广州大学机械设计课程设计完整版

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
机械设计《课程设计》
课题名称带式单级圆柱齿轮减速器设计计算
学 院土木工程
专 业建筑环境与设备工程
班 级
姓 名
学 号
指导老师
完成日期
一传动方案及主要技术参数说明
1.1传动方案及设计要求
1.2 传动系统方案的选择
二 减速器结构选择及相关性能参数计算
2.1 减速器结构
2.2 电动机选择
2.3 传动比分配
2.4 动力运动参数计算

计算两齿轮齿根的弯曲应力
查课本P157表9-8得: =2.47, =2.06
计算 的值: /[ ]=2.47/244=0.01012> /[ ]=2.06/204=0.01010
计算大齿轮齿根弯曲应力为
=61.216
齿轮的弯曲强度足够
3齿轮几何尺寸的确定
齿顶圆直径 由《机械设计基础》得h*a=1 c*= 0.25
齿距P = 2×3.14=6.28(mm)
齿根高
齿顶高
齿根圆直径
4齿轮的结构设计
大齿轮的有关尺寸计算如下(需要根据后面轴的设计来确定大齿轮的详细参数):
轴孔直径d= 50mm
轮毂直径D1=1.6d=1.6×50=80 mm;取D1=80 mm
轮毂长度L=B2=66mm
轮缘厚度δ0=(3~4)m=6~8mm;取δ0=8mm
(3)计算实际中心距
= =793.56mm
3.5验算包角
= =159.42°>120°,包角合适。
3.6确定V带根数Z
Z≥
根据dd1=140mm及n1=960r/min,查P118表8-3得P0=2.10KW,ΔP0=0.30KW
中心距a=793.56mm,包角α=159.42°,包角合适
Kα= =0.95并取KL=1.03
1.2传动系统方案的选择
带——单级圆柱齿轮减速器
第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算
2.1 减速器结构
本减速器设计为水平剖分,封闭卧式结构。
2.2 电动机选择
1、电动机类型的选择:Y系列三相异步电动机
2、电动机功率选择:
(1)运输带卷筒所需功率
P卷筒=FV=3.3*1.2=3.96Kw
(2)总效率 :
从上有 = tanα=3589.59×tan20°=1306.50 N
从动轴承:选择6210(GB/T276-1994)型深沟球轴承2个。
各部分尺寸如下表:
轴承代号
尺寸/mm
d
D
B
6311
55
120
29
寿命计划:
要求轴承寿命:(8年两班制工作,按每年工作300天,每班工作16个小时)
L=8*300*16=38400h
= =0.5 =0.5×1306.50=653.25
=0.5 L=653.25×118×0.5/1000=38.54
转矩T1=122.679 ,T2=-581.513
校核如下:
= = =112.69
= = =134.6
= = =366.65
由图表查得, =60MPa
d1≥10 =10 =28.203(mm)<30mm
设计要求:
(1)工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35℃。
(2)原始数据:运输带工作拉力F=3.5kN;运输带速V=1.2m/s;
卷筒直径D=350mm。
(3)其他条件:电力,三相交流,电压380/220V;使用折旧期8年;四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;运输带速度允许误差为±5%;一般机械厂制造,小批量生产。
轮缘内径D2=da2-2h-2δ0=328-2×4.5-2×8=303mm取D2=305mm
腹板厚度c=0.3B2=0.3×66=19.8mm;取c=20mm
腹板中心孔直径 =0.5( + )=0.5(80+305)=192.5(mm),取D0=193(mm)
腹板孔直径 =0.25( - )=0.25(305-80)=56.25(mm),取 =57(mm)
4.1齿轮材料和热处理的选择
小齿轮选用45号钢,调质处理,HB=236
大齿轮选用45号钢,正火处理,HB=190
4.2齿轮几何尺寸的设计计算
1按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸
从相关文献查得:
,SHlim= 1
由查得:
ZN1= ZN2= 1 YN1= YN2= 1.1
由下:


