机械设计基础课程设计热处理车间零件输送设备的传动装置.doc

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1、机械设计基础课程设计任务书一、 设计题目 热处理车间零件输送设备的传动装置二、 运动简图F 1 电动机2 V带传动3 减速器4 联轴器5 滚 筒6 输送带三、 工作条件该装置单向传送，载荷平稳，空载起动，两班制工作，使用期限5年（每年按300天计算），输送带速度容许误差为5% 。四、 原始数据已知条件题 号12345678910滚筒直径D（mm）300330340350360380380300360320输送带速度V（m/s）0.630.750.800.850.850.900.800.700.840.75输送带拉力F（N）290028003200330035003700420035003100

2、3000五、 设计工作量1、 设计计算说明书1份2、 减速器装配图1张3、 减速器零件图2张六、 设计计算说明书内容1、运动简图和原始数据2、电动机选择3、主要参数计算4、V带传动的设计计算5、减速器圆柱齿轮传动的设计计算6、机座结构尺寸计算7、轴的设计计算8、键、联轴器、滚动轴承等的选择与校核9、密封的选择10、齿轮、轴承的润滑方法及润滑材料11、齿轮、轴承配合的选择12、设计小结13、参考文献七、 设计要求1、各设计阶段完成后，需经指导教师审阅同意后方能进行下阶段的设计。2、设计前期在指定的教室内进行设计。 机械设计课程设计计算说明书一、运动简图和原始数据5二、电动机的选择5三、主要参数的

3、计算7四、V带传动的设计计算8五、减速器圆柱齿轮传动的设计计算10六、机座结构尺寸设计计算15七、轴的设计计算15八、键，联轴器，滚动轴承的的选择及校核16九、密封的选择25十、齿轮，轴承的润滑方法及润滑材料25十一、齿轮，轴承配合的选择25十二、参考文献26受力分析图26计 算 及 说 明结 果一、 运动简图和原始数据1、运动简图F 1 电动机2 V带传动3 减速器4 联轴器5 滚 筒6 输送带2、原始数据第八组：滚筒直径D（mm）=380，输送带速度V（m/s）=0.70，输送带拉力F（N）=3500。二、电动机的选择1、选择电动机系列 此电动机的主要工作环境特点为灰尘较多，无其他的特点，

4、所以仅仅需要选购具有一定防尘的普通电机，故选用封闭式扇式结构，电压为380V的 Y系列的三相交流异步电动机。2、选电动机功率 （1）、工作所需功率为： ，取 得 （2）、传动装置总效率 （3）、所需电动机功率 按文献【2】表12-1 选取电动机额定功率为3KW。3、确定电动机转速 考虑V带传动比,二级减速器的传动比i=8-40,电动机的转速三、选择电动机对照表12-1，可知电动机转速有750，1000，1500，3000，（电动机转速越慢，价格越贵，反之越快，越便宜，越小），综合考虑后我选用1500的电机。但电机额定的功率为3KW时，选用满载转速为1430的电机，型号为Y100L2-4。三、主

5、要参数的计算（1）、计算总传动比 （2）、分配传动比 （3）、各轴转速（4）、各轴功率（5）、各轴转矩四、V带传动的设计计算 1、计算功率 由【1】表13-8根据载荷平稳，带式输送机及电机交流启动，两班制工作，得 2、选带型号（普通V带） 根据由【1】图13-15选取A型带 3、求大小带轮基准直径 由【1】 表13-9选取,因为V带传动的滑动率 从动轮实际转速 验算传动比误差大小带轮基准直径合适（4）、验算带转速 合适。 5、计算V带基准长度和中心距工程上 带长 查【1】表13-2，取求实际中心距: : 6、验算小带轮包角 小带轮包角 包角合适。7、求带根数 （1）、传动比 由【1】表13-7

6、 ；由表13-2 ；由表13-5 表13-3， 8、求轴压力（1）计算初拉力单根V带初拉力（查【1】表13-1，得） （2）、作用在轴上压力 9、带轮结构设计 带轮材料选用HT150，因小带轮基准直径为90mm160mm，所以小带轮采用实心式结构，大带轮的基准直径为250mm350mm，故采用腹板式结构。小带轮的主要结构尺寸：查c12-3，Y100L-4电机轴的直径为28mm,轴长60mm,因小带轮的孔与轴过盈配合，大带轮的主要结构尺寸：轮缘宽与小带轮缘宽相同，B=63mm,减速器的输入轴的工装大带轮处的直径查c，初选轴材料为45钢，取C=110，有取五、减速器圆柱齿轮传动的设计计算（一）、高

