《上海交通大学机械设计基础课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上海交通大学机械设计基础课程设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上海交通大学成教学院上海交通大学成教学院机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计计算说明书计算说明书姓名： 班级： 学号： 指导老师： 日期： 目录目录引言1 一机构介绍21.课题要求 22.传动示意图 23.传动过程 2二电机的选择.31.工作机的功率 Pw.32.电机所需输出功率 Pd.33.确定电机计算转速 n34.确定电机选型 35.传动比的分配 4三计算传动装置的运动和动力参数41.皮带输入高速轴 42.轴减速器高速轴 43.轴减速器高速轴 54.轴传动滚筒轴 5四带传动设计.51.确定计算功率 Pc .52.选取普通 V 带型号 .53.确定带轮基准直径 d1.d2 .64.验算带
2、速 V 65.确定中心距 a0 和胶带长 Ld66.计算实际中心距 a 77.演算小带轮包角1.78.确定 V 带根数 Z 79.求初拉力 F0 及带轮轴上的压力 Fa810.带轮的结构设计 .811.设计结果 .8五齿轮设计91.选择齿轮材料及精度等级 92.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131.轴承类型的选择 .132.计算实际寿命 .13七润滑密封设计 .151.轴承和传动齿轮的润滑 .152.润滑油的选用 .153.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引言引言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
3、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
4、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。一机构介绍一机构介绍1.1.课题要求课题要求运输带工作速度 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%。2.2.机构传动示意图机构传动示意图（图 1-1）3.3.机构传动过程机构传动过程电机 带传动 高速级齿轮 低速级齿轮 联轴器 滚筒运输带二二. 电机的选择电机的选择1.1. 工作机的功率工作机的功率 P Pw
5、w根据工作阻力和速度来确定Pw即：Pw = （式 2.1）F F 运输带工作拉力 V V 运输带工作速度Pw = = = 1.65KW2.2. 电机所需输出功率电机所需输出功率 PdPd = （式 2.2）传动装置的总效率总=1223451 V 形带传动效 1=0.96 2 滚动轴承传动效率 2=0.993 闭式带轮传动效率 3=0.97 4 联轴器效率 4=0.995 传动滚筒效率 5=0.96 总=122345=0.960.9920.970.990.960.87Pd = = 1.883 KW 1.9 KW因载荷平稳电机额定功率Ped略大于Pd即可。3.3. 确定电机计算转速确定电机计算转速
6、nn = （式 2.3）n = = 114.59 r/min 115 r/min4.4. 确定电机型号确定电机型号V 形带传动的传动比通常采用i=24；一级圆柱齿轮减速器传动比通常采用i=35；所以本系统的传动比：i总=i1i2=（24）（35）=620n电=i总 n=(620)115=（6902300） r/min查表选 T112M-6 电机 额定功率Ped = 2.2KW 转速n电 = 940 r/min5.5. 传动比的分配传动比的分配i总= （式 2.4）i总=8.2i1=iV 带=2 i2=i齿=4.1三计算传动装置的运动和动力参数三计算传动装置的运动和动力参数1.1. 皮带输入高速
7、轴皮带输入高速轴P0=Pd=1.9kw n0=940r/minT带=9.55 x （式 3.1）T带=9.55=18.9 Nm2.2. 轴减速器高速轴轴减速器高速轴P1=P01 （式 3.2）P1=1.90.96=1.824kwn1= （式 3.3）n1= 470 r/minT1=9.55 = 9.55= 36.3 Nm3.3. 轴减速器高速轴轴减速器高速轴P2=P1223 （式 3.4）P2=1.824kw0.9920.97=1.735kwn2= =115 r/minT2=9.55 =9.55=143.7 Nm4.4. 轴传动滚筒轴轴传动滚筒轴P3=P245 （式 3.5）P3=1.735k
