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q课程名称:机械设计题目名称:机械厂装配车间输送带传动装置设计学院:徐海学院专业班级:机自10-5班学号:22101393姓名:陆明皓目录机械设计任务书机械课程设计任务书························································································1机械课程设计第一阶段
1.
1、确定传动方案·····························································································
21.
2、电动机选择·······························································································
31.
3、传动件的设计····························································································5机械课程设计第二阶段
2.1装配草图设计第一阶段说明·········································································
172.2轴的设计及校核·························································································
172.3滚动轴承的选择·························································································
212.4键和联轴器的选择······················································································22机械课程设计第三阶段
3.
1、减速器箱体及附件的设计·········································································
233.
2、润滑方式、润滑剂及密封装置的选择·························································24机械课程设计小结
4.
1、机械课程设计小结·················································································25附1参考文献机械课程设计任务书
一、课程设计的内容题目D
10.机械厂装配车间输送带传动装置设计设计一带式运输机传动装置(见图1)图2为参考传动方案
二、课程设计的要求与数据
1、设计条件1)机器功用由输送带传送机器的零部件;2)工作情况单向运输、轻度振动、环境温度不超过35℃;3)运动要求输送带运动速度误差不超过5%;4)使用寿命10年,每年350天,每天16小时;5)检修周期一年小修;两年大修;6)生产批量单件小批量生产;7)生产厂型中型机械厂
2、设计任务1)设计内容
1、电动机选型;
2、带传动设计;
3、减速器设计;
4、联轴器选型设计;
5、其他2)设计工作量
1、传动系统安装图1张;
2、减速器装配图1张;
3、零件图2张;
4、设计计算说明书一份
3、原始数据主动滚筒扭矩(N·m)1400主动滚筒速度(m/s)
0.8主动滚筒直径(mm)380设计计算及说明结 果齿根高f
2.
52.5齿顶圆直径da
58.
86235.02齿根圆直径df
47.
6223.77中心距a144齿宽b5043分度圆直径92290齿顶高ha55齿根高f44齿顶圆直径da100298齿根圆直径df82280中心距a192齿宽b
80.
673.6
二、机械课程设计第一阶段
2.
1、装配草图设计第一阶段说明1)、减速器装备图采用三个视图及必要局部剖视图才能表达完整根据传动件尺寸大小,参考类似的减速器装配图,估计出待设计的减速器外部轮齿尺寸,并考虑标题栏、明细栏、零件序号及技术要求等位置,选择合适的比例尺,合理的布局图面2)、在俯视图的位置上画三根线作为传动轴
1、
2、3的中心线,并绘出传动件的外廓小轮宽度应大于大齿轮510mm,二级传动件之间的轴向间隙=815mm3)、画出箱体内壁线及减速器中心线在俯视图上小齿轮端面与箱体内壁之间间隙和大齿轮顶圆之间间隙为4)、按纯扭矩初步估算轴径确定轴的跨距先按纯扭矩确定轴径,在经轴的阶梯化吧跨距准确的确定下来按照纯扭矩计算轴径时,用降低许用扭转剪切应力的方法来计入弯矩的影响
2.
