式带运输机传动装置机械设计基础课程设计大学毕设论文.docx
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式带运输机传动装置机械设计基础课程设计大学毕设论文
课程设计
课程名称_机械设计基础课程设计
题目名称__带式运输机传动装置
学生学院___
专业班级_____
学号______
学生姓名________
指导教师____
2016年月日
目录
一、课程设计内容3
二、课程设计的要求与数据3
三、课程设计应完成的工作3
四、课程设计进程安排4
五、电动机的选择5
六、总传动比及其分配5
七、运动及动力参数计算5
八、带传动零件的设计计算6
九、直齿圆柱齿轮传动的设计及计算7
十、验算工作速度误差9
十一、轴零件的设计及校核计算10
十二、滚动轴承的选择及校核计算16
十三、键联接的选择及校核计算16
十四、齿轮结构设计17
十五、箱体主要结构设计18
十六、减速器附件的选用20
十七、减速器的润滑方式、密封方式、润滑油牌号及用量24
十八、其他技术说明24
十九、设计总结25
二十、参考文献25
设计任务书
一、课程设计内容
设计一用于带式运输机上的带传动与同轴式一级圆柱齿轮减速器。
(见下图)。
设计内容应包括:
传动装置的总体设计;传动零件、轴、轴承、键等的设计计算和选择;减速器装配图和零件工作图设计;设计计算说明书的编写。
二、课程设计的要求与数据
(1)使用寿命:
8年(每年工作300日)
(2)工作条件:
二班工作制,连续单向运转,工作载荷较平稳。
(3)生产批量:
一般机械厂制造,小批量
(4)输送带速度容许误差为±5%;
(5)工作拉力F=3.2kN;带速v=1.4m/s;滚筒直径D=300mm。
三、课程设计应完成的工作
1、电动机的选择及运动参数的计算;
2、V带的传动设计;
3、齿轮传动的设计;
4、轴的设计;
5、轴承的选择;
6、键的选择计算;
7、轴承盖的选择
8、箱体及附件的选择
9、润滑油及润滑方式的选择;
10、绘制零件的工作图和装配图。
(1)绘制零件的工作图
①大小齿轮的零件图或者②高速轴的零件图
注:
零件的工作图包括:
(1)尺寸的标注;
(2)公差;(3)精度;(4)技术要求
(2)减速器的装配图
装配图包括:
(1)尺寸标注
(2)技术要求及特性(3)零件编号(4)编写零件明细表、标题栏。
11、编写设计说明书(要求用word编制打印)
(1)目录;
(2)设计任务书:
原始数据及工作条件,传动装置简图;
(3)设计计算:
要有详细的设计步骤及演算过程;
(4)对设计后的评价;
(5)参考文献资料。
最后需要提交的内容包括(每人独立一个档案袋):
1.减速器装配草图1张;
2.减速器装配图1张;
3.减速器零件图1张;
4.设计说明书1份。
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
设计准备:
明确设计任务;准备设计资料和绘图用具
传动装置的总体设计:
拟定传动方案;选择电动机;
计算传动装置运动和动力参数
教1-319
第1天
2
传动零件设计计算:
带传动、齿轮传动主要参数的设计计算
教1-206
第2天
3
减速器装配草图设计:
初绘减速器装配草图;轴系部件的结构设计;轴、轴承、键联接等的强度计算;减速器箱体及附件的设计
教1-206
第3~5天
4
减速器装配图设计
教1-206
第6~8天
5
零件工作图设计
教1-206
第9天
6
整理和编写设计计算说明书
教1-206
第10天
计算过程及计算说明
五、电动机的选择
1、由条件得出滚筒输出功率:
2、查《机械设计基础课程设计指导书》(以下简称《指导书》)P12表2.2:
普通V带传动效率:
90%,滚动轴承效率:
99%,8级精度的一般齿轮传动效率:
98%,齿轮联轴器效率:
99%,滚筒效率:
90%。
∴传动装置的总效率:
3、所需电机的功率:
查《指导书》P188表16.1:
取额定功率为7.5kW的电动机,
型号:
Y160M-6,转速:
六、总传动比及其分配
滚筒工作转速:
总传动比:
取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围,取V带传动比的合理范围。
分配传动比:
,
七、运动及动力参数计算
1、电动机:
功率,转速
扭矩
2、高速轴:
3、低速轴:
八、带传动零件的设计计算
1、确定计算功率
由《机械设计基础》(以下简称《基础》)P222表13-9查得:
工况系数
∴计算功率
2、选择V带型号
据,由《基础》P223图13-15:
取A型V带。
3、确定带轮的基准直径
查《基础》P224表13-10:
普通A型V带带轮的最小直径,
取,滑动率,
从动轮基准直径,
由表13-10,基准直径系列,
传动比,
传动比误差为,允许。
4、验算带速
合适
5、确定中心距和V带基准长度
初选中心距:
初算V带的基准长度:
查《基础》P216表13-2,选用带长,
实际中心距:
6、验算小带轮包角
,合适。
7、确定V带的根数
查《基础》P219表13-4,用插值法得,
由查,《基础》P221表13-6,得传动比功率增量,由,查P222表13-8,得包角系数,
查P217表13-2,得基本长度修正系数,
则所需带的根数为,取。
8、确定初拉力
查《基础》P216表13-1,得,则初拉力:
9、确定轴上压轴力
九、直齿圆柱齿轮传动的设计及计算
1、选择齿轮材料
齿轮采用软齿面,选9级精度。
查《基础》P166表11-1:
A、小齿轮选用45调质钢,齿面硬度为197~286HBS,
接触疲劳极限:
,弯曲强度极限:
B、大齿轮选用ZG35SiMn调质,齿面硬度241~269HBS,
,
2、确定许用应力
查《基础》P176表11-5,用一般可靠度:
,
,
,
3、按接触疲劳强度设计
A、查《基础》P175表11-4,弹性系数,
齿轮节点区域系数,
查P174表11-3得载荷系数,P179表11-6得齿宽系数,
∴=,取=75
B、取齿数,,取
实际传动比:
计算模数:
查《基础》P57表4-1,取标准模数
C、计算中心距:
D、确定齿轮分度圆直径、齿宽:
齿宽:
取,
4、按弯曲疲劳强度校核
A、由查《基础》P177图11-8,齿形系数:
,,
P178图11-9,齿根修正系数:
,
B、弯曲强度
,安全
5、计算圆周速度
对照《基础》P172表11-2,选9级精度合宜。
6、齿顶、齿根圆直径
,;
,;
7、初定齿轮类型。
高速轴齿数较少,分度圆直径较小,,选择实心式齿轮。
低速轴齿轮较多,分度圆直径较大,,选择腹板式齿轮。
十、验算工作速度误差
1、滚筒实际工作转速:
2、滚筒实际工作速度:
3、传动带实际速度:
4、工作速度误差
,故实际工作速度复合要求。
十一、轴零件的设计及校核计算
1、轴的材料选择
根据,;,
高速轴,低速轴都采用45号钢调质,
查《基础》P250表14-2,材料系数
2.、估算最小轴径:
∵轴最小径处需开槽,∴,取。
,根据联轴器孔径取取
3、高速轴的设计与校核
为方便对轴进行强度校核,在进行轴系设计时将轴承对称布置于齿轮两侧。
(1)轴的尺寸设计
A、确定轴各段的直径
:
。
:
在Ⅰ-Ⅱ轴段设计一定位轴肩,由,考虑安装毛毡圈的标准工作内径,取,。
:
Ⅱ-Ⅲ处设置方便安装轴承的非定位轴肩,不用太大,又根据选取的轴承型号6208,故取,。
:
