课程设计袋面任务书设计说明书等资料.doc

个人收集整理 勿做商业用途机械设计基础课程设计设计题目 带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器设计内装1、 装配图 （ ）张 2、 零件图 （ ）张 3、设计计算说明书（ )份姓名 学号 专业 年级 指导教师 成绩 柳州职业技术学院课程设计题目: 带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器设计 姓名 学号 专业 年级 指导教师 完成时间 柳州职业技术学院课程设计任 务 书 系（部） 专业 班学生 学号 一、课程设计题目： 带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器设计 二、课程设计进行的日期: 年 月 日起至 年 月 日止 三、课程设计指导教师: 四、任务书的内容：1、目的：(1)通过课程设计培养正确的设计思想，掌握机械设计的基本方法，巩固、提高及综合运用本课程及先修课程的理论知识，结合生产实际知识，训练分析和解决一般工程实际问题的能力。(2）进行工程设计的基本技能训练，培养和提高计算、绘图、运用设计资料、手册、图表、国家标准和规范以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。2、任务：根据以下所给数据， 设计带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。 原始数据：1电动机 2-V带传动 3单级圆柱齿轮减速器 4-联轴器 5卷筒 6运输带设计数据：（数据编号 .）数据编号A1A2A3A4A5A6A7A8A9运输带工作拉力F/N1 20015001 8002 0002 2002 500300035004000运输带工作速度v/ms-11。21.21。21.51.51.51.11。11。1卷筒直经D/ mm200220240250280300240280300 工作条件：1、连续单向运转,载荷有轻微振动，室外工作，有粉尘；2、运输带速度允许误差 5 ；3、两班制工作，3年大修,使用期10年。批量及加工条件：生产15台，中等规模机械厂,可加工78级精度齿轮。要求:完成以下设计工作量：1、减速器装配图1张；2、零件工作图13张；3、设计计算说明书1份。五、设计进程步骤主要内容学时比例时间安排（业余)1设计准备工作（1）熟悉任务书，明确设计的内容和要求；（2）熟悉设计指导书、有关资料、图纸等；（3）观看录像、实物、模型或进行减速器装拆实验等,了解减速器的结构特点与制造过程.5% 周2总体设计(1）确定传动方案；（2)选择电动机；（3）计算传动装置的总传动比,分配各级传动比；（4）计算各轴的转速、功率和转矩。10% 周3传动件的设计计算（1）计算（带传动）齿轮传动的主要参数和几何尺寸；（2）计算各传动件上的作用力。5% 周4装配图草图的绘制（1）确定减速器的结构方案；（2）绘制装配图草图（草图纸），进行轴、轴上零件和轴承组合的结构设计；（3）校核轴的强度、校核滚动轴承的寿命；（4)绘制减速器箱体结构；(5)绘制减速器附件。40% 周5装配图的绘制（1）画底线图，画剖面线；(2）选择配合，标注尺寸；（3）编写零件序号，列出明细栏；(4）加深线条，整理图面；（5）书写技术条件、减速器特性等。25% 周6零件工作图的绘制绘制齿轮类或轴类零件工作图；(由指导老师定）5 周7编写设计计算说明书（1)编写设计计算说明书，内容包括所有的计算,并附有必要的简图；（2）说明书中最后应写出设计总结.一方面总结设计课题的完成情况，另一方面总结个人所设计的收获体会以及不足之处。10% 周带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器设计计算说明书目录一、传动方案分析1二、选择电动机和计算传动装置的运动和动力参数1三、设计计算齿轮的主要工作参数和尺寸3四、低速轴系的结构设计五、高速轴结构设计六、滚动轴承、键、联轴器的选择计算七、润滑与密封八、设计小结参考资料一、传动方案分析本设计采取二、选择电动机和计算传动装置的运动和动力参数计算项目计算内容计算结果1、选择电动机2、计算传动装置各轴的运动和动力参数(1) 依题意选择电动机为Y型全封闭笼型三相异步电动机（2） 选择电动机的功率由式(2。1）（2.2）得 查表2。3,取=0。96 =0。99 =0。97 =0.97=0.98 =0。96查附表8.1取=5.5KW（3）确定电动机轴转速卷筒轴工作转速查表2。