課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動裝置

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1、班級:09機(jī)械C班 學(xué)號:29100101062 姓名:許桂林 課程設(shè)計(jì) 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 題 目 名 稱 設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動裝置 課 程 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 XXX 學(xué) 號 29100101062 班 級 09機(jī)械C班 指 導(dǎo) 教 師

2、 XX 電子科技大學(xué)中山學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 2012年6月18日 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 1、 課題題目 設(shè)計(jì)—帶式輸送機(jī)傳動裝置 傳動簡圖如圖1所示。工作條件:連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),空載起動,使用10年(每年300個(gè)工作日),小批量生產(chǎn),兩班制工作,輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。帶式輸送機(jī)的傳動效率為0.96。 圖1 帶式輸送機(jī)傳動簡圖 圖2 電動機(jī) 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù): 輸送帶的牽引力1.25kN;輸送帶的速度為:1.8m/s;輸送帶滾筒的直

3、徑250mm。 簡圖1中的1、2、3、4、5、6分別為: 1、電動機(jī);2、三角帶傳動;3、減速器;4、聯(lián)軸器;5、傳動滾筒;6、皮帶運(yùn)輸機(jī)。 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 2、 電機(jī)的選擇 1、 類型和結(jié)構(gòu)的選擇 ①三相交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便,但一般應(yīng)用于工業(yè)。 ②Y系列電動機(jī)是一般用途的全封閉式自扇冷式三相異步電動機(jī),具有效率高、性能好、噪聲低、振動小等優(yōu)點(diǎn),適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)器上,如風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。 ③所以,選用Y系列電動機(jī)作為帶式輸送機(jī)的電機(jī)。 2、 功率的確定 電機(jī)的容量(

4、功率)選擇是否合適,對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí),電動機(jī)不能保證工作機(jī)的正常工作,或使電動機(jī)因長期過載而過早損壞;若容量過大,則電動機(jī)價(jià)格高,能力不能充分利用,而且因?yàn)榻?jīng)常不在滿載下運(yùn)行,其效率和功率因數(shù)較低,造成浪費(fèi)。 ①工作機(jī)所需功率Pw(KW) Pw=FwVw/?w=1.25KN1.8m/s0.96≈2.34KW 式中,F(xiàn)w為工作機(jī)的阻力,KN;Vw為工作機(jī)的線速度,m/s;為工作機(jī)的效率,帶式輸送機(jī)可取?w=0.96。 ②電動機(jī)至工作機(jī)的總效率? ?總=?1?2?3?4?5 ?1為三角帶的傳動效率,?2為齒輪傳動效率,?3為滾動軸承的

5、效率,?4為聯(lián)軸器的效率,?5為運(yùn)輸機(jī)平型帶傳動效率。 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3-1機(jī)械傳動效率概略值,第13頁,得: ?總=?1?2?3?4?5=0.960.970.980.990.96≈0.88 ③所需電動機(jī)的功率Pd(KW) Pd=Pw/?總=2.34/0.88KW=2.66KW ④電動機(jī)額定功率Pm 按Pm≥Pd來選取電動機(jī)型號。電動機(jī)功率的大小應(yīng)視工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載變化狀況而定。 3、 轉(zhuǎn)速的確定 ①滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為 nw=601000Vw/πD=(6010001.8)/(3.14250)≈138r/min Vw為皮帶輸送機(jī)的帶速

6、,D為滾筒的直徑。 ②額定功率相同的同類型電動機(jī),有幾種不同的同步轉(zhuǎn)速。例如三相異步電動機(jī)有四種常用的同步轉(zhuǎn)速,即3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min。一般最常用、市場上供應(yīng)最多的是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動機(jī),綜合考慮各種情況,決定選用1000r/min的電動機(jī)。 ③選用Y系列電動機(jī),參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表17-7 Y系列(IP144)三相異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù),第178頁,得:電動機(jī)的型號為Y132S-6,額定功率(Pm)為3KW(實(shí)物如圖2),滿載轉(zhuǎn)速(nm)為960r/min。 2、 傳動比的分

