2010机械设计基础课程设计报告书

2010机械设计基础课程设计报告书

目录

1.总体方案设计（附总体方案简图） (2)

1.1步进式运输机传动装置设计

1.2 已知设计条件

1.3设计要求

1.4设计任务

2.原动机选择 (4)

2.1 电动机类型选择

2.2 计算电动机容量

2.3 确定电动机转数

3.传动装置的运动及动力参数计算 (5)

3.1 传动装置总传动比和分配各级传动比

3.2 传动装置的运动和动力参数计算

4.齿轮传动的设计 (7)

4.1 高速级齿轮的设计

4.2 低速级齿轮的设计

4.3齿轮传动参数表

5.轴的设计计算 (18)

5.1 按转矩确定轴的最小直径

5.2 轴的结构设计

5.3 按弯矩合成对轴进行强度校核

6.滚动轴承的选择及计算 (22)

6.1 轴承的选择

6.2 轴承的寿命计算

7.键联接选择及校核 (24)

7.1 键的选择

7.2 键连接强度校核

8.联轴器的选择 (25)

9.减速器箱体设计及附件的选择 (26)

9.1 箱体设计

9.2 附件的选择

10.润滑与密封类型的选择 (28)

10.1.润滑方式

10.1.润滑方式

11.参考资料 (29)

1.总体方案设计（附总体方案简图）

1.1步进式运输机传动装置设计（简图如下）

1——电动机

2——展开式直齿轮二级减速器

3——曲柄

4——摇臂

5——输送机

1.2 已知设计条件

学号末尾数 4

工作阻：F [N] 2100

步长：S [mm] 550

往复次数：N [l/min] 30

行程速比系数：K 1.3

高度：H [mm] 800-1000

1.工作条件：每天两班制工作，载荷为中等冲击，工作环境为室内、交清洁；

2.使用期：使用期5年；

3.动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V;

4.工作机构效率：0.95；

5.运输带速度允许误差：±5%；

6.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产；

7.减速器：展开式直齿轮传动二级减速器；

1.3设计要求

1.设计出满足已知条件要求的工作输送机的主要部分；

2.机构的最小传动角不小于40°；

3.滑架王府次数误差不大于15%；

1.4设计任务

1.拟定出工作机构和传动系统运动方案，并进行多方案对比分析；

2.工作行程时，对原动曲柄转30°是机构位置进行运动分析；

3.设计绘制减速器装配图1张（A0或A1）。

4.设计绘制轴、齿轮零件图各一张（A2）。

5.设计绘制工作输送机系统总图货工作输送机系统的运动简图1张；

6.编写设计说明书1份。

2. 原动机选择

2.1电动机类型选择

按工作要求和工作条件选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机Y90L-4，电压380V;频率50Hz 。

2.2计算电动机容量

确定电动机效率Pw 按下式计算

2100060w S N F kW P ⨯⨯⨯=⨯

式中F=2100N S=550mm N=30 代入上式得

2 1.155100060

w S N F

kW kW P ⨯⨯⨯==⨯

电动机的输出功率功率 o P 按下式 w

o

kW

P

P

η

=

∑

式中η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率 由式 243

1234η

ηηηη=⨯⨯⨯∑

由表2-4联轴器效率1

η=0.99：滚动轴承传动

效率2

η= 0.98：齿轮传动效率3

η=0.97（8级精度一般齿轮传动）则η=0.95

所以电动机所需工作功率为

2.11

1.430.91

w

o kW P

P η

=

=

= 因载荷平稳，电动机核定功率Pw 只需要稍大于Po 即可。按表19.1中Y 系列电动机数据，选电动机的核定功率Pw 为1.5kW 。

2.3 确定电动机转速

按表2-1推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比

25

~9'=∑i 而工作机的转速为 n=30 r/min ，所以电动机转速的可选范围为

min

)3000~1080(min 304)25~9('

r r n i n w d =⨯⨯==∑

符合这一范围的同步转速有1500r/min 和3000r/min 两种。综合考虑电动

机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500r/min 的Y 系列电动机Y90L-4,其满载转速为n w 1400r/min,电动机的安装结构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在表19.2中查得。

3.传动装置运动及动力参数计算

3.1传动装置总传动比和分配各级传动比

1.总传动比

∑

i 为

140011.67

120

m w n i n ∑=

== 2.分配传动比

I I I ∑

=i

i i 考虑润滑条件等因素，初定

89.3=I i ，3=I I

i

3.2 传动装置的运动和动力参数计算

3.2.1各轴的转速 1轴 m in

1400r n n m ==I

2轴 m in 360r i n n ≈=I

I

I I

3轴 min 120r i n n ≈=

I I

I I

I I I

曲柄轴 min 30r i

n n w ==I I I

3.2.2 各轴的输入功率

1轴 o 1

= =1.480.99=1.47kW P P ηI ⨯⨯

2轴 2

3

= =1.470.980.97=1.40kW P P ηη∏I ⨯⨯⨯⨯

3轴 2

3

=1.400.980.97=1.33kW P P ηηIII ∏=⨯⨯⨯⨯

4轴 42

1

=1.330.980.99=1.29kW P P ηηIII =⨯⨯⨯⨯

5轴 543

2

=1.290.970.98=1.23kW P P ηη=⨯⨯⨯⨯