该段轴为安装齿轮处,Ⅲ段和Ⅳ段设计一非定位轴肩,取,。
:
为轴环的直径,用来定位齿轮,
同时考虑齿轮轮毂倒角C=1.5mm,取,。
:
一般取同一根轴两端的轴承为同型号,故。
B、确定轴各段的长度
:
该轴段与齿轮配合,齿宽,保证固定可靠,该轴段的长度略短于齿轮轮毂宽,取。
:
按确定,这里取8mm
:
查《指导书》P140表12.2,6208轴承宽18mm,封油盘,齿轮轮毂深出3mm,故
:
该轴段外伸,轴承盖宽37mm,取近30mm安装距离,
:
根据《指导书》P163表13.1,带轮轮毂长为:
为保证固定,长度比带轮轮毂略短,取76mm。
:
轴承宽18mm,封油盘,
(2)轴的弯扭复合强度校核
A、转矩,
齿轮分度圆
B、圆周力:
C、径向力:
D、受力分简图、弯矩图分析:
轴系经设计:
查《基础》P251表14-3:
45号调质钢
如左图所示:
a.轴承支反力:
b.截面C的弯矩:
c.合成弯矩:
d.当量弯矩:
扭切力按脉动循环变化,α=0.6
E、校核危险截面C:
∴该轴强度足够。
4、低速轴的设计与校核
为方便对轴进行强度校核,在进行轴系设计时将轴承对称布置于齿轮两侧。
(1)轴的尺寸设计
A、确定轴各段的直径
:
。
:
在Ⅰ-Ⅱ轴段设计定位轴肩,由,考虑安装毛毡圈的标准工作内径,取,。
:
Ⅱ-Ⅲ处设置方便安装轴承的非定位轴肩,不用太大,又根据选取的轴承型号61912,故取,。
:
该段轴为安装齿轮处,Ⅲ段和Ⅳ段设计一非定位轴肩,取,。
:
为轴环的直径,用来定位齿轮,
同时考虑齿轮轮毂倒角C=1.5mm,取,。
:
一般取同一根轴两端的轴承为同型号,故。
B、确定轴各段的长度
:
该轴段与齿轮配合,齿宽,保证固定可靠,该轴段的长度略短于齿轮轮毂宽,取。
:
查《指导书》P140表12.2,轴承宽22mm,封油盘,齿轮轮毂突出3mm,故。
:
该轴段外伸,轴承盖宽度34mm,再预留30mm的安装距离故取。
:
该轴段与联轴器连接,选用弹性柱销联轴器,查手册选用HL4型,孔径48mm,半联轴器长为L=112mm,毂孔长度为L=84mm,为保证固定,长度比带轮轮毂略短,取82mm。
:
按确定,这里取10mm
:
轴承宽22mm,封油盘,齿轮轮毂深出3mm,故
(2)轴的弯扭复合强度校核A、转矩,
齿轮分度圆
B、圆周力:
C、径向力:
D、受力分简图、弯矩图分析:
轴系经设计:
查《基础》P246表14-3:
45号钢调质
如左图所示:
a.轴承支反力:
b.截面C的弯矩:
c.合成弯矩:
d.当量弯矩:
扭切力按脉动循环变化,α=0.6
E、校核危险截面C:
∴该轴强度足够。
十二、滚动轴承的选择及校核计算
1根据要求,轴承寿命为5~8年,每年300天,两班制
2、高速轴轴承的校核7
(1)已知选用深沟球轴承6208,查《指导书》P140表12.2:
基本额定载荷
(2)所受径向力:
(3)计算寿命:
查《基础》P284表16-8,16-9:
查《指导书》P140表12.2:
,
∴,适合。
3、低速轴轴承的校核
(1)已知选用深沟球轴承6212,查《指导书》P140表12.2:
基本额定载荷
(2)所受径向力:
(3)计算寿命:
查《基础》P284表16-8,16-9:
查《指导书》P140表12.2:
,
∴,适合。
十三、键联接的选择及校核计算
减速器中均采用平键联接,材料为45号钢,查《基础》163表10-11:
1、高速轴与带轮联接采用平键联接
轴径,,选用A型平键,查《机械设计课程设计》表10-1,
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- 运输机 传动 装置 机械设计 基础 课程设计 大学 论文