2022年机械课程设计方案 .pdf
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1、1 / 27 EXESDX1QAQ1 机械设计基础课程设计说明书设计题目:螺旋输送机传动装置学生姓名:学号:专业年级: 09机械 2 指导老师:成绩:2018 年 12 月精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 27 页2 / 27 机械设计课程设计说明书学生姓名专业班级机械设计制造及其自动化学号指导教师职称讲师教研室机电系教研室题目螺旋输送机传动装置传动系统图:原始数据:输送机工作轴转矩m265NT输送机工作轴转速1min130rn工作条件:连续单向运行,工作时有轻微振动,使用期8 年,小批量生产,两班制工作输送机工作轴转速允
2、许误差%5。目录精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 27 页3 / 27 1. 电动机的选择与运动参数的计算1.1 、电动机的选择 4 )1.2 、传动比的分配 6 )1.3 、传动装置运动参数 6 )2. 各齿轮的设计计算2.1 、直齿圆柱齿轮减速设计 9)2.2 、直齿圆锥齿轮减速设计 13)3. 轴结构设计 3.1 、高速轴的设计 18 )4. 校核4.1 、高速轴轴承和键的校核 23 )4.2 、联轴器的选择23)4.3 、减速器的润滑23)5.箱体尺寸及技术说明5.1 、减速器箱体尺寸 25 )6. 福建设计附件设
3、计 26 )7. 其他技术说明其他技术说明27)8. 设计心得29)参考文献 30 )精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 27 页4 / 27 设计计算与说明计算结果 1. 电动机的选择与运动参数的计算1.1 、电动机的选择1.1.1 、确定传送机所需的功率wP设定传送机本身的功率98.0wwPwwnT9550kWkW7972.398.095501302651.1.2 、确定传动总效率总443221总其中1、2、3、4分别为联轴器、一对锥齿轮、一对圆柱齿轮、球轴承的效率。查表可得:99.01、90.02、97.03、98.0
4、478920. 098. 097.090. 099.0432总1.1.3 、电动机的输出功率kWPPwd6641.478920.07972.31.1.4 、选择电动机单级圆柱斜齿轮的传动比6锥齿轮2-3 则总动比的范围是 2-18 所以,的电动机的转速范围为 260-2340 r、选择电动机型号为: Y132M2-6Y132M2-6 电动机主要技术数据额定功率wKkW5 .5满载转速满nmin960rKWP7972.3w78920.0总kWPd6641.4电动机型号:Y132M2-6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 27
5、 页5 / 27 同步转速同nmin1000r额定转矩额TmN0. 2最大转矩maxTmN2. 21.1.5 、电动机的外型尺寸3i14615. 2i238. 7iakW2586.4PIIIkW7596.3PIvmin960Irn精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 27 页6 / 27 Y132M2-6电动机外形尺寸为mm )A B C D E F G H 216 178 89 38 80 10 33 132 K AB AC AD HD BB L 12 280 270 210 315 238 515 电动机安装尺寸mm )中
6、心高 H 外形尺寸LXAC/2+AD )XHD 地脚安装尺寸AXB 地脚螺钉孔直径 K 轴伸尺寸DXE 装键部位尺寸 FXGD 132 515X345X315 216X178 12 38X80 10X41 1.2 、总传动比计算及传动比分配1.2.1 、总传动比计算由题目给定参数可知输送机工作轴转速1min130nr38.7130960nnia满 1.2.2 、传动比的分配一级圆柱齿轮减速器传动比一般6i。一级圆锥齿轮减速器,用于输入轴与输出轴垂直相交的传动时,若采用直齿轮一般3i,因此取一级闭式圆柱斜齿齿轮传动比ai =3 则一级开式圆锥此轮传动的传动比4615.2338.7i12iia1.
7、1.3 、传动装置运动参数的计算1)、对于圆柱斜齿齿轮传动:高速轴的输入功率:kWK6175. 499.06641. 4P1wI低速轴的输入功率:kW3894. 497.0978.06175. 4PP34III对于圆锥齿轮传动 :高速轴的输入功率kW2586. 498.099.03894.4PP41IIIIImin320IIrnmin320IIIrnmin130IvrnmNTI9345.45mNTII996.130mNTIII0925.127mNTIv9215.275kW6175. 4PIkW3894.4PII311Z932Z20精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
8、- - - - - - -第 6 页,共 27 页7 / 27 低速轴的输入功率kW7596.398.090.02586.4PP42IIIIv 2 )、各轴转速的计算对于圆柱齿轮传动 :高速轴转速min960nrnI满低速轴转速min3203960n1IIrinI对于圆锥齿轮传动 :高速轴转速min3202rnnIII低速轴转速min1304615. 2320n2IvrinIII 3 )、各轴输入转矩的计算对于圆柱齿轮传动 :高速轴输入转矩mNnPTIII9345.459606175.495509550低速轴输入转矩mNnPTIIIIII996.1303203894.495509550对于圆锥
9、齿轮传动:高速轴输入转矩mNnPT0925.1273202586.495509550IIIIIIIII低速轴输入转矩mNnPTIvIv215.2751307560.395509550Iv 4)、各轴功率、转速、转矩列于下表: 轴名功率kW转速minr转矩mN圆柱齿轮传动高速轴I4.6175 960 45.9345 低速轴II4.3894 320 130.996 圆锥齿轮传动高速轴III4.2586 320 127.0925 低速轴IV3.7560 130 275.9215 MPa6501HMPa5802H6.1K精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