小齿轮的转矩
选载荷系数K
3.3确定带轮的基准直径dd并验算带速v
1)根据图推荐,小带轮选用直径范围为112—140mm,选择dd1=140mm。
2)验算带速v。按课本P120式(8-18)验算带的速度
v= = =7.034m/s
在5-25m/s范围内,带速合适。
3)计算大齿轮的基准直径。根据课本P120式dd2=idd1,计算大带轮的基准直径dd2
(1)计算
半联轴器的长度l=52mm,为保证轴端挡圈只压在半联轴器上,而不压在轴的端面上,故第一段的长度应比l略短一些,取 =50mm;
(2)计算
轴承端盖采用凸缘式轴承端盖,取l1=20mm,e=1.2d3=8.4mm,其中d3为螺钉直径M8,由轴承外径D=120mm,查表,取d3=7mm,
式中, 为箱体壁厚,取 =8mm,取轴旁连接螺栓的直径为10mm,查得 ;由于轴承的轴颈直径和转速的乘积<(1.5~2)×105,故轴承采用脂润滑,取 =9mm,
从动轴 =A =120 =47.85mm
考虑键槽 =28.49×1.03=29.34mm,选取标准直径 =30mm
考虑键槽 =47.85×1.03=49.29mm.选取标准直径 =50mm
计算 ,d3=d2+(1~5)=51~55,且 必须与轴承的内径一致,圆整 =55mm,查《机械设计课程设计手册》P70表6-1初选轴承型号为6311,可知,B=29mm,D=120mm,Cr=71.5, C0r=44.8;
所以m=8+16+14+8-9-29=8mm, =20+8.4+8=36.4mm,
取 =37mm;
(3)计算
算的L3=53.5mm,取L3=54mm
(4)计算
L4=b2-2=66-2=64mm
(5)计算
L5=1.4*0.09*60=7.56mm ,取L5=8mm
(6)计算
L6=29+15+10-8=46mm;
则Z≥ =2.576,取Z=3
3.7确定粗拉力F0
F0=500
查表得B型V带单位长度质量q= 0.17㎏/m,则单根V带的初拉力:
F0=500 =221.04N
应使带的实际初拉力F0>(F0)min。
3.8计算带作用于轴上的力Q
Q=2ZF0sin =2×3×221.04×sin =1304.91N
第四章 齿轮的设计计算
d2≥10 =10 =39.39(mm) <50mm
则强度足够
第六章 轴承、键和联轴器的选择
轴承的选择及校核
考虑轴受力较小且主要是径向力,故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查《机械设计课程设计手册》选择为6307 2个(GB/T276-1994),从动轴承为63112个
(GB/T276-1994)
=
=0.96×0.98×0.99×0.96×0.993
=0.868
(3)电动机所需功率为:
查《机械零件设计手册》,取P电=5.5KW
又由滚筒工作转速:n筒=60×1000V/πD
=60×1000×1.2/(π×350)
=65.5r/min
再由各级传动比范围可知:n筒=(6~24)×65.5=393~1572r/min
3
0.96
1
4.282
320
122.679
2
4.154
65.507
581.513/
4.885
0.97
3
4.071
65.507
569.513
1
0.98
第三章V带传动设计
3.1确定计算功率PC
由课本P119表8-4查得:kA=1.1PC=KAP=1.1×5.5=6.05KW
3.2选择V带的带型
根据PC、n1由课本P120图8-9得:选用B型
= / =320/4.885=65.507r/min
= =65.507(r/min)
2、计算各轴的功率(KW)
3、计算各轴扭矩(N·mm)
=42.597(N﹒m)
(N﹒m)
=569.941(N﹒m)
将上述数据列表如下:
轴号
功率
P/kW
N /(r.min-1)
/
(N﹒m)
i
0
4.46
960
42.597
由原动机为电动机,工作机为带式输送机,载荷平稳,齿轮在两轴承间对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得,取K=1.1
计算尺数比 : =4.885
选择齿宽系数 :取 =1
计算小齿轮分度圆直径
≥766 =766 =63.835( mm)
确定齿轮模数m
m=(0.007~0.02)a = (0.007~0.02)×187.834=1.31~~3.76
dd2=i带·dd1=3×140=420mm
由课本表8-5,取标准值dd2=425mm
3.4确定带长和中心矩
(1)初取中心距a0

