机械设计基础

机械设计基础课程设计

设计说明书

学院：冶金工程学院

系：冶金工程

专业：冶金工程

设计者：王超

指导教师：许爱瑾

2015年 6 月 24 日

安徽工业大学

目录

目录〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃1

1.设计任务书〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2

2.电动机的选择计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃3

3.传动装置高、低速轴的转速、转矩与效率计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

4.传动皮带和齿轮零件的设计计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

5.轴的设计计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

6.滚动轴承的选择与寿命计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

7.键联接的选择和验算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

8.联轴器的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃参考文献〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

1. 机械设计基础课程设计任务书

课程设计题目：胶带运输机的传动装置设计

设计题号： 6号 姓名： 王超 学号： 129014142

已知条件（见分配给每个学号的数据表）：

1 输送带工作拉力F = 4.5 kN ； 2

输送带工作速度：V = 1.5 m/s ； （允许输送带速度误差为±5%）； 3 滚筒直径D = 320 mm ；

4 滚筒效率ηw =0.96（包括滚筒轴承的效率损失）

工作条件：见下表； 设计工作量：

① 减速器装配图一张（A1号图幅，绘三视图。注意图面布置，使其饱满均匀。技术特性、技术条件、标题拦书写必须规范）；

② 零件工作图2张（A3图幅低速轴与大齿轮，图中必需有齿轮参数表）； ③ 设计说明一份（正文5000字，约15页）。

2. 电动机的选择计算

3. 传动装置的运动和动力参数计算

4．传动零件设计计算

计算过程

计算结果

4-3轴的设计计算

（1）减速器高速轴的设计 ①选取轴的材料

因为该轴无特殊要求且精度要求较，所以选取 45 钢， 调质

处理 （热处理），由表12-2[1]

查得C ＝118-107 ②估算最小轴径

按扭转强度式估算最小轴径 mm n P d )4.26~1.29(480

2.7)107~118(C 33

=⨯== 由于V 带轮配合段直径处有一键槽，应增大3% 按轴的标准调整 274.26)03.01(=⨯+=d mm

③高速轴的结构设计、受力分析及强度校验

根据V 带轮的大小，初选轴承为6028型，则高速轴基本尺寸如图4-3所示：

按照以上的轴的结构，画出轴的计算简化式： 如图4-4所示：

a=85

b=56

c=56

圆周力Ft=

N d T 4.513557

1000

36.146222=⨯⨯=⨯ 径向力1.186920tan 4.5135tan =︒⨯=⨯=αt r F F

N F 6.1670=∑

N

F Ft F F F N

F b Ft c b F c b a F RCH RBH RCH RBH H RB 6.383508.3700)()(==--+==⨯-+⨯-++∑∑

①由齿轮径向力r F 和

V 带压轴力∑F 引起的垂直面弯矩图V

M

RCV

M

mm N b F M r v ∙=⨯=⨯=6.104669561.1869

②由齿轮圆周力引起的水平面弯矩图H

M

∑

mm N a F M H /142001856.16701=⨯=⨯=∑ mm

N b F F a F M RBH RBH H /6.10445156

)8.3706.1670(858.370)(2=⨯-+⨯=⨯-+⨯=∑

计算过程

计算结果

③轴的扭矩图T

T=146360N ·mm

④合成弯矩图　

22+=H V M M M

∑

M 1= M H1=142001N ·mm

mm

N M M M H V /1.1478716.1044516.1046692

22

222=+=+=

1、低速轴6段，高速轴5段即可。

2、进行轴的设计必须先计算部分箱体主要结构尺寸（铸造）（说明书附表）（手册P158表11-1、2、

3、

4、5）3、在估算最小轴径后，为确定轴向尺寸，一般在此时需要初绘装配底图1（P205图16-4，中心线，→）

⑤当量弯矩图

22)(+=T M M e

α

∑

22

2)(T M M e α+=1

.171981)1463606.0(1.1478712

2=⨯+=N ·mm

确定危险截面，根据当量弯矩图，弯矩的危险截面位于图中弯矩最大

处。