7、配 1、電動機(jī)選定后,根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速nw即可確定傳動系統(tǒng)的總傳動比I,即 I=nm/nw=960/138=6.956≈6.96 2、傳動系統(tǒng)的總傳動比i是各串聯(lián)機(jī)構(gòu)傳動比的連乘積,即 I=i1i2=6.96 式中,i1,i2為傳動系統(tǒng)中各級傳動機(jī)構(gòu)的傳動比。 3、傳動比分配的一般原則 ①各級傳動比可在各自自薦用值的范圍內(nèi)選取。各類機(jī)械傳動比薦用值和最大值,參考李育錫的《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表3—2 各類機(jī)械傳動的傳動比,第14頁。 ②分配傳動比應(yīng)注意使各傳動件的尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱和利于安裝。 ③傳動零件之間不應(yīng)造成互相干涉。 ④使減速器各級大齒輪直徑相

8、近,以利于實(shí)現(xiàn)油池潤滑。 ⑤使所設(shè)計(jì)的傳動系統(tǒng)具有緊湊的外廓尺寸。 4、所以,傳動系統(tǒng)中V型帶機(jī)構(gòu)的傳動比i1選擇2,則齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比i2為3.48。 3、 傳動參數(shù)的計(jì)算 機(jī)器傳動系統(tǒng)的傳動參數(shù)主要是指各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩,它是進(jìn)行傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算的重要依據(jù)。 ①各軸的轉(zhuǎn)速n(r/min) 高速軸1的轉(zhuǎn)速:n1=nm 中間軸2的轉(zhuǎn)速:n2=n1/i1=960/2=480r/min 低速軸3的轉(zhuǎn)速:n3=n2/i2=nm/(i1i2)=480/3.48=138r/min 滾筒軸4的轉(zhuǎn)速:n4=n3=138r/min 式中,nm為電動機(jī)的滿載速度;i1為高速級傳動比;i2

9、為低速級傳動比。 ②各軸輸入功率P(KW) 高速軸1的轉(zhuǎn)速:P1=Pm=3KW 中間軸2的轉(zhuǎn)速:P2=P1?1?g=30.960.99=2.85KW 低速軸3的轉(zhuǎn)速:P3=P2?2?g=2.850.970.99=2.74KW 滾筒軸4的轉(zhuǎn)速:P4=P3?c?3=2.740.990.96=2.60KW 式中,Pm為電動機(jī)額定功率(KW);?c為聯(lián)軸器效率;?g為一對軸承的效率;?1為V型帶傳動的傳動效率;?2為低速級齒輪傳動效率。 ③各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m) 高速軸1的轉(zhuǎn)速:T1=9550P1/n1=95503/960=29.84N?m 中間軸2的轉(zhuǎn)速:T2=9550P2/n

10、2=95502.85/480=56.70N?m 低速軸3的轉(zhuǎn)速:T3=9550P3/n3=95502.74/138=189.62N?m 滾筒軸4的轉(zhuǎn)速:T4=9550P4/n4=95502.60/138=179.93N?m 4、 V型帶的設(shè)計(jì) 1、 確定計(jì)算功率 計(jì)算功率Pca是根據(jù)傳遞的功率P和帶的工作條件而確定的 Pca=KAP=1.23KW=3.6KW 式中,Pca為計(jì)算功率,KW; KA為工作情況系數(shù),這里取KA=1.2,參考,教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7 工作情況系數(shù)KA,第156頁; P為所傳遞的額定功率,如電動機(jī)的額定功率或

11、名義的負(fù)載功率,KW。 2、 選擇V帶的帶型 ①根據(jù)計(jì)算的功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速n1,確定普通V帶為A型,參考,教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11 普通V帶選型圖,第157頁。 ②由①可得到小帶輪的基準(zhǔn)直徑范圍為80mm≤dd≤100mm,再參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》的表8-6 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑和表8-8 普通V帶的基準(zhǔn)直徑系列,確定大小帶輪的基準(zhǔn)直徑,應(yīng)使dd1≥(dd)min,初選dd1為100mm,dd2=2dd1=200mm,則帶速V1為: V1=πdd1n1/(601000)=3.14100960/(601000)m/s≈5.02m/s 因?yàn)樗愠鰜淼膸贋?.02m/s,

