机械设计说明书电子版dhwh.docx

《机械设计说明书电子版dhwh.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计说明书电子版dhwh.docx（33页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.机械设设计基础础课程设计计计算说说明书山东英才才学院机械械设计制制造及其其自动化化专业08机制制普本11班班级级设计者一一组指导教师师周春梅梅、孙向向东、孙孙芹、黄黄书亮20111年1月13日_ 机械设计计算说明书 目录 山东英才学院 机械设计计算说明书 计算过程及说明 重要结论 一设计计任务书书及有关关条件1.1 设计题题目及运运动示意意图：设计一用用于带式式运输机机的两级级斜齿齿齿轮减速速器。运动示意意图如图图（11）所所示：图（1-1）1、减速速器装配

2、配图一张张（A11号图纸纸） 2、零零件工作作图两张张（轴、箱箱体各一一张，分分别用AA3、AA2图纸纸）3、设计计计算说说明书一一份（AA4纸，660000-80000字字）1.2工工作条件件：工作有轻轻微振动动，经常常满载、空空载起动动、单班班制工作作，运输输带允许许速度误差为55减速速器小批批量生产产，使用用寿命五五年。1.3 原始数数据：已知条件件运输带拉拉力F(KNN)卷筒直径径D(mmm)带速V(m/s) 数据1.64601.4001.4设设计工作作量：1、减速速器装配配图一张张（A11号图纸纸）2、减速速器上箱箱体工作作图一张张（A22号图纸纸）2、减速速器中间间轴工作作图一张张

3、（A33号图纸纸）3、设计计计算说说明书一一份（AA4纸，660000-80000字字）二选择择传动方方案综合考虑虑，我们们采用齿齿轮传动动和带传传动组成成此传动动方案。根根据齿轮轮传动和带传传动的不不同特点点，我们们把带传传动放在在高速端端与电动动机相连连，则齿齿轮传动放在在低速端端与工作作机相连连。传动动方案如如图（22-1）所所示： 图（22-1）三电动动机的选选择及其其分配传传动比3.1选选择电动动机： 电动动机是通通用机械械中应用用极为广广泛的原原动机，是是由专业业生产厂厂家批量生产的的系列化化定型产产品。其其中Y系系列全封封闭自扇扇冷式笼笼型三相相异步电电动机具有有效率高高、性能能

4、好、震震动小等等优点，适适用于空空气中不不含易燃燃易爆或腐蚀性性气体的的场所和和无特殊殊要求的的机械上上。根据据课程设设计对电电动机无无特殊的要要求，可可选用此此系列的的电动机机。3.1.1确定定电动机机的功率率：工作机所所需的功功率电动机所所需的功功率取带式输输送机的的效率为为0.996，VV带传动动的效率率为0.94，圆圆柱齿轮轮的传动动效率为00.977，弹式式联轴器器的传动动效率为为0.999，滚滚子轴承承的传动动效率为为0.988。（文献22表33-1）则则：确定电动动机的额额定功率率使取（文文献2表3-2） 3.1.2确定定电动机机的转速速：工作机卷卷筒轴的的转速查阅文文献2表3-

5、1得：V带的的传动比比，二级级减速器器的传动动比传动装置置的总传传动比电动机的的转速可可取范围围为符合此转转速要求求的电动动机同步步转速有有、四种，考考虑传动动装置的的结构紧紧凑，电电动机体体积大小小，经济济条件，加工工难易程程度等综综合因素素，最后后选择同同步转速速为的YY系 电动机机Y1000L22-4列电动机机Y1000L22-4，其其满载转转速电动机参参数如表表（3-1）所示：电动机型型号功率同步转速速满载转速速Y1000L2-43KW 表（33-1）3.2分分配传动动比及其其参数的的计算：3.2.1分配配传动比比：传动装置置的总传传动比为为传动比的的分配是是传动系系统总体体设计的的一

6、个重重要环节节，能否否合理分分配传动动比，直接接影响到到传动系系统的外外廓尺寸寸、重量量、结构构、润滑滑条件、成成本及工作能力力。为便便于两级级圆柱齿齿轮减速速器采用用浸油润润滑方式式，应使使高速级级和低速级级大齿轮轮的浸油油深度大大致相等等，即两两个大齿齿轮的直直径应相相近。本本减速器属属于展开开式软齿齿面圆柱柱齿轮减减速器，两两级齿轮轮的配对对材料相相同、齿宽系数数相等、齿齿面接触触强度接接近相等等，传动动比可根根据经验验公式（为高速速级传动动比；为为总传动动比）进进行分配配。综合考虑虑取V带带的传动动比则减减速器总总传动比比减速器高高速级传传动比低速级传传动比3.2.2计算算传动装装置的