2、轴的设计及校核
1、轴1的设计计算1)、计算作用在齿轮上的力圆周力Ft=2T1/d1=2×98250/
53.9径向力轴向力2)、初步估算轴的直径选取45号钢材作为轴的材料,调制处理由式8-2,计算轴的最小直径并加大3%以考虑键槽的影响查表
8.6取A=115则=
23.66高速轴工作简图如图a所示首先确定个段直径A段=25mm由最小直径算出B段=28mmC段=30mm,与轴承(深沟球轴承6206)配合,取轴承内径D段=38mm,设计非定位轴肩取轴肩高度h=4mmE段=46mm,将高速级小齿轮设计为齿轮轴,考虑依据《课程设计指导书》p116F段=87mm设计非定位轴肩取轴肩高度h=4mmG段,=30mm与轴承(深沟球轴承6360)配合,取轴承内径第
二、确定各段轴的长度A段=55mmB段=55mm,考虑轴承盖与其螺钉长度然后圆整取55mmC段=29mm与轴承(深沟球轴承6206)配合加上挡油盘长度(参考《减速器装配草图设计》p24)=B+△3+2=16+11+2=29mmD段=98mmE段,齿轮的齿宽F段,=△2-2=11-2=9mmG段=14mm与轴承(深沟球轴承6360)配合加上挡油盘长度
2、轴Ⅱ的设计计算1)、按齿轮轴设计,轴的材料取与高速级小齿轮材料相同,40Cr,调质处理,查表15-31,取2)初算轴的最小直径因为带轮轴上有键槽,故最小直径加大3%,=45mm根据减速器的结构,轴Ⅱ的最小直径应该设计在与轴承配合部分,初选圆锥滚子轴承30209,故取=45mm轴Ⅱ的设计图见草图,由下向上同一号轴知道首先,确定各段的直径A段:=45mm与轴承(圆锥滚子轴承30209)配合,=27mmB段=50mm非定位轴肩,与齿轮配合=8mmC段=58mm齿轮轴上齿轮的分度圆直径=75mmD段=50mmE段=45mm,=43mm
3、轴Ⅲ的设计计算轴的材料选用40Cr(调质),可由表15-3查得=107所以轴的直径:=
47.5mm因为轴上有两个键槽,故最小直径加大6%,=50mm由表
13.1机械设计课程设计指导书选联轴器型号为LH4轴孔的直径=50mm长度L=84mm轴Ⅲ设计图如下首先,确定各轴段直径A段:=60mm与轴承(深沟球轴承6212)配合B段:=65mm非定位轴肩h取5mmC段:=75mm定位轴肩,取h=5mmD段:=65mm非定位轴肩,h=
3.5mmE段:=60mm与轴承(深沟球轴承6212)配合F段:=58mm按照齿轮的安装尺寸确定G段:=50mm联轴器的孔径然后、确定各段轴的长度A段:=43mm由轴承长度,△3,△2,挡油盘尺寸B段:=72mm,齿轮齿宽减去2mm,便于安装C段:=10mm轴环宽度,取圆整值根据轴承(深沟球轴承6212)宽度需要D段:=86mm由两轴承间距减去已知长度确定E段:=29mm由轴承长度,△3,△2,挡油盘尺寸F段:=57mm考虑轴承盖及其螺钉长度,圆整得到G段:=84mm联轴器孔长度
4、轴的校核计算第一根轴:求轴上载荷已知设该齿轮轴齿向是右旋,受力如右图由材料力学知识可求得水平支反力:垂直支反力:合成弯矩由图可知危险截面在C右边W=
0.1=9469=/W=
14.49MPa70MPa轴材料选用40Cr查手册符合强度条件!第二根轴和第三根轴的具体校核步骤省略,两根轴都符合强度条件
2.
3、滚动轴承的选择高速轴(1轴)上滚动轴承的选择因为支撑跨距不大,故采用两端固定式轴承组合方式,轴承类型选择深沟球轴承,轴承的预期寿命为h由前计算结果所知,轴承所受径向力N轴向力N基本额定动载荷KN,基本额定静载荷KN轴承工作转速r/min初选滚动轴承6206GB∕T276-94参见附录E-2e=
0.21X=
0.56Y=
2.09径向当量动载荷因为所以选深沟球轴承6206GB∕T276-94满足要求,相关数据如下D=62mmB=16mmmm低速轴的轴承校核同上,具体步骤省略,符合强度
2.
4、键联接和联轴器的选择高速轴(1轴)由前面的计算结果知工作转矩T=
24.42N·m,工作转速r/min选择工作情况系数K=
1.75计算转矩N·m选TL型弹性套柱销联轴器按附录F,选用TL4联轴器,型号为:GB4323—84许用转矩[T]=63N·m许用转速[n]=5700r/min.因[T]n[n]故该联轴器满足要求选A型普通平键初选键b=8mm,h=7mm,L=34mm,l=26mm参考文献
[5]表4-3-18,[σ]=110MPa,[τ]=90MPa由表4-3-16,[σ]MPa[τ]MPa键的挤压强度和剪切强度都满足要求中间轴(2轴)上键联接的选择由前面的计算结果知工作转矩T=
112.33N·m选A型普通平键高速极大齿轮连接键初取b=12mm,h=8mm,L=32mm,l=20mm键12×32GB1096—79参考文献
[5]表4-3-18,[σ]=110MPa,[τ]=90MPa由表4-3-16,[σ]MPa[τ]MPa键的挤压强度和剪切强度都满足要求低速轴的键校核同上,具体步骤省略,符合强度
三、机械课程设计第三阶段
3.