12、在5~25m/s范圍內(nèi),符合要求。 ③確定中心距a,并選擇V帶的基準(zhǔn)長度Ld。 根據(jù)帶傳動總體尺寸的限制條件或要求的中心距,通過計(jì)算, 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)→ 210mm≤a0≤600mm 初定中心距為a0=300mm。 計(jì)算相應(yīng)的帶長Ld0 Ld0≈2a0+π/2(dd1+dd2)+(dd1+dd2)2/4a0 =2300+π/2(100+200)+(100+200)2/(4300)=1146mm 帶的基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)Ld0,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2 V帶的基準(zhǔn)長度系列及長度系數(shù)KL,第146頁,得Ld=1250mm。

13、 ④計(jì)算中心距a及其變動范圍 傳動的實(shí)際中心距近似為 a≈a0+(Ld-Ld0)/2=300+(1250-1146)/2=352mm 考慮到帶輪的制造誤差、帶長誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊需要,常給出中心距的變動范圍為 amin=a-0.015Ld=352-0.0151250≈334mm amax=a+0.03Ld=352+0.031250≈390mm ⑤驗(yàn)算小帶輪上的包角α1 由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可得,小帶輪上的包角α1小于大帶輪上的包角α2;小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此,打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動的工作能力,應(yīng)使α1≥90

14、0 α1≈1800-(dd2-dd1)57.30a=1800-(200-100)57.30352≈163.70≥900 ⑥確定帶的根數(shù)z Pca為計(jì)算功率,由式Pca=KAP得出,其中,KA為工作情況系數(shù),P為傳遞的功率;Pr為額定功率,由式Pr=(P0+?P0)KaKL得出,其中,P0為單根普通V帶所能傳遞的最大功率,參考教材《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—4a 單根普通V帶的基本額定功率P0,第152頁,經(jīng)計(jì)算得P0=0.78KW,?P0為單根V帶額定功率的增量,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—4b 單根普通V帶額定功率的增量?P0,第153頁,經(jīng)計(jì)算得?P0=0.02KW,Ka為包角不等

15、于1800時(shí)的修正系數(shù),參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—5 包角的修正系數(shù),第155頁,經(jīng)計(jì)算得Ka=0.96,KL為當(dāng)帶長不等于實(shí)驗(yàn)規(guī)定的特定帶長時(shí)的修正系數(shù),參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—2 V帶的基準(zhǔn)長度系列及長度系數(shù)KL,第146頁,KL=0.93,則, Z=Pca/Pr=KAP/[(P0+?P0)KaKL]=3.6/[(0.78+0.02)0.960.93]≈5.04≤10 為了使各根V帶受力均勻,帶的根數(shù)不宜過多,一般少于10根,經(jīng)鑒定,符合要求,Z取6。 ⑦確定帶的初拉力F0 下式中,q為傳動帶單位長度的質(zhì)量,kg/m,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》

16、表8—3 V帶單位長度的質(zhì)量,第149頁,得p=0.1kg/m。 F0min=500(2.5-Ka)Pca/Kazv+qv2=500(2.5-0.96)3.6/(0.9665.02)+0.15.022≈98.39N 對于新安裝的V帶,初拉力為1.5F0min;對于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶,初拉力應(yīng)為1.3F0min,則初拉力應(yīng)選F0=1.5F0min。 ⑧計(jì)算帶傳動的壓軸力Fp 為了設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承,需要計(jì)算帶傳動作用在軸上的壓軸力Fp,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8—13 壓軸力計(jì)算示意圖,第159頁。 Fp=2zF0sin(α1/2)=261.598.39sin(163.70/2)=