7、运运动参数数和动力力参数：高速轴II轴的转转速I轴的传传动功率率I轴的传传动扭矩矩中间轴轴的转转速轴的传传动功率率轴的传传动扭矩矩低速轴轴的转转速轴的传传动功率率 减速速器运动动和轴的传传动扭矩矩 动力力参数详详见减速器运运动参数数和动力力参数见见表3-2 表表3-22减速器轴轴转速传动功率率KW传动扭矩矩I轴676.22.80039.554轴173.382.666146.52轴57.7792.533418.09 （表33-2）四带传传动的零零件设计计计算由前计算算可知VV带传动动的参数数见下表表4-11：传动功率率转速传动比3KW142002.14.1确确定V带带类型：V带功率率根据工作作条

8、件，查阅【文献1】（表9-21）取由查阅【文文献1】（图图9.113）与与之相对对应的V带类型型为A型型V带。第 31 页 山东英才学院 4.2确确定A型型V带及及带轮基基本尺寸寸：查阅【文文献1】（表表9.66、表99.9）取小带轮基准直径，设V带相对滑滑动率，大大带轮基基准直径径根据公公式根据【文文献1】（表表9.33）大带带轮基准准直径应应圆整取取带速带速在带带速允许许范围范范围内，合合适，不不必再修修改。V带中心心距根据据公式得得，取V带基准准长度根根据公式式得根据【文文献1】（表表9.44）应圆圆整取实际中心心距中心距调调整范围围实际传动动比大轮转速速速度误差差符合要要求。小带轮包包

9、角符合要求求。V带根数数Z应根根据公式式进行计计算。查阅【文文献1】（表表9.44）取,（图99.122）取由（表99.188）取，由由（表99.199）取传动比系系数则取Z=22 Z=2小带轮结结构如下下图4-1所示示：Z= （图图4-11）单根V带带的初拉拉力带轮轴上上所受的的压力五减速速器圆柱柱齿轮设设计5.1选选材及确确定设计计准则：5.1.1选择择齿轮材材料及精精度等级级：按【文献献1】（表表11.8）选选择齿轮轮的材料料为小齿齿轮1、33选用445钢调调质，硬度为；大齿轮轮2、44选用445钢正正火硬度度为；因为是普普通减速速器，由由（表111.220）选选用8级级精度，要要求齿面

10、面粗糙度度5.1.2确定定设计准准则：由于该减减速器为为闭式齿齿轮传动动，且两两齿轮均均为齿面面硬度HHBS小小于等于于350的的软齿面面，齿面面点蚀为为主要的的失效形形式。应应先按齿齿面接触触疲劳强强度进行设计计计算，确确定齿轮轮的主要要参数和和尺寸，然然后再按按弯曲疲疲劳强度度校核齿根的的弯曲强强度。5.2对对第一副副齿轮的的设计：5.2.1按齿齿面接触触疲劳强强度设计计：（1）载载荷系数数K 查【文文献1】（表表11.10）取取（2）齿齿数、螺螺旋角和和齿宽系系数小齿轮的的齿数取为为27，则则大齿轮轮的齿数数大齿轮圆圆整取实际齿数数比齿数比误误差，符符合要求求。初选螺旋旋角因二级斜斜齿圆

11、柱柱齿轮不不对称布布置而齿齿轮表面面又为软软齿面，由由【文献11】（表表11.19）取（3）许许用接触触应力由【文献献1】（图图11.25）查查得，由表111.9查查得。查图111.288得，取许用接接触应力力故模数由表111.3取取标准模模数（4）确确定中心心距和螺螺旋角圆整后，取中心距圆整中心心距后确确定的螺螺旋角为为此值与初初选螺旋旋角的值相差差不大，所所以不必必重新计计算。（5）主主要尺寸寸计算取，5.2.2按齿齿根弯曲曲疲劳强强度校核核：由【文献献1】（式11.37）得出，如，则校核合格。（1） 当量齿数数（2） 齿形系数数查表111.122得 ，（3） 应力修正正系数查表111.1

12、33得 ，（4） 许用弯曲曲应力由图111.266查得 ，由表111.9查查得 由图111.277查得 由式（111.116）可可得 故齿根弯曲曲强度校校核合格格。（5） 验算齿轮轮的圆周周速度由表111.211可知，选选8级精精度是合合适的。5.3 对第二二副齿轮轮的设计计：5.3.1按齿齿面接触触疲劳强强度设计计：（1）载载荷系数数K 查【文文献1】（表表11.10）取取（2）齿齿数、螺螺旋角和和齿宽系系数小齿轮的的齿数取为为35，则则大齿轮轮的齿数数初选螺旋旋角因二级斜斜齿圆柱柱齿轮不不对称布布置而齿齿轮表面面又为软软齿面，由由【文献11】（表表11.19）取（3）许许用接触触应力由【文

