成都理工机械设计基础课程设计

发布 2022-10-04 12:20:28 阅读 8529

说明书。设计题目: 减速器。

学院: 环境与土木工程学院

专业班级: 勘查四班。

学号:姓名:

指导教师: 李明辉

日期: 2023年6月。

设计题目:设计皮带运输机械传动装置,双班制工作,有轻度振动,小批量生产,单向传动,轴承寿命2年,减速器使用年限为6年,运输带允许误差5%。

原始数据:运输带有效应力(f/n):1650

运输带速度v(m/s):1.5

卷筒直径d (mm):280

设计内容:1) 设计一级圆柱齿轮减速器,计算三角带传动。

2) 绘制齿轮减速器装配图一张。(a3纸打印);

绘制从动轴上的齿轮零件工作图;(a4纸打印)

绘制从动轴零件工作图;(a4纸打印)

3) 写出设计计算说明书一份。(打印装订)

第一章皮带运输机传动方案的论证。

一. 传动方案的分析与研究。

总体设计包括机械系统运动方案选择,原动机类型选择,执行机构设计,传动方案设计。根据题目所给工作条件:双班制,有轻微振动,小批量生产,单向传动,轴承寿命2年,减速器使用年限为6年,运输误差允许误差5%,可知会出现载荷变动,过载和发热,所以采用v带传动连接过载保护,减速装置采用闭式圆柱齿轮传动类型,减速器与工作机的连接采用联轴器,由于有轻微振动,可能发生过载,所以选用弹性联轴器。

二。合理性评估与改进。

给出的传动方案,采用v带传动和圆柱齿轮机构,工作可靠,传动效率高,方便制造,环境适应性好,宽度较大。

第二章电动机的选择。

1.电动机类型选择:采用y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。

2.电动机容量计算:电动机容量的额定功率——

工作机所需电动机输出功率——

卷筒轴的输出功率——

3.电动机转速范围的确定。

102.32 r/min

4.选择电动机的同步转速。

容量相同的电动机有4中同步转速可供选用 750 1000 1500 3000 r/min 根据容量和转速,由有关手册查出有3中可供选择。

综合考虑总传动比及尺寸大小,选取y100l2-4型。

第三章计算传动装置的总传动比及分配各级传动比。

1.传动比。

普通v带,2. 转速n

n/ =1430/3.5=408.6(r/min)

/=408.6/3.994=102.3(r/min)相对误差

实际总传动比 i=

3.功率p第四章计算各轴的功率和转矩。

转矩t第四章普通v带传动设计。

1.计算功率 pc

由工作条件查表得工作情况系数 ka=1.4

pc=pd ka =1.4×3=4.2 (kw)

2.选v带型号,使用普通v带由pc=4.2kw,n=1430/min,查表得选用a型带。初选小齿轮直径为d=100mm

则打带轮直径d=

圆整以后d取d=355mm,此时卷筒转速误差任然小于。

3.验算带速:

v=d1×n1/60/1000=7.5 m/s

∴ v在5-25 m/s之间,可取之。

4.确定中心距a,带长(基准长度)ld,:

初步确定中心距a0:

a0=1.5

圆整初选a0=700mm,得初定的v带基准长度l0 。

2138mm

查v带的长度系列表,取ld=2240mm。

则实际中心距a= a0+(ld-l0)/2=751mm。

5.验算小带轮包角а1

1 =180°-57.3°×(d2-d1)/a

上述选择合适。

6.带的根数z

带数。查教材表13-3得p=1.32kw

由式13-9得实际传动比i=

查表13-5得δp0=0.17k

160.5查表13-7得ka=0.96 查表13-2得kl=1.06

由此得z=2.77

取3根。第五章减速器的齿轮传动设计。

1.选择材料及确定需用应力。

小齿轮选用zg 340-640,硬度179-207hbs

大齿轮选用zg 310-570, 硬度163-197hbs

由《机械零件设计手册》查得。

由。2. 按齿面接触强度设计。

齿轮按 8等级精度制造。

由于原动机为电动机,工作机为带式输送机,载荷平稳,齿轮在两轴承间对成布置,一般按照中等冲击载荷计算。

取k=1.1

弹性系数 ze=188.0

取齿宽系数。

u=i=2.5

小齿轮上的转矩。

72.4mm

齿数取z1=29,则z2=29×3.994=115.8取z2=111

故实际传动比i=3.83

模数 齿宽 ,取b2=60mm,b1=65mm

取m=2.5mm,实际的。

d1=zm=292.5mm=72.5mm,d2=1112.5mm=277.5mm

中心距 3.验算齿轮弯曲强度。

齿形系数yfa1=2.64,ysa1=1.62

yfa2=2.21,ysa2=1.80

由式(11-5)