17、1753.13N 式中,α1為小帶輪的包角。 ⑨V帶小輪二維零件圖(如圖3) 圖3 五、圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 1、 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ①按圖1所示的傳動方案,選用直齒圓柱齒輪傳動。 ②輸送機(jī)為一般工作機(jī)器,速度不高,可以選用7級精度(GB 10095—88)。 ③材料的選擇,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—1 常用齒輪材料及其力學(xué)特性,第191頁,選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差40HBS。 ④選小齒輪齒數(shù)z1=20

18、,大齒輪齒數(shù)z2=3.4820=69.6,取z2=70。 2、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算,即 (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①試選載荷系數(shù)Kt=1.3。 ②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 T1=(95.5105P2)/n2=95.51052.85480=5.67104Nmm ③參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—7 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)Фd,第205頁,選取齒寬系數(shù)Фd=1。 ④參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—6 彈性影響系數(shù)ZE,第201頁,ZE=189.8MPa。 ⑤參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—21d 齒輪的接

19、觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim,第209頁,按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim1=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限δHlim2=550MPa。 ⑥計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù),其中,j為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí),同一齒輪面嚙合的次數(shù);Lh為齒輪的工作壽命(單位為h)。 N1=60n2jLh=604801(2830010)≈1.38109 N2=N1/i2=(1.38109)/3.48≈3.97108 ⑦參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—19 接觸疲勞壽命系數(shù)KHN(當(dāng)N>NC時(shí),可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在網(wǎng)紋內(nèi)取KHN值),取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.92,KHN2=0.97。

20、 ⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1。 [δ]1=(KHN1δHlim1)/S=0.92600MPa=552MPa [δ]2=(KHN2δHlim2)/S=0.97550MPa=533.5MPa (1) 計(jì)算 ①試算小齒輪分度圓直徑 =53.12mm ②計(jì)算圓周速度v V=(πd1tn2)/(601000)=(π53.12480)/(601000)m/s=1.33m/s ③計(jì)算齒寬b b=Фdd1t=153.12mm=53.12mm ④計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù):mt=d1t/z1=53.12

21、/20mm=2.656mm 齒高:h=2.25mt=2.252.656mm=5.98mm b/h=53.12/5.98=8.89 ⑤計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=1.33m/s,7級精度,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—8 動載系數(shù)Kv,第194頁,查得動載系數(shù)為Kv=1.06; 直齒輪,KHa=KFa=1; 參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—2 使用系數(shù)KA,第193頁,查得使用系數(shù)KA=1; 參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—4接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù)KH?,第196頁,用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí),經(jīng)計(jì)算得KH?

22、=1.418。 由b/h=8.89,KH?=1.418,參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—13 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)KF?,第198頁,KF?=1.33,故載荷系數(shù) K=KAKvKHaKH?=11.0611.418==1.503 ⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 計(jì)算模數(shù)m:m=d1/z1=55.752/20mm=2.79mm 3、 按齒根彎度強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—20c 調(diào)質(zhì)處理鋼的δFE,第208頁,查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限δFE1=500MPa;大齒

23、輪的彎曲強(qiáng)度極限 δFE2=380MPa; ②參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10—18 彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN(當(dāng)N>NC時(shí),可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在網(wǎng)紋內(nèi)取KFN值),第206頁,取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.90,KFN2=0.92; ③計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,則 [δF]1=(KFN1δFE1)/S=0.90500MPa=450MPa [δF]2=(KFN2δFE2)/S=0.92380MPa=349.6MPa ④計(jì)算載荷系數(shù)K K=KAKvKFaKH?=11.0611.33=1.410 ⑤查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)

24、 參考教材第八版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10—5齒形系數(shù)YFa和YSa,第200頁,YFa1=2.8,YFa2=2.24;YSa1=1.55,YSa2=1.75。 ⑥計(jì)算大小齒輪的YFaYSa/[δF]并加以比較 YFa1YSa1/[δF]1=2.81.55/450=0.00964 YFa2YSa2/[δF]2=2.241.75/349.6=0.01121 可以看出,大齒輪的數(shù)值大。 對此計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑(

