前言。机械设计课程设计是高等工业学校多数专业第一次全面的机械设计训练,是机械设计课的最后一个重要教育环节,其目的是:
1)培养学生综合运用机械设计及相关课程知识解决机械工程问题的能力,并使所学知识得到巩固和发展;
(2)学习机械设计的一般方法和步骤;
(3)进行机械设计基本技能的训练,如计算、绘图(其中包括计算机辅助设计)和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
此外,机械设计课程设计还为专业课设计和毕业设计奠定了基础。
此书是我们组在完成此次课程设计之后对整个设计计算过程的整理总结,主要包括整个设计的主要计算及简要说明,对于必要的地方,还有相关简图说明。对于一些需要的地方,还包括一些技术说明,例如在装配和拆卸过程中的注意事项;传动零件和滚动抽成的润滑方式及润滑剂的选择。使我们图纸设计的理论依据。
当然,由于我们是第一次进行机械设计,还有很多考虑不到或不周的地方,有很多零件尺寸材料选择的时候考虑不周全,希望老师在审阅时予以指正。
2024年5月18日。
第一部分设计任务书3
第二部分传动装置的总体设计3
第三部分传动装置的运动和动力参数计算5
第四部分传动零件的设计计算6
第五部分轴的设计计算18
第六部分减速器的附件32
第七部分主要尺寸及数据36
第八部分润滑油及润滑方式的选择37
第九部分密封及密封的选择38
总结39参考文献39
第一部分设计任务书。
设计题目: 带式输送机传动装置的设计。
1.已知条件。
1)机器功用由输送带传送机器的零、部件;
2)工作情况单向运输,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境温度不超过35°c;
3)运动要求输送带运动速度误差不超过5%;滚筒传动效率为0.96;
4)使用寿命 8年,每年350天,每天16小时;
5)动力**电力拖动,三相交流,电压380/220v;
6)检修周期半年小修,二年中修,四年大修;
7)生产规模中型机械厂,批量生产。
2.设计数据:详见下表。
电机同步转速1000r/min:
3.要求:1) 完成传动装置的计算。
2) 完成各零件的设计、选择计算。
3) 认真计算和制图,保证计算正确。
第二部分传动装置的总体设计。
一、传动方案。
1、 设计要求:卷筒直径d=350mm,牵引力f=3200n,运输带速度v=0.5m/s,连续单向运转,载荷平衡,空载启动,使用年限8年,每年使用350天,每天16小时,运输带的速度误差允许5%。
2、 减速器采用二级圆柱齿轮减速器。
总体布局如图所示。
1- 电机。
2- 传送带。
3- 减速器。
4- 联轴器。
5- 轮。6- 传送带。
7- 轴承(六个)
二、电动机的选择。
1、电动机类型的选择: y系列三相异步电动机(工作要求:连续工作机器)。
2、电动机功率选择:
(1)传动装置的总功率:(查指导书表1-7)
卷筒所需要的有效效率。
所需电动机功率: kw
滚筒轴转速:
2)确定电动机的型号。
根据指导书12—1表中y型电动机数据选择:
因为在设计任务书中必须选择同步转速为1000r/min的电动机,1.921<2.2所以选择y112m—6型电动机。
三、计算总传动比及分配各传动比。
总传动比:;
分配传动装置的传动比。
由指导书p5及p196可知
第三部分传动装置的运动和动力参数计算。
1、 各轴的转速n(r/min)
高速轴一的转速 =940r/min
中间轴二的转速
低速轴三的转速
滚筒轴四的转速
2、 各轴的输入功率 p(kw)
高速轴一的输入功率
中间轴二的输入功率
低速轴三的输入功率
3、 各轴的输入转矩t(n·m)
高速轴一的输入转矩 t1=9550p1/n1=21.46
中间轴二的输入转矩 t2=9550p2/n2=109.41
低速轴三的输入转矩 t3=9550p3/n3=414.05
滚筒轴四的输入功率
滚筒轴四的输入转矩 t4=9550p4/n4=405.76
根据以上数据列出各轴的传动参数的数据表。
传动参数的数据表。
第四部分传动零件的设计计算。
一、带的设计与计算。
1、确定计算功率,选取v带型号:
查表得。940r/min
由图8—11可选 a型(机械设计第八版)
2、确定带轮的基准直径验证带速v
由表8—6和8—8 取小带轮的基准直径=118mm
= i =3* =354mm
根据表8—8, 取整=355mm
5<5.80<30m/s 故带速合适。
3、初定中心距。
由式 366.5mm946mm 故=500mm
4、初算带的基准长度。
由表8—2,选取带的基准长度=2000mm
5、实际中心距。
中心距可调整,则。
=+(2=500+(2000-2023.46)/2=488mm
取=400考虑到安装调整和补偿初拉力需要,中心距调整余量为。
则中心距的取值范围为470~560mm,6、小带轮包角
能满足要求。
7、计算v带根数z
(1)计算单根v带的额定功率。
由表8—4a得=1..06kw 8—4b得=0.11kw
由表8—5得,由表8—2得。
=1.02kw
(2)计算v带的根数z
z 取3根。
8、作用在带轮轴上的力。
由表8—3得a带的单位长度质量q=0.1kg/m,所以。
f=166n
压力轴的最小值为 f2z f
二、齿轮的设计与计算。
4.2.1 高速级传动斜齿圆柱齿轮的设计计算。
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
1)选用斜齿圆柱齿轮传动。
2)运输机为一般工作机器,速度不高,由有机设书表10-8知,选用7级精度(gb10095-88)
3)材料选择:有机设书表10-1选择小齿轮材料为40cr钢(调质),硬度为280hbs,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240hbs。二者材料硬度差为40hbs。
4)选小齿轮齿数为,大齿轮齿数。
5)初选螺旋角。
2、按齿面接触强度设计。
由设计计算公式(10-9a)进行试算,即。
1)确定公式内的各计算数值。
1)试选载荷系数。
2)计算小齿轮传递的转矩。
3)由表10-7选取齿宽系数
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数
5)由图10-21d按齿面硬度查得:
小齿轮的接触疲劳强度极限;
大齿轮的接触疲劳强度极限;
6)由式10-13计算应力循环次数
7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数
8)计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数s=1,得:
9)由图10-30选取区域系数。
10)由图10-26查得则: (2)计算。
1)试算小齿轮分度圆直径,代入数值:
2)计算圆周速度v
3)计算齿宽b
4)计算齿宽与齿高比b/h
模数 齿高
5)计算纵向重合度。
6)计算载荷系数。
根据,7级精度,由图10-8(机设书)查得动载系数。
由表10-2查得使用系数。
因斜齿轮,假设。
由表10-3查得。
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