13、献献1】（图图11.25）查查得，由表111.9查查得。查图111.288得，取许用接接触应力力故模数由表111.3取取标准模模数（4）确确定中心心距和螺螺旋角圆整后，取中心距圆整中心心距后确确定的螺螺旋角为为此值与初初选螺旋旋角的值相差差不大，所所以不必必重新计计算。（6） 主要尺寸寸计算取，5.3.2按齿齿根弯曲曲疲劳强强度校核核：（1）当当量齿数数（2） 齿形系数数查表111.122得 ，（3） 应力修正正系数查表111.133得 ，（4） 许用弯曲曲应力由图111.266查得 ，由表111.9查查得 由图111.277查得 由式（111.116）可可得 故齿根弯曲曲强度校校核合格格。（

14、5） 验算齿轮轮的圆周周速度由表111.211可知，选选8级精精度是合合适的。5.4齿轮的参参数计算算：齿轮参参数详见见两副齿轮轮各个参参数见下下表（55-1）： 单位位：mmm 表（55-1）齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4模数22.255齿数2710535105旋向左旋右旋右旋左旋螺旋角分度圆直直径55.2227214.7781243齿顶圆直直径59.2227218.227785.55247.5齿根圆直直径50.2227209.227775.3375237.3755齿宽40345549标准中心心距135162 （表表5-11）六减速速器轴的的设计6.1选选材及初初定跨距距：6.1.1选择择齿轮材材

15、料及确确定设计计准则：由已知条条件可知知此减速速器传递递的功率率属中、小小功率，对对材料无无特殊要要求，故选用445钢并并经调质质处理。由由表166.1查查得强度度极限，再再由表166.3得得许用弯弯曲应力力。对于轴的的刚度设设计，先先安纯扭扭转受力力情况对对轴的直直径进行行估算，再再按弯扭合成强强度校核核。6.1.2绘制制轴的布布置简图图和初定定跨距：考虑相邻邻齿轮轴轴沿轴向向不发生生干涉计计入尺寸寸考虑齿轮轮与箱体体内壁沿沿轴向不不发生干干涉计入入尺寸为保证滚滚动轴承承放入箱箱体轴承承孔内计计入尺寸寸初定各轴轴I、轴的轴轴承宽度度减速器轴轴的布置置简图如如下图（图图6-11）所示示： （图

16、66-1）跨距跨距跨距6.2高高速级轴轴轴的设设计：6.2.1按纯纯扭转受受力情况况对轴的的直径进进行估算算：查【文献献1】（表表11.2）取取纯扭转转系数考虑到II轴的最最小直径径处要安安装带轮轮，会有有键槽存存在，故故需将估估算的轴轴直径加大大取为。考虑整整套带轮轮制造简简便，大大小带轮孔径径一致都都等于电电动机的的轴径228mmm，故取取。6.2.2轴的尺尺寸设计计：轴的示示意图如如下图（图图6-22）所示示： （图图6-22）（1） 确定各轴轴段的直直径：轴段2直直径最小小为。轴段1主主要对安安装在轴轴段2上上的带轮轮进行轴轴向定位位为M224螺栓栓。考虑到轴轴段3(外伸端端)要对对安

17、装在在轴段22上的带带轮进行行轴向定定位，取。轴段4、88安装轴轴承，必必须满足足轴承内内径标准准，取。轴段5、77为轴承承的轴肩肩。齿轮1的的齿根圆圆距轴段段6的键键槽高不不足2mmm，故故齿轮11采用齿齿轮轴形形式。所以，轴轴段6为为齿轮轴轴。（2） 确定各轴轴段的长长度：轴段1为为M244螺栓的的长度，取取。轴段2为为带轮的的宽度，取取。取轴段33(外伸伸端)的的长度。轴段4、88为轴承承的宽度度，。轴段7的的长度。轴段6的的长度等等于齿宽宽。轴段5的的长度。6.2.3按弯弯扭合成成强度校校核轴的直直径：I轴的受受力情况况如下图图（图66-3）所所示： （图图6-33）水平面内内的受力力