2得 iv带=24，i齿轮=35i总=（24）(35）=620电动机转速可选范围为 综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量及带传动和减速器的传动比，取同步转速为1000r/min，查附表8.1得电动机型号为Y132 M26 Ped=5.5KW，n满=960r/min 合适取i齿轮=4， 则因为iv带i齿轮 所以合适（1）各轴转速由式（2.8）和（2.10)得轴 轴 卷筒轴 (2）各轴的输入功率由式(2。11)(2。13）得轴 II轴 卷筒轴 （3）各轴输入转矩由式（2.17)计算电动机轴的输入转矩Td 由式（2。14)(2.16）得I轴 II轴 卷筒轴 运动和动力参数的计算结果列于下表。pd=4。2KWped=5.5KW电动机型号为Y132 M2-6Ped=5。5KW，n满=960r/min 各轴运动和动力参数 轴名参数电动机轴I轴II轴卷筒轴转速n(r/min）960286.5771。771。7输入功率P（KW)4。24。033。873.72输入转矩T（N.m）41。78134。36516。1495.6传动比i3。3541效率0。960.960。96三、设计计算齿轮的主要工作参数和尺寸1、选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用40Cr，调质，260HBS；大齿轮选用45钢，调质，220HBS；因是运输机用的齿轮，由表710选用8级精度.2、计算步骤如下计算项目计算内容计算结果1、按齿面接触疲劳强度设计2、几何尺寸计算3、按齿根弯曲疲劳强度校核4、齿轮圆周速度小齿轮齿数取z1=30，则大齿轮齿数为z2=i z1,由（二）已求得i=4,故有z2=120.实际传动比i0= z2/ z1=4，即传动比误差为0。传动对称布置，由（1）表7-16取齿宽系数d=1由(二）已求得T1=134.36103 N.mm由表711,取K=1。2由式（7-38）得，(ZN=1)由图723查得Hlim1=710MPa，Hlim2=560MPa，由表7-15查得安全系数SH=1.25（取较高可靠度）.故 由式7-34得由表8.。3。1取标准模数m=3mmd1=mz1=330=90mm d2=mz2=3120=360mmb=dd1=190=90mm ,取b2=90mm，则b1=b2+5=95mma=m(z1+z2)/2=3（30+120)/2=225mm根据）式736，如F F，则校验合格。由图724查得，Flim1=590Mpa，Flim2=410Mpa由表715得SF=1。25（取较高可靠度)， 由表8.8。5查得，YF1=2。54，YF2=2.17，YS1=1.63，YS2=1。90 由式736得可见弯曲疲劳强度足够。m/s 可知选8级精度合适z1=30， z2=120d=1 T1=134。36103 N。mmK=1。2H1=568MPaH2=448MPam=3mmd1=90mm，d2=360mmb2=90mm，b1=95mma=225mmF1=472MPaF2=328MPaF1F1F2F2v=1.35m/s四、低速轴系的结构设计1、根据轴的工作条件，选择材料及热处理方法，确定许用应力，由(二）(三）已算得从动齿轮转速n2=71。7r/min.齿轮分度圆直径d2=360mm.选用45号钢调质。查表111得抗拉强度，查表119得许用弯曲应力。2、按扭转强度估算最小直径由（二）知，P2=3。87kw,T2516.1N.m查表115取A=110,按式（113)计算得:考虑轴和联轴器用一个键联接，故将轴放大5并取标准值，即取d=45mm。3、轴的结构设计（1）将轴设计成阶梯轴,按T=516.1N.m，从查用TL8型弹性联轴器，孔径为45mm,长L=112mm,与轴头配合长度为84mm.取轴头直径为45mm，故靠近轴头的轴身直径为52mm,轴颈直径取55mm。轴两端选用6011型轴承,轴承宽度B=18mm，外径D=90mm。轴承由套筒和轴肩实现轴向定位，圆角r=1mm。取齿轮轴头直径为60mm，定位环高度h=5mm，其余圆角r=1。5mm，挡油盘外径取D=89mm.(2)在（三）已经求得轮毂长为90mm,因此轴头长度为88mm，轴颈长度与轴承宽度相等为18mm,齿轮两端与箱体内壁间距离各取15mm，由于转速较低,故轴承用润滑脂，所以轴承端面与箱体内壁距离取10mm。这样可定出跨距为158mm.伸出箱体的轴段长度取44mm。为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上，应将头长度取短一些，故取轴头长度为75mm. 3、由于是单级齿轮减速器，因此齿轮布置在中央，轴承对称布置，齿轮与轴环、套筒实现轴向定位,以平键联接及选用过渡配合H7/n6实现周向固定。齿轮轴头有装配锥度,两端轴承分别以轴肩和套筒实现轴向定位，采用过盈配合k6实现周向固定。整个轴系以两端轴承盖实现轴向定位，联轴器以轴肩、平键和选用过渡配合H7/k6实现轴向定位和周向固定。