1、 .PAGE22 / NUMPAGES25 .大學機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計設(shè)計計算說明書院系 材料科學與工程學院年級 2009 專業(yè) 模具 薛艷君 學號 9 指導老師 陸萍 2011年12月24號目 錄一設(shè)計任務與題目1二機械傳動裝置的總體設(shè)計2三普通V帶的設(shè)計4四齒輪傳動的設(shè)計5五軸的設(shè)計計算9六滾動軸承的設(shè)計15七鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的設(shè)計16八潤滑和密封的設(shè)計18九齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計18十箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計19十一設(shè)計小結(jié)19設(shè)計任務與題目設(shè)計任務 = 1 * GB2 設(shè)計說明書 1份 = 2 * GB2 裝配圖A0 1張 = 3 * GB2 零件圖A3 2張設(shè)計題目類型 = 1 * ROMAN I原料車

2、間一運送冷料的帶式運輸機，由電動機經(jīng)一減速器傳動裝置帶動，該減速傳動裝置系由單極齒輪減速器配合其他傳動件組成。該帶式運輸機折合每日兩班制工作，工作期限5年。設(shè)計此傳動裝置。 題號3原始數(shù)據(jù)運輸機主動鼓輪軸輸入端轉(zhuǎn)矩 TW/Nm480主動鼓輪直徑 D/mm400運輸帶速度 vm/ms-11.8課程設(shè)計說明書二機械傳動裝置的總體設(shè)計 1.確定傳動方案 = 1 * GB2 電動機的同步轉(zhuǎn)速選1500r/min = 2 * GB2 初估總傳動比 i 工作機的輸入轉(zhuǎn)速 = 3 * GB2 確定傳動系統(tǒng)由帶，齒輪，鏈傳動組成，平面簡圖如下所示： 2.選擇電動機 = 1 * GB2 選擇電動機類型 選用全封

3、閉自扇冷式籠型Y系列異步電動機 = 2 * GB2 確定電動機型號 = 1 * GB3 工作機輸入功率的計算 = 2 * GB3 電動機所需的輸出功率P0計算 nw=85.944r/minPW=4.32Kw課程設(shè)計說明書 = 3 * GB3 確定電動機型號 E=80mm3.傳動裝置總傳動比的計算與其分配 = 1 * GB2 計算總傳動比 = 2 * GB2 分配傳動比 取 4.傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算 = 1 * GB2 各軸輸入功率 P0=P電=5.16Kw P = 1 * Arabic 1= P0 P = 3 * ROMAN III= P = 2 * ROMAN II = 2 *

4、 GB2 各軸轉(zhuǎn)速 n0=nm=1440r/minn = 1 * ROMAN I= n = 2 * ROMAN II= = 3 * GB2 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 P0=5.16KwP = 1 * ROMAN I=4.90KwP = 2 * ROMAN II=4.71Kwn0=1440r/minn = 1 * ROMAN I=720 r/minn = 2 * ROMAN II=175.61r/min課程設(shè)計說明書 軸號參數(shù) = 1 * ROMAN I = 2 * ROMAN II = 3 * ROMAN III輸入功率/Kw5.164.904.71轉(zhuǎn)速/r*min-11440720175.61輸入轉(zhuǎn)矩/

5、N*m34.2264.99245.81三普通V帶的設(shè)計 1.確定計算功率，選擇普通V帶的型號 = 1 * GB2 計算功率Pc 工作機為帶式運輸機,電動機為普通籠型異步電動機 查表13-6得： = 2 * GB2 選擇帶的型號 根據(jù)查圖13-12得： 選用普通V帶的A型號，且 2.確定帶輪的基準直徑 = 1 * GB2 選擇小帶輪基準直徑 查表13-4得： 由表13-5，13-7與圖13-12得： = 2 * GB2 確定大帶輪基準直徑 因帶輪直徑應圓整成整數(shù)，故根據(jù)表13-7得 3.驗算帶速 因為帶速在525m/s范圍內(nèi)，所以帶速合適。課程設(shè)計說明書 4.確定中心距和帶長 初步確定中心距a0

6、,即 初定V帶基準長度 由表13-2選取接近的基準長度 實際中心距為 5.驗算小帶輪包角 故包角符合要求 6.確定V帶的根數(shù) = 1 * GB2 由表13-5查得 = 2 * GB2 由式（13-22）得 其中傳動比由表13-9得 由表13-8得則 = 3 * GB2 由表13-10得由表13-2得,則V帶根數(shù)課程設(shè)計說明書 取z=4根，大帶輪結(jié)構(gòu)如下圖所示 7.計算張緊力F0 由表13-1查得 q=0.10kg/m 8.計算作用在軸上的壓軸力Q 由式（13-24） 四齒輪傳動的設(shè)計 閉式斜齒圓柱帶輪 取小齒輪齒數(shù)為 齒輪按8級精度計算。 齒寬系數(shù) 小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理230HBS,大齒

