p2=1.824kw×0.992×0.97=1.735kw

n2== 115 r/min

t2=9.55× =9.55×=143.7 n·m

4. ⅲ轴传动滚筒轴。

p3=p2η4η5式3.5)

p3=1.735kw × 0.99×0.96 = 1.645kw

n3=n2=115 r/min

t3=9.55 ×=9.55 ×=136.6 n·

pc=ka×p式4.1)

ka —工作情况系数:由表查得ka=1.2

pc = ka×p = 1.2×1.9 = 2.28 kw

按pc = 2.28 kw ,n1 = 940 r/min

根据v带选型图选用a型普通v带。

查表选取小带轮基准直径d1 = 125mm.

大带轮基准直径d2 =iv带xd1式4.2)

∵ iv带=2

∴ d2=2x125=250mm

n2= =470 r/min

v式4.3)

v = 6.149≈6.15 m/s

此带速在5∽25m/s 范围内,符合要求。

1) 初步确定中心距a0

0.7 x(d1+ d2)≤ a0 ≤ 2 x(d1+ d2式4.4)

0.7 x (125+250) ≤a0 ≤ 2 x (125+250)

263mm ≤ a0 ≤ 750mm取a0 =500 mm

2) 初选a0后,可根据下式计算带的初选长度ld0

ld0 = 2a0式4.5)

ld0= 2×500 ++1596.8

3) 查表选取与ld0相近的标准带近似长度ld=1600mm

a = a0式4.6)

a= 500+ =501.6mm≈502mm

中心距的变动范围为。

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