10、 - -第 7 页,共 27 页8 / 27 2. 各齿轮的设计计算2.1、直齿圆柱齿轮减速设计2.1.1 工况分析直齿圆柱斜齿齿轮传动采用软齿面闭式传动,初选传动精度为7级,齿轮表面粗糙度为6.1aR,其主要失效形式为点蚀,考虑传动平稳性,齿数宜取多一些,取251Z,75325112iZZ,压力角为20。2.1.2 设计原则1、设计准则,按齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度计算。2、按齿根弯曲疲劳强度设计。5 .1mmma96mm48b1mmb1442565. 21FaY2178. 22FaY精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
11、 8 页,共 27 页9 / 27 2.1.3 设计计算 1 )、选择齿轮材料并确定螺旋角小齿轮用 45调质,齿面硬度250HBS 大齿轮用 45 常化 210HBS 选螺旋角为14 确定公式的各值 1.试选6. 1tk 2.区域系数45.2HZ 3.查得78.0187.02则65. 121 4.许用接触应力:221HHH5. 安全系数 S=1 失效概率为 1% 选齿宽系数1d弹性影响系数218 .189 MPaZE查表MPa6502limH,MPa5802limFMPa5 .617MPa165095.0SKHHlim2HN2H2MPa522MPa15809 .0SKFFlim2FN22FMP
12、aH5 .569 6.应力循环次数911091. 2836582196060N832102 .97. 81NN则9382.45375.56938.48945.245.459346. 1231211dHEHtTktd)()(】【 7.计算圆周速度smvndt/3091.210006011 8. 计算齿宽 b 及模数9382.451tddbmmzdmtn7829.1/cos.1203Z504Zo20精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 27 页10 / 27 0115. 425. 2ntmh4516.11011.4/9382.45
13、hb 9. 重合度9822.1tan318.01zd 10.计算载荷系数 k 已知使用系数1Ak根据 v=2.3091m/s 动载荷系数08. 1vk418. 1Hk14.1Hk2. 1FHkk载荷系数855. 1HHVAkkkkk 11.按实际载荷系数校正所算的分度圆直径2594.48311tkktdd 12.计算模数8731.1/cos11zdmn 3 )、按齿根弯曲强度设计3cos22121FFaFadzYYYkTnm(1)1. 计算载荷系数8312.1FFVAkkkkk 2.纵向重合度9822.1查得螺旋角影响系数85.0Y 3计算当量齿数367.27cos311zzv1011.82c
14、os322zzv4)查取齿形系数565. 21FaY2178.22FaY5)查取应力校正系数604. 11SaY772.11SaY6). 计算大小齿轮的FSaFaYY385721121 268o25emmm255R精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 27 页11 / 27 FSaFaYY=1/604.1565.2F7)确定公式内各参数 1.查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE4401MPaFE4202取s=1.4 2.弯曲疲劳系数92. 01FNk96.02FNk3.143.2891F2882F4.1FSaFaYY=0.
15、014229 2FSaFaYY=0.013646 4). 设计计算计算的nm 1.23 1)取nm =1.5217.31cos1nmdz取311z932Z 2). 几何尺寸的计算847.95cos2)(21nmzza取 a=96 3)正螺旋角3615.142cos21amzzarn4)计算大小齿轮的分度圆直径99.471d99.1432d5)计算齿宽99.47dbd圆整后取551B502B5)、计算齿轮其他参数齿顶高mmmhha5 .15.11*a顶隙mmmcc375. 05. 125.0*齿根高mmh875.1fmm5 .20DIminmm25.32DIIminmm5.31DIIIminD1
16、=40mm D2=40mm D3=45mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 27 页12 / 27 全齿高mmhhhfa375.2875. 15 .1分度圆直径mmmZ48d11mmd1442基圆直径mmdb94.441mmdb83.1342齿顶圆直径51211aahdd147222aahdd齿根圆直径25.44211ffhdd25.140222ffhdd齿距71.4nnmp齿厚 s=p/2=2.355 齿槽宽 e=p/2=2.355 2.2、直齿圆锥齿轮减速设计2.2.1 选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数1)输送机
17、为一般工作机械,速度不高,故选用7 级精度。3)材料选择选则小齿轮材料为45 钢,调质处理,硬度为250HBS 。大齿轮材料为45 钢,常化,硬度为210HBS ,二者硬度差为40HBS 。4)选小齿轮齿数,201z则:50z23.49204615.22112,取ziz。2.2.2 按齿面接触疲劳强度设计按参考文献 1 式 10-9a 计算即321215.0192. 2uKTZdRRHEt确定公式内的各项数值试选载荷系数tK =1.3. 计算小齿轮的转矩:mNT5 .1270921由机械设计 201 页表 10-6 查出材料的弹性影响系数:218 .189 MPZE由参考文献 1209 页表
18、10-21 按齿面硬度查出:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 27 页13 / 27 小齿轮的接触疲劳强度极限1limH=600MPa ;大齿轮的接触疲劳强度极限2limH=550MPa 由参考文献 1 式 10-13 计算应力循环次数:hjLnN1160=603201计算计算小齿轮分度圆直径td1321215 .0192. 2uRKTZdRHEt3224615.2315 .01315.12092025.2)5288 .189(113.27mm 计算圆周速度 v=1000601ndm=1.897m/s 计算载荷系数V=1
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