18、情况如如下图所所示：作水平面面内剪力力图、弯弯矩图分分别如下下图所示示：垂直面内内的受力力情况如如下图所所示：作垂直面面内剪力力图、弯弯矩图分分别如下下图所示示：根据公式式计算合成成弯矩，并并作合成成弯矩图图如下图图所示：作转矩图图如下图图所示：取弯曲应应力与扭扭转切应应力修正正系数，根据公公式计算当量量弯矩，并并作当量量弯矩图图如下图图所示：通过对当当量弯矩矩图分析析，II截截面是危危险截面面，虽然然截面面弯矩不大大，但此此处直径径比较小小，也需需进行校校核。经校核，此此轴符合合要求，不不必再进进行结构构修改。6.3中中间级轴轴轴的设设计：6.3.1按纯纯扭转受受力情况况对轴的的直径进进行估

19、算算：考虑到轴的最最小直径径处要安安装轴承承，必须满满足轴承承内径标标准，查查有关手册，取取标准直直径。6.3.2轴的尺尺寸设计计：轴的示示意图如如下图（图图6-44）所示示： （图图6-44）（1） 确定各轴轴段的直直径：轴段1、55安装轴轴承，直直径为。轴段2、44安装齿齿轮，取取。轴段3为为齿轮轴轴肩，取取。（2） 确定各轴轴段的长长度：经计算轴轴段1的的长度。轴段2的的长度。轴段3的的长度。轴段4的的宽度，。轴段5的的长度。6.3.3按弯弯扭合成成强度校校核轴的直直径：轴的受受力情况况如下图图（图66-5）所示示： （图图6-55）根据牛顿顿第三定定律作用用力与反反作用力力：水平面内内

20、的受力力情况如如下图所所示：作水平面面内剪力力图、弯弯矩图分分别如下下图所示示：垂直面内内的受力力情况如如下图所所示：作垂直面面内剪力力图、弯弯矩图分分别如下下图所示示：根据公式式计算合合成弯矩矩，并作作合成弯弯矩图如如下图所所示：作转矩图图如下图图所示：取弯曲应应力与扭扭转切应应力修正正系数，根据公公式计算当量量弯矩，并并作当量量弯矩图图如下图图所示：通过对当当量弯矩矩图分析析，II截截面是危危险截面面，虽然然截面面弯矩不大大，但此此处直径径比较小小，也需需进行校校核。经校核，此此轴符合合要求，不不必再进进行结构构修改。6.2 高速级级轴轴的设设计：6.2.1 按按纯扭转转受力情情况对轴轴的

21、直径径进行估估算：查【文献献1】（表表11.2）取取纯扭转转系数考虑到II轴的最最小直径径处要安安装带轮轮，会有有键槽存存在，故故需将估估算的轴轴直径加大大取为。考虑整整套带轮轮制造简简便，大大小带轮孔径径一致都都等于电电动机的的轴径228mmm，故取取。6.2.2轴的尺尺寸设计计：轴的示示意图如如下图（图图6-22）所示示： （图图6-22）（3） 确定各轴轴段的直直径：轴段2直直径最小小为。轴段1主主要对安安装在轴轴段2上上的带轮轮进行轴轴向定位位为M224螺栓栓。考虑到轴轴段3(外伸端端)要对对安装在在轴段22上的带带轮进行行轴向定定位，取。轴段4、88安装轴轴承，必必须满足足轴承内内径

22、标准准，取。轴段5、77为轴承承的轴肩肩。齿轮1的的齿根圆圆距轴段段6的键键槽高不不足2mmm，故故齿轮11采用齿齿轮轴形形式。所以，轴轴段6为为齿轮轴轴。（4） 确定各轴轴段的长长度：轴段1为为M244螺栓的的长度，取取。轴段2为为带轮的的宽度，取取。取轴段33(外伸伸端)的的长度。轴段4、88为轴承承的宽度度，。轴段7的的长度。轴段6的的长度等等于齿宽宽。轴段5的的长度。6.2.3 按按弯扭合合成强度度校核轴的直直径：I轴的受受力情况况如下图图（图66-3）所所示： （图图6-33）水平面内内的受力力情况如如下图所所示：作水平面面内剪力力图、弯弯矩图分分别如下下图所示示：垂直面内内的受力力情况如如下图所所示：作垂直面面内剪力力图、弯弯矩图分分别如下下图所示示：根据公式式计算合合成弯矩矩，并作作合成弯弯矩图如如下图所所示：作转矩图图如下图图所示：取弯曲应应力与扭扭转切应应力修正正系数，根据公公式计算当量量弯矩，并并作当量量弯矩图图如下图图所示：通过对当当量弯矩矩图分析析，II截截面是危危险截面面，虽然然截面面弯矩不大大，但此此处直径径比较小小，也需需进行校校核。经校核，此此轴符合合要求，不不必再进进行结构构修改。