25、即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.65并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=55.752mm,算出小齒輪齒數(shù):z1=d1/m=55.752/2≈28。 大齒輪齒數(shù):z2=3.4828=97.4,取z2=98。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動,既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到了結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。 4、 幾何尺寸計(jì)算 ①計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=282=56mm d2=z2m=902=180mm ②齒根圓直徑: ③齒頂圓直徑: ④計(jì)算中心距:a=(d1+d2)/2=(56+180)/2=118mm

26、 ⑤計(jì)算齒輪寬度:b=Фdd1=156=56mm 取B2=56mm,B1=61mm。 六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、軸的材料和熱處理的選擇。 根據(jù)題目意思,本軸并無特殊要求,也沒要尺寸大小限制,只要選擇合理即可。選45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,HB217~255。 2、 按扭矩估算最小直徑。 參考教材第八版機(jī)械設(shè)計(jì)表15—3軸的常用幾種材料的[]及值,第370頁,查表得在126至103之間,取=115。 主動軸: 考慮鍵: 選取標(biāo)準(zhǔn)直徑:。 從動軸: 考慮建: 選取標(biāo)準(zhǔn)直徑: 3、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(構(gòu)想的軸如圖4)。 圖4 根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的要,同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原

27、則,主動軸和從動軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。 ①軸段①的確定: 由V帶輪的計(jì)算可得,小帶輪的長度為93mm,由上面計(jì)算可得軸的直徑最小值為22mm,所以選擇軸徑為25mm,長度為90mm。 ②軸段②和⑥的確定: 考慮軸受力較小且主要是徑向力,故選用單列向心球軸承,主動軸承根據(jù)軸頸值查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》選擇6206兩個(gè)(GB/T 276—1993),內(nèi)徑為30mm,外徑為62mm,寬度為16mm。 套筒選擇10mm長的,擋油圈選擇2mm的,參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表5—1 鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸之一,第23頁,得箱座壁厚為10mm。 由上面的,分析得軸段②的軸徑為30mm,長度為40mm;軸

28、段⑥的軸徑為30mm,長度為28mm。 ③軸段④的確定: 由上面齒輪的計(jì)算可得,軸徑為56mm,長度為61mm。 ④軸段③和⑤的確定: 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)可得,軸徑都為45mm,長度都為8mm。 4、主動軸的二維圖如圖5(鍵槽的大小還沒確定)。 圖5主動軸 5、同理可求得從動軸的二維圖如圖6(鍵槽大小還沒確定)。 圖6從動軸 6、 危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核。 (1)從動軸的強(qiáng)度校核 圓周力: 徑向力: 由于為直齒輪,軸向受力。 從動軸的受力簡圖如圖7所示。 圖7 L=114mm 扭矩: 校核: 由圖表查得, 考慮建槽:

29、 則強(qiáng)度足夠。 (2) 主動軸的強(qiáng)度校核,作主動軸的強(qiáng)度校核如圖8所示。 圖8 L=117mm 扭矩: 校核: 由圖表查得, 考慮建槽: 則強(qiáng)度足夠。 七、滾動軸承的選擇。 考慮軸受力嬌小且主要是徑向力,故選用單列向心球軸承。主動軸承根據(jù)軸頸值查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》選擇6206兩個(gè)(GB/T 276—1993),從動軸承6209兩個(gè)(GB/T 276—1993) 兩軸承承受純徑向載荷 主動軸軸承壽命:深溝球軸承6206,基本額定動負(fù)荷,,。 預(yù)期壽命為:10年,兩班制 所以,軸承壽命及格。 從動軸軸

30、承壽命:深溝球軸承6209,基本額定動負(fù)荷,,。 預(yù)期壽命為:10年,兩班制 所以,軸承壽命及格。 8、 鍵的選擇及校核 1、 主動軸外伸端,考慮到鍵在軸中部安裝,故選鍵628 GB 1096—1990,b=6mm,L=28mm,h=6mm。選擇45鋼,其許用擠壓應(yīng)力。 則強(qiáng)度足夠,合格。 2、 從動軸外伸端,考慮到鍵在軸中部安裝,故選鍵1040 GB 1096—1990,b=10mm,L=40mm,h=8mm。選擇45鋼,其許用擠壓應(yīng)力。 則強(qiáng)度足夠,合格。 3、 與齒輪連接處,考慮到鍵在軸中部安裝,故選鍵1045 GB 1096—1990,b=1