安全。4.计算齿轮圆周转速v

v=选择8级精度过高,所以选用9级精度是合宜的。

传动比误差

故误差合理。

第六章减速器装配图。

上表为装配图的各项数据准备。

画出减速器的装配草图。

1.输入轴(高速轴)结构设计。

高速轴轴的材料选择、热处理方式,许用应力的确定。

选择45钢正火。硬度达到170~217hbs,抗拉强度。

600mpa,屈服强度=355mpa。60mpa

(1)计算d1,按下列公式初步计算出轴的直径,输出轴的功率p和扭矩t

取c=107

最小直径计算(查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=107)

考虑键槽,故其直径要增加0.05到0.07,此处取0.07选择标准直径

(2)计算。

h=0.07+3)

因必须符合轴承密封元件的要求,经查表,取=30mm;

(3)计算。

按大于的原则,且必须与轴承的内径一致,查手册p64-65定=35mm。

轴承采用6207gb/t276-1994号 d=72mm d=35mm

轴承盖采用凸缘式轴承盖e=9.6mm =112mm =92mm

(4)计算。

与小齿轮连接 =72.5mm

(5)计算。

=35 mm,同一轴上的轴承选择同一型号,以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。

计算轴各段长度。

(1)计算。

(2)计算。

m+e+15~20=40

(3)计算。

挡油环宽度=

4)计算。此段为小齿轮的齿宽。

(5)计算。

2.输出轴(低速轴)结构设计。

低速轴的材料选择、热处理方式,许用应力的确定。

选择45钢正火。硬度达到170~217hbs,抗拉强度。

600mpa,屈服强度=355mpa。60mpa

(1)计算d1,按下列公式初步计算出轴的直径,输出轴的功率p和扭矩t

取c=107

最小直径计算(查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110)

考虑键槽,且低速轴要与弹性联轴器连接,故对进行圆整。

选择标准直径

(2)计算。

h取2到3因必须符合轴承密封元件的要求,经查表,取=40mm;

采用6211轴承b=21mm d=100mm

轴承盖采用凸缘式轴承盖 e=1.2取8 e=9.6mm

(3)计算。

且必须与轴承的内径一致,圆整=55mm

(4)计算。

与小齿轮连接。

圆整标准直径,一般取0,2,5,8尾数取。

(5)计算。

h=0.07*60+3=7.2

取75mm;

(6)计算。

同一轴上的轴承选择同一型号,以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。

确定各轴长度。

(1)计算。

与联轴器相连接又选取联轴器型号 lt2 所以取。

(2)计算。

++ 所以取=65mm

(3)计算。

36mm4)计算。

(5)计算。

6)计算。3.输入轴强度校核计算

1) 计算齿轮受力。

圆周力: ft=2t2/d2=1276 n

径向力:fr=fttan

作用在带轮端上的外力f=516(见教材p210)

k=60mm

l=106mm

是直齿轮,故。

轴向力: 2) 按许用应力校核轴的弯曲强度。

1.轴的受力简图 (图a)

2.求支持反力。

垂直面支反力 f1v=f2v=fr/2=232 n

水平面支反力 f1h=f2h=ft/2=638 n

f在支点产生的反力。

=292nf+=808n

3.作弯矩图。

垂直弯矩。水平弯矩。

f产生的弯矩m2f=

a-a截面f产生的弯矩maf=

4.求合成弯矩,作出合成弯矩图(图e)

传递的转矩。

t=. 最危险截面当量弯矩。

轴的材料选用45好钢正火处理=60mpa

则d=26mm

由前面轴的设计可知道,齿轮轴径为72.5mm所以轴的强度适合。

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