7、輪選用45鋼，正火處理200HBS，載荷平穩(wěn)，齒輪在軸上作對稱布置，工作有中等沖擊，單向轉(zhuǎn)動，初設(shè)v3m/s接觸疲勞強度計算 = 1 * GB2 確定小齒輪轉(zhuǎn)矩 齒輪為8級精度調(diào)質(zhì)處理，并初設(shè)V3m/s 由表11-5，取 對于8級精度軟齒面齒輪，由表11-9取 齒輪在軸上作對稱布置，齒輪系軟齒面，由表11-8取 則由圖11-7可取 則該斜齒圓柱齒輪傳動的載荷系數(shù)K為 課程設(shè)計說明書 = 3 * GB2 兩齒輪均為45鋼，查表11-6，取，初設(shè)， 則由圖11-9可查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)，重合度系數(shù) 中對斜齒輪可取X=0.9， 則，螺旋角系數(shù)由式（11-26）得 = 4 * GB2 計算許用接觸應力因大

8、齒輪由于材料硬度和強度較差。接觸疲勞強度只要按大齒輪計算即可。大齒輪45鋼正火200HBS,由圖11-10，取 ，按表11-7定失效概率為1%，得大齒輪許用接觸應力 = 5 * GB2 計算小齒輪分度圓直徑d1 = 6 * GB2 驗算速度v 2.確定傳動尺寸 = 1 * GB2 確定模數(shù) 課程設(shè)計說明書 按標準取 = 2 * GB2 確定中心距a 中心距應圓整為整數(shù)，取a=156mm = 3 * GB2 確定螺旋角 = 4 * GB2 確定齒輪分度圓直徑 = 5 * GB2 確定齒寬 3.彎曲疲勞強度驗算 = 1 * GB2 小齒輪當量齒數(shù) 大齒輪當量齒數(shù) 查圖11-12，圖11-13得：

9、重合度系數(shù)因已知課程設(shè)計說明書 由式（11-24）得 螺旋角系數(shù)由式（11-27）得 = 2 * GB2 計算許用彎曲應力 小齒輪45鋼調(diào)質(zhì)230HBS，查圖11-14得： 大齒輪45鋼調(diào)質(zhì)200HBS，查圖11-14得： 因，查圖11-15，可取尺寸系數(shù)，失效概率為1%。查表11-7得：安全系數(shù) 計算許用彎曲應力 = 3 * GB2 驗算彎曲疲勞強度 該對齒輪傳動彎曲疲勞強度已足夠 參數(shù)mnz1z2d1d2b1b2結(jié)果23012361.176250.8247065da1da2adf1df2精度65.176254.82411.25470156.4256.176245.8248級課程設(shè)計說明書五

10、軸的設(shè)計計算 A軸 = 1 * ROMAN I的設(shè)計選用軸的材料，確定許用應力選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得硬度為217255HBS.抗拉強度，查表15-3得其許用彎曲正應力軸長估算帶輪計算中，由表13-11得： F取5055mm按彎矩合成強度計算 = 1 * GB2 畫軸的空間受力簡圖(a) = 2 * GB2 作水平面的彎矩MH 圖（b） 求支座反力 課程設(shè)計說明書截面A處的彎矩為:截面C處左側(cè)彎矩為：截面C處右側(cè)彎矩為： = 3 * GB2 作垂直面的彎矩圖（c） 求支座反力 截面C處的彎矩為： = 4 * GB2 作合成彎矩圖（d） 截面C左側(cè)合成彎矩： 截面C右側(cè)合成彎矩： =

11、 5 * GB2 作轉(zhuǎn)矩T圖（e） = 6 * GB2 作當量彎矩Me 圖（f） 因單向傳動，可認為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，故校正系數(shù) ，則危險面A處的當量彎矩為 課程設(shè)計說明書 危險截面C處的當量彎矩為： 危險截面D處的當量彎矩為： = 7 * GB2 .計算危險截面處的軸徑 截面D處直徑 因D處有鍵槽，故將直徑加大5%，即截面A處直徑 同理，直徑應放大5%，即截面C處直徑 同理，直徑應放大5%，即 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 = 1 * GB2 確定軸上零件位置與固定方式 因為單級齒輪減速器，故齒輪位置在箱體內(nèi)壁中央，軸承對稱布置在齒輪兩邊，軸外伸端安裝帶輪。 對稱靠軸環(huán)和封油環(huán)實現(xiàn)軸向定位和軸向固定，

12、靠平鍵和過盈配合實現(xiàn)周向固定，兩端軸承靠封油環(huán)實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定，軸兩端通過軸承蓋實現(xiàn)軸向定位。帶輪靠軸肩，平鍵和過盈配合分別實現(xiàn)軸向定位和周向定位。 = 2 * GB2 確定軸各段直徑 由計算所得危險截面處最小直徑與定位與非定位軸肩等各軸段結(jié)構(gòu)強度要求進行初步設(shè)計。 = 3 * GB2 繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖如后圖所示 課程設(shè)計說明書 B軸 = 2 * ROMAN II的設(shè)計 1.選用軸的材料，確定許用應力選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得硬度為217255HBS.抗拉強度，查表15-3得其許用彎曲正應力2.按彎矩合成強度計算 = 1 * GB2 畫軸的空間受力簡圖（a） 根據(jù)