8、w 0.990.96 = 1.645kwn3=n2=115 r/minT3=9.55 = 9.55 = 136.6 N四带传动设计四带传动设计1.1.确定计算功率确定计算功率 P Pc c Pc=KAP （式 4.1）KA 工作情况系数：由表查得KA=1.2Pc = KAP = 1.21.9 = 2.28 kw2.2.选取普通选取普通 V V 带型号带型号按Pc = 2.28 KW ，n1 = 940 r/min根据 V 带选型图选用 A 型普通 V 带3.3.确定带轮基准直径确定带轮基准直径 d d1 1，d d2 2查表选取小带轮基准直径d1 = 125mm.大带轮基准直径d2 = iV
9、带 xd1 （式 4.2） iV 带=2 d2=2x125=250mmn2= = = 470 r/min 4.4.验算带速验算带速 V VV = （式 4.3）V = =6.1496.15 m/s此带速在 525m/s 范围内，符合要求5.5.确定中心距确定中心距a a和胶带长和胶带长L Ld d1） 初步确定中心距a00.7 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 mm2） 初选a0后，可根据下式计算带的初选长度Ld0Ld0 = 2a0+ + （式 4.5）
10、Ld0= 2500 +=1596.83） 查表选取与 Ld0相近的标准带近似长度 Ld=1600mm6.6.计算实际中心距计算实际中心距a aa = a0+ （式 4.6）a= 500+ = 501.6mm502mm中心距的变动范围为a - 0.015Ld=amin=501.6 - 0.0151600 = 477.6mma + 0.03Ld=amax=501.6 + 0.031600 = 549.6mm 478mm a 550mm7.7.验算小带轮包角验算小带轮包角1 11=180 - 57.3 （式 4.7）1=180 - 57.3 = 179.75 120 8.8.确定确定V V带根数带根
11、数Z ZZ （式 4.8）Ka 包角系数： 由表查得 Ka=0.97KL 长度修正系数： 由表查得 KL=0.99根据 d1=125mm. n1=940 r/min P0=F1（1 - （式 4.9）也可以查表按插入法得P0=0.45+（980-940） = 0.47KW单根普通 V 带额定功率增量 = Kbn1（1 -） （式 4.10）Kb 弯曲影响系数：由表查得Kb =Ki 弯曲影响系数： 由表查得Ki =1.1202=x 940 x (1 -) = 0.107KW得普通 V 带根数：Z= = = 4.136 取 Z=5 根9.9.求初拉力求初拉力F F0 0及带轮轴上的压力及带轮轴上的
12、压力F Fa a由表查得 A 型普通 V 带的每米质量q = 0.10 kg/m，根据式求单根 V 带的初拉力F0 =+ qV2 （式 4.11）F0 =+ 0.106.152 = 62.26 N作用在轴上的压力FaFa = 2F0 Z （式 4.12）Fa = 2 62.26 5 = 311.3 N10.10.带轮的结构设计带轮的结构设计图 4-111.11.设计结果设计结果选用 5 根 A 系列 1600/Ld GB 11544-89 带中心距 a = 502m 带轮直径d1 = 125mm , d2 = 250mm 轴上压力 Fa = 311.3N皮带截面图如下所示：图 4-2五五. 齿
13、轮设计齿轮设计1 1 选择齿轮材料及精度等级选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用 45#钢调质处理，硬度为 220-250HBS大齿轮运用 45#钢正火处理，硬度为 170-210HBS由表查得选 8 级精度齿面粗糙度为 Ra3.2-6.32 2 齿面接触疲劳强度计算齿面接触疲劳强度计算因两齿轮均为钢质齿轮，应用公式求出 d1 值确定有关系数和参数1 1） 转矩 T T1 1T1 = （式 5.1）T1 = = Nmm2 2） 载荷系数 K K 查表取 K=1.13 3） 齿数 Z Z 和齿宽系数 d d小齿轮的齿数Z1取 25，则大齿轮齿数Z2=104 因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面为软齿轮，由表选取 d = 14 4） 许用接触应力 H H H = （式 5.2）H min 接触疲劳强度极限值由图查得小齿轮接触疲劳强度极限值 H min1 =