31、0mm,L=45mm,h=8mm。選擇45鋼,其許用擠壓應(yīng)力。 則強(qiáng)度足夠,合格。 九、聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn),速度不高,無特殊要求,考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題,選用彈性套柱銷聯(lián)軸器,K=1.3。 選用TL6型(GB 12458—1990)彈性套柱削聯(lián)軸器,公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=250(),。采用Y型軸孔,A型鍵,軸孔直徑d=32至40mm,選d=35mm,軸孔長度L=82mm。 TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)。 公稱轉(zhuǎn)矩:250();許用轉(zhuǎn)速:3300();軸孔直徑:35mm;軸孔長度:82mm;外徑:160mm;材料:HT200;軸孔類型:Y型;鍵槽類型:A型。

32、 十、箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 箱體是一個(gè)重要零件,它用于支持和固定減速器中的各種零件,并保證傳動件的嚙合精度,使箱體有良好的潤滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜,其重量約占減速器的一半,所以箱體結(jié)構(gòu)對工作性能、加工工藝、材料消耗,重量及成本等有很大的影響。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜,各部分民尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式在裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制過程中確定如下: 1.箱座壁厚; 2.箱座凸緣厚度b=1.5,; 3.箱蓋厚度; 4.箱蓋凸緣厚度; 5.箱底座凸緣厚度; 6.軸承旁凸臺高度h=45mm,凸臺半徑R=20mm; 7.齒輪軸端面與內(nèi)機(jī)臂距離; 8.大齒輪齒頂與內(nèi)機(jī)壁距離; 9.小齒輪端面到內(nèi)機(jī)壁距

33、離; 10.上下機(jī)體肋板厚度; 11.主動軸承端蓋外徑; 12.從動軸承端蓋外徑=130mm; 13.地腳螺栓M16,數(shù)量6根。 十一、減速器附件的選擇及簡要說明 1.安裝端蓋的螺栓12個(gè),材料為Q235,規(guī)格M616 GB 5782—1986; 2.安裝端蓋的螺栓24個(gè),材料為Q235,規(guī)格M825 GB 5782—1986; 3.定位銷2個(gè),材料為35,規(guī)格A640 GB 117—1986; 4.調(diào)整安裝墊圈3個(gè),材料為65Mn,規(guī)格10 GB 93—1987; 5.安裝螺母3個(gè),材料為A3,規(guī)格M10 GB 6107—1986; 6.測量油面高度的油標(biāo)尺1條,材料為

34、組合件; 7.透氣通氣器1個(gè),材料為A3。 十二、減速器潤滑方式、密封形式、潤滑油牌號及用量的簡要說明 1.潤滑方式。 (1)齒輪v=1.33m/s<<12m/s,應(yīng)用噴油潤滑。但考慮成本及需要選用的浸油潤滑; (2)軸承采用潤滑脂潤滑。 2.潤滑油牌號及用量。 (1)齒輪潤滑選用150號機(jī)械油(GB 443—1989),最低—最高油面距(大齒輪)10mm至20mm,需油量為1.5L左右; (2)軸承潤滑選用ZL—3型潤滑脂(GB 7324—1987),用油量為軸承間隙的1/3至1/2為宜。 3.密封形式。 (1)箱座與箱蓋凸緣的密封:選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法;