得395.5≤a0≤1130,根据总体布局,取ao=800 mm
(2)确定带长Ld:
根据几何关系计算带长得
= =2512.88mm
根据P121表8-6,取Ld=2500mm。
5.2轴几何尺寸的设计计算
初步计算各轴段直径
(此图摘自网上!)
计算d1,按下列公式初步计算出轴的直径,输出轴的功率P和扭矩T
P1=4.282kw, T1=122.679N.m , n1=320 r/min
最小直径计算(查《机械设计基础》P226表13-2,取A=120)
主动轴 =A =120 =28.49mm
计算 ,d4=d3+(1~5)=56~60,,取 =60mm;
计算 , d5=d4+2a4=60+d4(0.07~0.1)=64.2~66mm ,取d5=65
计算 , d6=d3=55mm,同一轴上的轴承选择同一型号,减少轴承类型。
轴各阶梯轴直径列表如下:
名称
直径(mm)
30
50
55
60
65
55
计算轴各段长度
各段轴长度列表如下:
名称
L6
长度/mm
50
37
54
64
8
46
简图如下:
强度校核
圆周力 = =2000×581.513/324=3589.59N
径向力 = tanα=3589.59×tan20°=1306.50N
取轴向力 =0
L=118mm
= =0.5 =0.5×3589源自文库59=1794.80
=0.5 L=1794.80×118×0.5/1000=105.9
计算选用轴承寿命:
动载荷系数 ,当量动载荷P=XFr+YFa=1306.50N
温度系数 载荷系数 对球轴承寿命系数 ,Cr=71.5
所以电动机选用Y132M2-6型n满=960r/min
2.3 传动比分配
工作机的转速n=60×1000v/( D)
=60×1000×1.2/(π×350)
=65.5r/min
取 则
2.4 动力运动参数计算
1、计算各轴转速(r/min)
= =960r/min
= / = / =960/3=320r/min
4.2.2 齿轮弯曲强度校核
4.2.3 齿轮几何尺寸的确定
4.3 齿轮的结构设计
五 轴的设计计算(从动轴)
5.1 轴的材料和热处理的选择
5.2 轴几何尺寸的设计计算
5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径
5.2.2 轴的结构设计
5.2.3 轴的强度校核
六 轴承、键和联轴器的选择
6.1 轴承的选择及校核
齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1(装配图中不画倒角、圆角)
齿轮结构图如下(转自CAD绘图):
此图为CAD绘图(大齿轮即低速齿轮零件图)手绘图另画
第五章 轴的设计计算
5.1轴的材料和热处理的选择
由《机械设计基础》中的P224图表13-1查得
选45号钢,调质处理,HB217~255
=640MPa =355MPa =275MPa
6.2 键的选择计算及校核
6.3 联轴器的选择
七 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构
尺寸的计算
7.1 润滑的选择确定
7.2 密封的选择确定
7.3减速器附件的选择确定
7.4箱体主要结构尺寸计算
参考文献
第一章 传动方案及主要技术参数说明
1.1传动方案及设计要求
传动方案:带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。
取m=2
确定齿轮的齿数 和
取Z1=33
取Z2=162
实际齿数比
齿数比相对误差 ,Δ <±2.5%允许
计算齿轮的主要尺寸

中心距
齿轮宽度
B1= B2+ (5~10) =71~76(mm),取B1=75(mm)
计算圆周转速v并选择齿轮精度
根据设计要求齿轮的精度等级为7级
2齿轮弯曲强度校核
两齿轮的许用弯曲应力
三 V带传动设计
3.1确定计算功率
3.2确定V带型号
3.3确定带轮的基准直径dd并验算带速v
3.4确定带长及中心距
3.5验算包角
3.6确定V带根数Z
3.7 确定粗拉力F0
3.8计算带作用于轴上的力Q
四 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)
4.1 齿轮材料和热处理的选择
4.2 齿轮几何尺寸的设计计算
4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸
相关文档
最新文档