13、作用力與反作用力相等 = 2 * GB2 作水平面內(nèi)的彎矩MH 圖（b） 求支座反力 截面C左側(cè)的彎矩 截面C右側(cè)的彎矩 = 3 * GB2 作垂直面內(nèi)的彎矩MV 圖（c） 求支座反力 截面C處的彎矩為 : = 4 * GB2 作合成彎矩M圖（d） 截面C左側(cè)的合成彎矩為： 截面C右側(cè)的合成彎矩為： = 5 * GB2 作轉(zhuǎn)矩T圖（e） 課程設(shè)計說明書 = 6 * GB2 作當量彎矩Me 圖（f） 因單向傳動，可認為轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，故校正系數(shù) ，則危險面C處的當量彎矩為 危險截面B,D = 7 * GB2 計算危險截面處的軸徑 由式（15-4） 截面C處的直徑 因C處有鍵槽，故將直徑加大5

14、%，即 截面B,D處的直徑同理，直徑應放大5%，即3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 = 1 * GB2 確定軸上零件位置與固定方式 因為單級齒輪減速器，故齒輪位置在箱體內(nèi)壁中央，軸承對稱布置在齒輪兩邊，軸外伸端安裝帶輪。 對稱靠軸環(huán)和封油環(huán)實現(xiàn)軸向定位和軸向固定，靠平鍵和過盈配合實現(xiàn)周向固定，兩端軸承靠封油環(huán)實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定，軸兩端通過軸承蓋實現(xiàn)軸向定位。帶輪靠軸肩，平鍵和過盈配合分別實現(xiàn)軸向定位和周向定位。 = 2 * GB2 確定軸各段直徑 由計算所得危險截面處最小直徑與定位與非定位軸肩等各軸段結(jié)構(gòu)強度要求進行初步設(shè)計。 = 3 * GB2 繪制軸的結(jié)構(gòu)草圖如后圖所示 課程設(shè)計說明書六

15、：滾動軸承的設(shè)計 軸 = 1 * ROMAN I 選用深溝球軸承 = 1 * GB2 先求出當量動負荷Pr 軸向力Fa=442.808N 徑向力 暫取，則e=0.22 因 由表17-8得 因為作為計算依據(jù) = 2 * GB2 計算所需的徑向基本額定動負荷，由式（17-4）得 = 3 * GB2 選擇軸承型號 查手冊選得6209軸承，其課程設(shè)計說明書軸 = 2 * ROMAN II，選用深溝球軸承 = 1 * GB2 = 1 * GB2 先求出當量動負荷Pr 軸向力Fa=442.808N 徑向力 暫取，則e=0.22 因 由表17-8得 因為作為計算依據(jù) = 2 * GB2 計算所需的徑向基本額

16、定動負荷，由式（17-4）得 = 3 * GB2 選擇軸承型號 查手冊選得6209軸承，其課程設(shè)計說明書七鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的設(shè)計 1.軸與大帶輪的鍵聯(lián)接 = 1 * GB2 選類型 A型 普通平鍵 = 2 * GB2 帶輪處軸徑d=30mm,查表10-10得b=8mm,h=7mm 因為B=65mm, 輪轂長l=(1.52)d 取l=55mm 鍵長=轂長-（510）mm 取鍵長L=45mm 實際長度l=L-b=37mm = 3 * GB2 強度校核 材料為45岡，輕微沖擊，查表10-11，許用擠壓應力 2.軸與小齒輪的課程設(shè)計說明書課程設(shè)計說明書 = 1 * GB2 選類型 C型 普通平鍵 = 2

17、 * GB2 聯(lián)軸器處軸徑 d=35mm, 查表10-10得：b=10mm,h=8mm 輪轂長 l=60mm,鍵長=轂長-（510）mm 取鍵長L=50mm 故取鍵 = 3 * GB2 聯(lián)軸器選擇彈性柱銷聯(lián)軸器 GB5014-85八潤滑和密封的設(shè)計 1.齒輪傳動采用油潤滑，油的種類為機械油 （GB443-84）代號為46 2.滾動軸承處采用脂潤滑，脂的種類為滾珠軸承脂（SY1514-82）代號為ZGN69-2 3.軸伸出端采用氈圈密封 4.軸承靠箱體內(nèi)側(cè)用封油環(huán)密封 5.箱蓋與箱座接合面上涂密封膠或水玻璃 6.軸承端蓋與箱體接觸面處采用一組調(diào)整墊片進行密封，檢查孔蓋處采用墊片進行密封，放油螺塞處采用墊圈進行密封九齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 因為齒頂圓直徑 故選鍛造輻板式齒輪 由表6-6（機械設(shè)計課程設(shè)計P41）得： 課程設(shè)計說明書十箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 由表6-1（機械設(shè)計課程設(shè)計P34）得 下箱座，上箱蓋壁厚 下箱座剖分面處凸緣厚度 上箱座剖分面處凸緣厚度 地腳螺栓底腳厚度 箱底