4、草图如下： 5、轴的强度校核：计算项目计算内容计算结果1、周向力2、周向力3、径向力4、H面支座反力5、V面支座反力6、H面弯矩7、V面弯矩8、合成弯矩9、当量弯矩10、强度校核已知T2=516.1N.mRHA=RHB=Ft/2=2867.22/2=1433。61NRVA=RVB=Fr/2=1043。58/2=521.79NMHC=RHAL/2=1433.610.58/2=113.26NmMVC=RVBL/2=521。790.58/2=41.22Nm在AB处为0，C处最大取0。59由式11。43把齿轮轴头d=60代入得：所以，轴径取60mm，强度足够RHA= RHB 1433.61NRVA=RVB521。79NMHC=113。26N.mMVC= 41。22N.m强度足够轴的受力图及弯矩图如下 五、高速轴的设计由前面已求得：n1=286.57r/min d1=90mm，轮毂长95mm，P1=4.03KW1、 选 用45钢，调质。按扭转强度估算最小直径，查表11-5取A=110按式（113）计算得：因轴头直径最小且有键、与带轮联接，故将轴放大0.5d，即d=27.88mm,按11-3取整d=28mm。2、 以低速轴和大小齿轮的分度圆直径，齿宽为基准，求出高速轴的尺寸已知d1=90，取齿轮两端轴身直径为70mm，轴颈直径为50mm,套筒直径为59mm，伸出箱体轴的直径为47mm，轴头直径 为40mm,大于dmin=28mm，所以合适已知轮毂长95mm，取齿轮两端轴身各长5mm，依题意由10.1选用6010型深沟球轴承d=50mm，D=80mm,B=16mm，所以轴颈长度与轴承宽度相等为16，齿轮端面距箱体内壁12。5mm，轴承端面距箱体内壁12mm,这样可定出跨距为160mm，伸出箱体的轴身长44mm，轴头的配合长度由P128 查得 L=2d0=240=80mm，则选用A型键1270 GB1069-79轴承由轴承盖、套筒实现轴向定位，采用过盈配合K6实现周向固定，带轮用轴肩实现轴向定位用键以 配合H7/h6实现周向固定，草图见上图.六、滚动轴承、键、联轴器的选择计算1、 低速轴轴承在（四）已选取6011型轴承。查附表10。1得基本额定动载荷Cr=30.2KN。如下图所示，在（四）已经求得RHA= RHB=1433。61N RVA= RVB=521。79N轴承寿命校核计算如下：计算项目计算内容计算结果1、求当量动载荷P2、轴承的寿命计算3、AB总支座反力RA= RB=由式（10-6）得 当量动负荷P=fp（xFrYFa）因轴承只受径向载荷,所以Fa=0查表1012和10-11得 fp=1。5，x=1P=fpxFr= fpx RA=1.511525。62=2288.42N由式(10-8）查表10-14得ft=1因为是轴承，所以=3Lh=536524=43800hLhLh故预选的6011型轴承合适。RA =RB =1525。62NP=2288。42NLh=534734.5h轴承类型6011合适2、 低速轴键的选择（1）依题意齿轮与轴选用A型普通平键联接。已知轴的直径d=60mm，查表11-10得b=18mm，h=11mm。由于轴身长88mm，L=70mm，键的工作长度l=Lb=7018=52mm。查表11-12,取P=120Mpa，已知T=516.6N。m键的强度计算由式1144得P=2T103/(kld）=2516.1103/（0.4115260）=75.19MpaPP,故选用1870 GB1096-79 A型键合适。（2）轴头与联轴器选用A型普通平键。根据轴头直径d=45mm， 查表11-10得 b=14mm，h=9mm由于轴头长75mm，故取L=70mm则l=Lb=7014=56mm查表1112得取P=120Mpa,已知T=495。6N。m由式1144得 P=2T103/(kld）=2495.6103/（0.495645）=109.26MpaPP，故选用1470 GB109679 A型键合适.3、 低速轴联轴器的选择由前面已选用TL8型弹性套柱销联轴器已知Td=41.78N.m, kA=1.5TCA= kA。Td=1.541.78=62.67N。mTCATd，故选用TL8型弹性套柱销联轴器合适。七、润滑与密封1、润滑选择齿轮传动用油润滑，可选用全损耗系统用油LAN32,滚动轴承用脂润滑，选用钙基润滑脂。2、密封选择 为了避免油池中稀油溅入轴承，应在齿轮与轴承之间放置挡油盘，输入轴与输出轴的轴承端盖采用沟槽式密封槽和油沟式密封槽来密封，其中,伸出轴端的轴承端盖用油沟式密封槽来密封,箱体及附件用毡圈式密封件密封。八、设计小结本次设计参考资料: 孙宝宏 机械基础 化学工业出版社 北京 2002。5 陈立德 机械设计基础课程设计指导书 高等教育出版社 北京 2004.6