机械设计综合实践报告模板dhyp.docx
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1、机械设计综合实践报告机械设计计综合实实践报告告二级级圆柱齿齿轮减速速器姓名:学号:指导老师师:东南大学学机械工工程学院院20100年1月月日摘要摘要内容容:根据据具体任任务,完完成了输输送系统统的减速速器设计计。设计计内容包包括传动动系统总总体方案案的确定定,传动动系统的的设计,重重要零件件的设计计计算,以以及箱体体的结构构设计和和一些辅辅助零件件的设计计,使自自己对机机械设计计课程内内容有了了更深刻刻的认识识。初步步掌握了了机械设设计的一一般过程程,训练练了绘图图能力以以及应用用AuttoCAAD的能能力关键词:机械设设计,减减速器,传传动系统统AbsttracctThe absstraac
2、t conntennts:Comppletted to traanspportt thhe ddesiign of thee deecelleraatioon mmachhinee off thhe ssysttem acccorddingg too thhe cconccrette mmisssionn,deesiggn aa coonteentss too inncluude to sprreadd too moove a ttotaal pprojjectt off syysteem tto rreallly setttlee,sppreaad tthe strructturee dee
3、siggn oof tthe dessignn caalcuulattionn annd bbox boddy oof ,maiin ssparre ppartts oof mmovee thhe ssysttem witth ssomee deesiggns thaat llendd suuppoort to zerro pparttsess.Paass thiis ddesiign makkes thee onneseelf dessignn thhe pproccesss coonteentss too haave deppperr unnderrstaandiing to thee m
4、aachiine,thee fiirstt sttep conntroolleed tthe genneraal pproccesss off thhe mmachhinee deesiggn,ttranningg thhe ppainntinng aabillityy annd aappllyinng aan AAutooCADD abbiliity.Keywwordd:Desiign,macchinne,pprinncipple,macchinne,Sparre ppartts,ddeceelerratee a macchinne aand sprreadd too moove sysst
5、emm.目 录录摘要 2第一章 绪论1.1 引言言41.22 目目的44第二章 设计计项目2.1设设计任务务442.2 传动方方案的选选择5 2.33 电动动机的选选择5 2.44 传传动比的的计算与与分配66 2.55 传传动参数数的计算算66 2.66 各各级传动动零件的的设计计计算6 2.77 轴轴的尺寸寸设计按许许用应力力计算152.8 联轴轴器的选选择1772.9 键的的选择按轴轴颈选择择177 2.10 滚动轴轴承的选选择18 2.111箱体体及减速速器附件件说明199 2.112滚动动轴承的的外部密密封装置置200第三章装配图图设计200第四章零件图图设计22第五章 小结结23第
6、六章 参考考文献23附页:轴轴的强度度校核受受力分析析图244第一章 绪论1.1 引言言机械设计计综合课课程设计计是对我我们一个个学年内内学习状状况的考考察,也也是锻炼炼同学自自主创新新、设计计及思考考的一项项课题。本次机械械设计课课程设计计的主题题为“二级展展开式圆圆柱齿轮轮减速器器”,在设设计过程程中涉及及到了很很多在过过去的一一年中我我们所学学到的知知识,例例如齿轮轮、轴和和与它们们相关的的知识。这这次是我我们第一一次接触触实际进进行设计计,相信信无论对对于我们们知识的的强化还还是创新新能力、思思考能力力都是一一次锻炼炼和挑战战。1.2 目的综合运用用机械设设计基础础、机械械制造基基础的
7、知知识和绘绘图技能能,完成成传动装装置的测测绘与分分析,通通过这一一过程全全面了解解一个机机械产品品所涉及及的结构构、强度度、制造造、装配配以及表表达等方方面的知知识,培培养综合合分析、实实际解决决工程问问题的能能力。第二章 设计项项目2.1设设计任务务带式运输输机双级级闭式齿齿轮传动动装置设设计设计图例例:1电动动机 2V带传传动 3二级圆圆柱齿轮轮减速器器4联轴轴器 5卷筒 66运输带带设计要求求:1设计计用于带带式运输输机的传传动装置置2连续续单向运运转,载载荷较平平稳,空空载起动动,运输输带允许许误差为为5%3使用用期限为为5年,小小批量生生产,两两班制工工作设计基本本参数:数据组编编
