《机械设计课程设计__——带框模板.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计__——带框模板.doc（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机 械 设 计 基 础课 程 设 计学生姓名： 学 号： 年 级： 2009级专 业： 材料成型于控制 专业院 （系）：材料科学与工程 指导教师： 时 间：2012年3月1号 设计任务书 设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续单向工作，一班工作制，载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑）。使用期限：10年。生产批量：20台。生产条件：中等规模机械厂，可加工78级齿轮与蜗轮。动力来源：电力，三相交流380/220V题目数据：组号7运输带工作拉力（）2400运输带速度V（）1.3卷筒直径D（） 280运输带允许速度误差为5%设计工作量：1. 减速器装配
2、图纸一张（号图纸） 一张2. 轴、齿轮零件图纸各一张（号图纸） 两张3. 设计说明书 一份一、前言 (一) 设计目的： 通过本课程设计将过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。 (二) 传动方案的分析与拟定1、 传动系统的作用及传动方案的特点：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动
3、机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。2、传动方案与拟定：原始数据：运输带的工作拉力=2400；带速=1.3；滚筒直径。工作条件：预定使用寿命10年，工作为一班制连续单向运转，载荷平稳。
4、工作环境：室内工作，有粉尘（运输带一滚筒摩擦阻力影响已在中考虑）。动力来源：电力，三相交流380/220。方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，而且具有结构简单，成本低，使用维护方便，尺寸紧凑，寿命长，环境适应好等优点。1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器4.联轴器 5.滚筒 6.运输带3、 电动机的选择（1）电动机类型的选择根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机，为卧式封闭结构。（2）电动机功率的选择工作机所需有效功率为确定电动机到工作机的总效率：设、分别为V形带、滚动轴承、圆柱闭式齿轮传动（
5、精度为7级）、刚性连轴器的传动效率，由表22查得=0.96、0.99、0.97、=0.99，则传动装置的总效率为 电动机所需功率为由表16-1选取电动机的额定功率为. （3）电动机转速的选择:根据已知计算出工作机滚筒的转速为;按手册推荐传动比合理范围取带传动比,单级圆柱齿轮传动比闭式，则总的传动比的合理范围，故电动机转速（为电动机满载转速）的可选范围为:。则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500三种根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号（如下表）：方案电 动机 型号额定功率电动机转速()电动机重量（N）参考价格（元）中心高（mm）外伸轴径（mm）外伸轴长度（mm）同步
6、转速满载转速13.015001440650120010028602 4.010009608001500132388033.0750710124021001323880综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。选定电动机型号为，其尺寸参数见标准。4、计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比(1)总传动比：（在以内）。（2）分配各级传动比：因，带传动的传动比在24之间，选择带传动的传动比 初取2.9，则减速器的传动比 ，符合齿轮传动比之间的范围。5、传动装置的运动和动力参数计算（1）各轴转速： 轴1： 轴2： 卷桶轴： （2）各轴输入功率：轴1： 轴2
7、： 滚筒轴: （3）各轴输入转矩：轴1： 轴2： 滚筒轴: 将上述计算结果列于标中，以供查用：各轴的运动及动力参数轴号转速功率 转矩 传动比 电机轴9603.47 34.523313.26 90.052.988.53.13 337.75 3.74 滚筒轴88.53.09 333.44 1二、传动零件的设计计算（一）、减速器外部零件的设计计算普通V形带传动设计普通V形带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径，中心距，初拉力及作用在轴上之力的大小和方向。 1、选择带的型号：查表63得, 则计算功率为根据、查表和图68，选取A型带。2、确定带轮基准直径、验算带速查资料表
8、65，66，选取带速：0介于，带的速度合适。大带轮基准直径：，查表66，圆整到。大带轮转速 与比较，误差小于5，故可行。3、确定中心距和带长按式初选取，算带的基准长度为：查62表，按标准选带的基准长度。实际中心距的计算：。4、验算小带轮上的包角，小轮包角合适。5、确定V带根数由式确定带根数，查63表得，查表67得，由表62得，则,取根。6、计算带对轴的作用力预紧力：预紧力按式计算查表61得普通V带每米长质量，故由式计算带对轴的力：7、查表19-2得带轮的孔径、轮缘宽度、轮毂宽度如下表示：直径孔径轮缘宽度轮毂长小带轮100404545大带轮2804065608、滑动率及修正滑动率 ，带的实际传动
9、比。从动轮转速，所以修正后齿轮传动比仍为、输入转矩仍为。（二）、减速器内部零件的设计计算直齿圆柱齿轮传动按输入转速，,传递功率,单向传动，载荷平稳等条件来计算。1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用调质，齿面硬度为。大齿轮选用钢，调质，齿面硬度；根据指导书选7级精度。齿面精糙度。 2、选择齿数和齿宽系数初定齿数，取；，齿宽系数。3、确定轮齿的许用应力根据两轮轮齿的齿面硬度，由资料查到两轮的齿根弯曲疲劳极限和齿面接触疲劳极限分别为，安全系数分别取,，得，,4、按齿面接触强度条件计算小齿轮直径已计算出小齿轮传递的转矩，载荷平稳。且小齿轮为软齿面齿轮，故用接
10、触强度计算小齿轮直径。取。得。5、模数、齿宽的确定模数 ， 按标准圆整取，则小齿轮分度圆直径为；齿宽，圆整到。6、齿根弯曲强度的验算 查表得两齿轮的齿形系数和应力修正系数为,，,，小齿轮齿根弯曲应力为：大齿轮齿根弯曲应力为：两齿轮齿根弯曲应力均小于许用齿根弯曲应力，故两齿轮齿的弯曲强度足够。7、几何尺寸计算两齿轮分度圆直径 齿顶圆直径齿根圆直径： 中心距其他尺寸按结构参数确定。(三) 轴的设计 1、小齿轮轴的设计 (1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） 1、5滚动轴承 2轴 3小齿轮轴的轮齿段 4套筒 6密封盖 7轴端挡圈 8轴承端盖 9带轮 10键(2)按扭转强度估算轴的直径选用钢，
11、正火，轴的输入功率为转速为查表，取考虑到有一个键槽，将直径增大，则：圆整至，次处算的是轴的最细部分的直径。(3)确定轴各段直径和长度 从大带轮开始右起第一段开始，轴通过键与带轮联接，上述带轮设计已经取得带轮宽度，考虑到轴与带轮的装配要求，轴的该段长度小与带轮宽度，故取第一段轴长，轴直径。 根据轴上用轴肩固定零件的安装要求，相邻轴径相差，故右起第二段直径取。根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加油滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为，经计算得出第二段的长度 右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用型轴承，其尺寸为，那么该段的直径为，长度
12、为。加上挡油环，选L4=24右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取，长度按照油润滑时轴承内端面到箱体内壁距离（取）以及小齿轮端面距箱体内壁（取），有挡油环和套筒，可选。 右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为，分度圆直径为，齿轮的宽度为，故此段的直径为，长度为。右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩,与第四段相对称，得， 右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，考虑到装配要求，取轴长，。 (4)求齿轮上作用力的大小、方向 求圆周力： 求径向力： 计算、的值 （5） 小齿轮轴（高速轴）受力如右图示： 1） 水平平面中的计算简图（图 ) 剖面的弯矩为：2） 垂直面中的计算：受力分析（图） 支撑反力：剖面的弯矩：3） 合成弯矩（图）4） 轴上传递的转矩（图）5） 带作用在轴上的力该力产生的弯矩图（见图） 在B轴承处的弯矩为：6） 总的合成弯矩（图）考虑到带传动