1、减速器箱体及附件的设计箱体有关尺寸箱体壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度箱盖凸缘厚度箱座底凸缘厚度箱座上的肋厚箱盖上的肋厚地脚螺栓直径 地脚螺栓数目螺栓通孔直径螺栓沉头座直径地脚凸缘尺寸轴承旁联接螺栓直径螺栓通孔直径螺栓沉头座直径剖分面凸缘尺寸上下箱联结螺栓直径螺栓通孔直径螺栓沉头座直径剖分面凸缘尺寸定位销直径轴承旁凸台半径大齿轮顶圆与内箱壁距离箱体外壁至轴承座端面距离剖分面至底面高度轴承盖1轴2轴3轴
3.
2、润滑方式、润滑剂及密封装置的选择齿轮采用脂润滑工业闭式齿轮油,GB5903-95,粘度牌号L-CKB150,运动粘度135~165mm/s40℃,倾点-8℃粘度指数大于90轴承采用脂润滑通用钾基润滑脂,GB7324-94,代号1号,滴点大于170℃,工作锥入度31~34mm(25℃,150g)密封用毡圈密封
四、课程设计小结专业课课程设计当中,学到了很多东西不仅加深了对所学知识的了解,巩固了所学知识,知道了如何很好地学以致用,把握继承与创新的结合,同时对一项设计过程如何去展开有一个大体的把握,即应该有一个大体的轮廓,采用自顶向下的设计方法,同时考虑在每一个部分、每一个过程当中与其他部分、过程的相互联系感觉最繁琐的莫过于忽视了某个因素,导致了该部件设计必须重新开始,降低了设计速度,这应该在以后的设计过程当中应当尽量避免同时要加深对专业知识的学习,对某些知识还是不是很清楚,只能简简单单套套公式进行计算或是计算不熟练,往往忽略某一因素而导致重新计算,突出的地方就是轴上力分析的时候,要么忽略力或由力产生的力矩,要么方向弄错,总之,第一根轴力分析还有轴承校核的时候计算了三四遍,在这以后要相当注意,要加强力学与工程应用这方面的学习通过本次课程设计,不仅对以往所学的知识的理解有了提高,还对一些必要软件的使用有了一定的了解,尤其是AutoCAD2010的使用,和Word2007的排版和使用都有很大的提高还有一点就是设计是一门需要通过长期准备的工作,刚开始是就匆匆下手,到后来才发现有许多的不合适之处,需要把以前的结果重新计算,有一种欲速则不达感觉通过本次课程设计,我明白了不论做任何设计都不是一蹴而就的,需要一步一步的完成,一个一个细节部件的去完成同时还要考虑各个部件之间的联系,之后再检查、完善、修改,最后整理思路,在回顾设计,查缺补漏,最后完成整个设计机械课程设计是一门相当综合的学科,它几乎包含了我们所学的所有专业基础课程,如《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》、《材料力学》、《几何公差与检测》、《画法几何及机械制图》等等进行课程设计,对以往所学内容的掌握情况也是一种考验,对不熟悉的内容进行巩固和学习参考文献程志红唐大放主编机械设计课程上机与设计东南大学出版社2006程志红主编机械设计东南大学出版社2006王洪欣冯雪君主编机械原理东南大学出版社2007甘永立主编几何量公差与检测上海科学技术出版社2010李爱军陈国平主编画法几何及机械制图中国矿业大学出版社2007【6】吴宗泽主编机械设计手册机械工业出版社2002=
40.22=
0.82=
7.2kWP=
7.9KW
36.
304.
863.74n1=730r/minn2=
150.21r/minn3=
40.16r/minP1=
7.51KWP2=
7.21KWP3=
6.92KWT1=
98.25T2=
458.39T3=
1645.58KA=
1.2Pc=
9.48kwA型D1=100mmD2=200mmV=
7.64m/s带速符合要求Ld=1800mma=662mm=
171.3°120°P0=
1.32⊿P0=
0.17Ka=
0.98KL=
1.01Z=5F0=
141.45Q=
1410.43N1=
2.45×109N2=
5.04×1082公差组8级z1=21合格m=
2.5mv=
2.06m/sb=45mmb2=45mmN1=
5.05×108N1=
1.35×1082公差组8级u=
3.74合格m=4v=
0.723m/sb=
73.6mmFt=
3645.64NFr=
1361.15NFa=
311.23N=25mm=25mm=28mm=30mm=38mm=46mm=54mm=30mm=38mm=55mm=55mm=29mm=29mm=98mm=45mm=45mm=41mm=50mm=8mm=58mm=75mm=50mm=60mm=65mm=75mm=75mm=65mm=60mm=58mm=50mm=43mm=78mm=10mm=62mm=29mm=57mm=84mm=
14.49MPa6206GB∕T276-94机械课程设计说明书图1带式运输机传动装置图2参考传动方案。