8、号8工作机轴轴输入转转矩 800运输带工工作速度度 1.3滚筒直径径 370设计任务务: 11完成成装配图图1张(AA0),零零件图(低低速轴齿齿轮和低低速轴)22张(AA3)。 22编写写机械设设计综合合实践报报告。2.2 传动动方案设设计传动方案案:电动动机通过过带传动动输入到到双级圆圆柱齿轮轮减速器器,其中高速速级采用用圆柱斜斜齿轮,低低速级也也采用圆圆柱斜齿齿轮。然然后低速速级通过过联轴器器输入到到滚筒上上。2.3 电动动机的选选择(1) 类型选择择:由于生产产单位普普遍使用用三相交交流电源源,所以以一般多多选用三三相交流流异步电电动机;此外,还还应该根根据电动动机的防防护要求求,选择
9、择电动机机的机构构形式;根据电电动机的的安装要要求,选选择其安安装形式式。(2) 额定功率率选择:电动机输输出功率率为 P=Fvv/10000=350000.55/10000=1.775 kkw工作机所所需功率率为Pd=Pw/= kkFv/10000 (载荷荷平稳时时k=11)由电动机机至工作作机之间间的总效效率为:=1232445式中,1、2、3、4、5分别为为带、联联轴器、齿齿轮、角角接触球球轴承和和滚筒的的效率。查查表2111可取取1=0.96,2=0.99,3=0.97,4=0.98,5=0.96。则则=0.960.9990.99720.99840.996=0.779188所以,Pd=
10、TW1000a=7.11kw(3) 转速速的选择择:n=601000VD=600001.3370=67.10 rmin按表1推推荐传动动比合理理范围,vv带传动动取i1=24,二二级圆柱柱齿轮传传动比i2=840。总总传动比比为ia=16160,故故电机可可选范围围:nd=ian=1073.6510736.5 rmin。符符合范围围的同步步转速有有15000r/minn,30000rr/miin,综综合考虑虑,选第第一种方方案,选选择Y1132MM-4型型电机。所以得到到电机型号号额定功率率P额满载转速速额定转矩矩最大转矩矩Y1322M-447.5kkW14400r/mmin2.2NNm2.2
11、NNm2.4 传动动比的计计算与分分配(1) 计算总总传动比比输送机滚滚筒的转转速n3=6000000v/D=66000001.33/(370)=677.100r/mmin总传动比比i= n /n3=14440/67.10=21.46(2) 分配传传动比 (取取i带=2.3)齿轮减速速器传动动比i=i/ii带=211.466/2.3=9.333. 由由课程设设计指导导书中图图(122)查得得减速器器高速级级齿轮传传动的传传动比ii1=3.5,因因此低速速级齿轮轮传动的的传动比比i2=ii1=9.33/3.55=2.6662.5 传传动参数数的计算算(1) 各轴转转速:轴n11=14440/2.
12、33=6226.110r/minn轴n22= n1/ i1=6266.100/3.5=1788.888r/mmin轴n33= n2/i2=1788.888/2.666=67.10rr/miin(2) 各轴输入入功率:轴P11=7.550.996=66.8116kWW轴P22=6.88160.9980.997=6.4479kkW轴P33=6.44790.9980.997=6.1159KKw各轴输出出功率: 轴P1=66.81160.998=6.6800kw轴P2=66.47790.998=6.3349kkw轴P3=6.1590.98=6.036kw(3) 各轴输入入转矩:电机输出出转矩 Td=9
13、5507.11440=47.08Nm轴T11=47.082.30.996=1033.966Nm轴T22=1033.9663.50.9980.997=3455.899Nm轴T33=3455.8990.9980.9972.6666=8766.488Nm滚筒轴 T4=876.480.980.99=850.36Nmu 输出转矩矩为各自自输入转转矩乘以以0.998,整整理得下下表:名称功率PkW转矩TNm转速nr/miin传动比i效率输入输出输入输出电机7.147.008144002.30.9666.81166.6880103.96101.88626.103.50.955066.47796.344934