35、 (2)觀察孔和油孔等處結(jié)合面的密封:在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封; (3)軸承孔的密封:悶蓋和透蓋用作密封與之對應(yīng)的軸承外部,軸的外伸端與透蓋間的間隙,由于v<3m/s故選用半粗羊毛氈加以密封。 十三、設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過一個(gè)月的設(shè)計(jì)計(jì)算,終于把該設(shè)計(jì)的所有工作都完成了,由于設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常遇到一些別的事情,耽誤了一些時(shí)間,所以本次設(shè)計(jì)顯得比較倉促,考慮不周的地方也是在所難免的,但是經(jīng)過了查找資料、咨詢老師、詢問同學(xué)最終還是順利把該設(shè)計(jì)完成了。 在做本設(shè)計(jì)的過程中,遇到了很多問題,由于理論知識的不足,再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),一開始的時(shí)候有些手忙腳亂,不知從何入手。在

36、老師的諄諄教導(dǎo),和同學(xué)們的熱情幫助下,使我找到了信心。通過自己的努力(查資料、問同學(xué))把問題解決,當(dāng)問題一個(gè)個(gè)被解決的時(shí)候,自己的內(nèi)心是喜悅的,那是一種無法描述的愉悅。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì),我學(xué)到了很多東西,不僅鞏固和復(fù)習(xí)了前面所學(xué)的知識,而且還對機(jī)械設(shè)計(jì)這個(gè)專業(yè)有了更深的了解和認(rèn)識,弄清楚了設(shè)計(jì)過程中會遇到的問題,為以后的設(shè)計(jì)工作提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程理論知識和利用生產(chǎn)時(shí)間知識來解決實(shí)際問題的能力,真正做到了學(xué)以致用。在此期間我與同學(xué)之間互相幫助,共同面對機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難,培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神。在這些過程當(dāng)中我充分的認(rèn)識到自己在知識

37、理解和接受應(yīng)用方面的不足,特別是自己的系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力的欠缺,將來要進(jìn)一步加強(qiáng),今后的學(xué)習(xí)還要更加的努力。本次課程設(shè)計(jì)不僅僅是對自己所學(xué)的知識的一次系統(tǒng)總結(jié)與應(yīng)用,還是對自己體質(zhì)的一次檢驗(yàn)。 本次課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的倉促,還有許多地方有不足之處。再加上課程設(shè)計(jì)選在臨近期末考試期間進(jìn)行,在這樣的情況下完成了設(shè)計(jì),還真不容易。在此,我要感謝指導(dǎo)我的老師,幫助我的同學(xué),是你們的幫助,讓我順利完成了本次設(shè)計(jì)。 十四、參考文獻(xiàn) 1.濮良貴、紀(jì)名剛 第八版 機(jī)械設(shè)計(jì) 高等教育出版社; 2.李育錫 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社; 3.孫巖、陳曉羅、熊涌、李志紅 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 北京理工大

38、學(xué)出版社; 4.吳宗澤 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2004; 5.王時(shí)任、郭文平 機(jī)械原理與機(jī)械零件 高等教育出版社 1983 11; 6.陳錦昌、劉林 第四版計(jì)算機(jī)工程制圖 華南理工大學(xué)出版社。 ?總=0.88 Pd=2.66KW nw=138r/min I=6.69

39、 Pca=3.6KW V1=5.02m/s Ld0≈1146mm a≈352mm amin≈334mm amax≈390mm α1≈163.70≥900 Z≈5.04≤10 Z取6 F0min≈98.39N Fp=1753.13N

40、 T1=5.67104Nmm N1≈1.38109 N2≈3.97108 [δ]1=552MPa [δ]2=533.5MPa V==1.33m/s b=53.12mm m=2.79mm [δF]1=450MPa [δF]2=349.6MPa K=1.410 m=1.65m

41、m m取2mm d1=56mm d2=180mm a=118mm b=56mm 主動軸 從動軸

42、 主動軸承 6206 2個(gè) 從動軸承 6209 2個(gè) 主動軸外伸端鍵 628 GB 1096—1990 從動軸外伸端鍵 1040 GB 1096—1990 與齒輪連接處鍵 1045 GB 1096—1990 選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器 齒輪浸油潤滑 軸承脂潤滑 齒輪用150號機(jī)械油 軸承用ZL—3型潤滑脂 16 學(xué)校:電子科技大學(xué)中山學(xué)院 學(xué)院:機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè):09機(jī)械C班

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