14、5.89338.97178.882.6660.955066.15596.0336876.48858.9567.11010.97702卷筒5.97765.8556850.36833.3567.1102.6 传传动零件件的设计计计算高速级大大小齿轮轮均选用用硬齿面面渐开线线斜齿轮轮 低速级级大小齿齿轮均选选用硬齿齿面渐开开线斜齿齿轮一、 高高速级齿齿轮的设设计计算算1、齿轮轮材料、热处理及精度小齿轮材材料用445钢,调调质+表表面淬火火,硬度度为24412286HHBS,平平均硬度度2600HBSS,大齿齿轮选用用20CCr2NNi4AA,渗碳碳+表面面淬火、回回火,硬度为为30554055HBS
15、S,平均均硬度3355HHBS。因为为硬齿面齿轮传动,具有较强的齿面抗点蚀能力,故先按齿根弯曲疲劳强度设计,再校核齿面接触疲劳强度。根据图99.555和图99.588,齿面最终终成形工工艺为磨磨齿。齿轮精度度按GBB/T1100995,66级,齿齿面粗糙糙度0.8umm,齿根根喷丸强强化。装装配后 齿面接接触率为为70%。2、 计计算小齿齿轮传递递的转矩矩T1=1103.96NNm3、 确确定齿数数z取Z2=244 Z2= i1Z1=3.524=84(取取Z2=127)传动比误误差i1= Z2/ Z1=84/224=3.55=(3.55-3.5)/3.5 1000%=00 允允许4、 初初选齿
16、宽宽系数d由非对称称布置,查查表9.16得得d=0.665、 初初选螺旋旋角=1226、 载载荷系数数K使用系数数KA可由表表9.111查得得KA=1.0 动动载荷系系数KV假设齿轮轮圆周速速度v=2.00m/ss查图99.444得 KKV=1.08 齿齿向载荷荷分布系系数KF预估估齿宽bb=400mm,查查表9.13得得KH=1.1700初取b/h=66,再由由图9.46查查得KF=11.1335。 齿齿间载荷荷分配系系数KF由表表9.112得KH=KF=1.1。 载载荷系数数KK=KAKVKFKF=1.001.081.11.135=1.3487、 齿齿形系数数YFaa和应力力修正系系数Ys
17、sa 当当量齿数数Zv11=Z1/coos=24/coos12=255.644 Zvv2=Z2/coos=84/ccos12=89.76 查查图9.53得得YFa11=2.65,YYFa22=2.18由图9.54得得Ysaa1=1.59,YYsa22=1.78。8、 重重合度系系数Y端面重合合度近似似为则重合度度系数为为9、 螺螺旋角系系数Y轴向重合合度10、 许用弯弯曲应力力安全系数数查表99.155得 SSF=166(按0.1%失失效概率率考虑)小齿轮应应力循环环次数: 大大齿轮应应力循环环次数:查图9.59得得寿命系系数,据式9.57,实验齿轮应力修正系数由图9.60预预取尺寸寸系数 许
18、许用弯曲曲应力=比较与,取取=0.0077486611、 计算模模数按表9.3取mmn=2.0mmm12、 计算主主要尺寸寸 初初算中心心距 取=1110.4mmm 修正正螺旋角角: 分分度圆直直径:齿宽 取 b22=30mmm,b1=30+8=38mmm齿宽系数数13、 验证载载荷系数数K 圆圆周速度度 由图9.44查查得kvv=1.05,相相差不大大。按,由表表9.113查得得又因为:b/hh=由图9.46查查得,不不变又和不变变,则KK=1.31009故无需校校核大小小齿轮齿齿根弯曲曲疲劳强强度14、 确定载载荷系数数K其中,=1.00,=11.055,=1.1700K=15、 确定各各
19、系数 材材料弹性性系数ZZE,由表表9.114查得得ZE =1189.8 节节点区域域系数ZZH,由图图9.448查得得ZH=2.45 重重合度系系数,由图99.499查得=0.7756 螺螺旋角系系数,16、许许用接触触能力 试试验齿轮轮的齿面面接触疲疲劳极限限寿命系数数,由图图9.556查得得,工作硬化化系数尺寸系数数,由图图9.557查得得 安安全系数数,由表表9.115查得得则许用接接触应力力取17、 校核齿齿面接触触强度Ft=T1r1=2103.9610349.07=4237.2N满足齿面面接触强强度18、 计算几几何尺寸寸 查查GB/T 113566-19988知知ha1*=1 c
20、1*=0.25 mt=mncos=2cos11.969=2.045 分分度圆直直径齿顶高齿根高齿顶圆直直径齿根圆直直径二、 低低速直齿齿轮设计计计算l 选定齿轮轮材料、热热处理及及精度:已知输出出功率P1=6.3349kkw,小小齿轮转转速1778.888r/minn。传动动比=22.666,由高高速级驱驱动,因因传动比比尺寸无无严格限限制,批批量较小小,故小小齿轮用用20Crr2Nii4A,渗碳淬火回火,齿面硬度度60HRC;大齿轮轮用200Cr22Ni44A,渗渗碳淬火回火,齿齿面硬度度60HRRC。因为为为硬齿面面齿轮传传动,具具有较强强的齿面面抗点蚀蚀能力,故故先按齿齿根弯曲曲疲劳强强
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