7、速级齿轮的设计与校核 已知条件：单向传动，载荷平稳，高速级传动比=3.86，高速轴转速1、 选择精度等级，材料，热处理方式初步假设齿轮圆周速度V6,查【1】表11-2齿轮精度选用8级精度，查【1】表11-1 小齿轮选用40MnB，调质处理 ，齿面硬度241286HBS, 大齿轮选用45钢，调质处理 ，齿面硬度197286HBS, V2、初步计算 因为大小齿轮齿面强度350HBS，故采用软齿面齿轮失效公式式中：查【1】表11-3，取K=1.1, 查【1】表11-6取=0.8，查【1】表11-4取=188对于标准齿轮3、齿轮主要参数及几何尺寸的计算1）齿数与传动比：检验传动比误差：2）模数：3)分

8、度圆直径：4）齿顶圆直径： ： 5）齿根直径： 6）、中心距： 7)齿宽：工作齿宽 4、校核齿轮弯曲强度5、验算圆周速度V ，选8级精度是合适的。6、齿轮结构设计小齿轮初步选用，实心齿轮，但固定轴未确定，暂时无法确定轴与齿轮分离与否，大齿轮初步选用，采用腹板式齿轮。（二）、低速级齿轮的设计与校核 已知条件：低速级传动比=2.97，低速轴转速2、 选择精度等级，材料，热处理方式初步假设齿轮圆周速度V6,查【1】表11-2齿轮精度选用8级精度，查【1】表11-1 小，大齿轮选用45钢，小齿轮调质处理 ，齿面硬度197286HBS, 大齿轮正火处理 ，齿面硬度156217HBS, V2、初步计算 因

9、为大小齿轮齿面强度350HBS，故采用软齿面齿轮失效公式式中：查【1】表11-3，取K=1, 查【1】表11-6取=0.8，查【1】表11-4取=188对于标准齿轮3、齿轮主要参数及几何尺寸的计算检验传动比误差：3)分度圆直径：4）齿顶圆直径： 5）齿根直径： 6）、中心距： 7)齿宽：工作齿宽 4、校核齿轮弯曲强度 5、验算圆周速度V ，选8级精度是合适的。6、齿轮结构设计小齿轮初步选用，实心齿轮，大齿轮初步采用腹板式结构。六、机座结构尺寸设计计算箱座壁厚箱盖壁厚箱盖凸缘厚度箱座凸缘厚度 箱座底凸缘厚度地脚螺钉直径轴承旁连接螺栓直径 盖与座连接螺栓直径连接螺栓的间距l=180mm轴承端盖螺钉

10、直径 视孔盖螺钉直径定位销直径到外箱壁距离到凸缘边缘距离轴承旁凸台半径凸台高度h=30mm外箱壁到轴承座端面距离铸造过渡尺寸x,y查【2】表1-38，x=3mm,y=15mm大齿轮顶圆与内箱壁距离齿轮端面与内箱壁距离箱盖、箱座肋厚m，轴承端盖外径轴承旁连接螺栓距离215mm左右，以装配图为准。八、 轴的设计计算（一）、高速轴的设计与计算(A)1、选 材2、初步计算轴的最小直径 ,查【1】表14-2取c=110，计算得因为轴上有键槽，削弱轴的强度，所以轴径应增加5 所以19.58（15）20.56mm,圆整取=24初步估轴的尺寸如下： 速度因素:3、各段长度4、按弯扭合成强度校核 （1）、画轴计

11、算简图（B） （2）、计算齿轮所受作用力圆周力：径向力：（3）、画水平面弯矩图（C）（4）、画垂直面弯矩图（E）（5）、画作用下弯矩图（G）计算作用下轴受的力（6）、画合成弯矩图（I）2（7）、绘扭矩图(J)（8）、校核，画当量弯矩图（K） （二）、中间轴的设计与计算(M)1、选 材2、初步计算轴的最小直径 ,查【1】表14-2取c=110，计算得查【2】表6-1，确定取=35，采用6207滚动球轴承，其B=17mm初步估轴的尺寸如下： 速度因素。3、各段长度4、按弯扭合成强度校核 （1）、画轴计算简图（N） （2）、计算齿轮所受作用力圆周力: ：径向力：（3）、计算水平面轴承支撑反力（见图O

12、）（4）、计算垂直面轴承支撑反力（见图P）（三）、低速轴的设计与计算(Q)1、选 材2、初步计算轴的最小直径 ,查【1】表14-2取c=110，计算得因为轴上有键槽，削弱轴的强度，所以轴径应增加5 所以43（15）45.15mm,圆整取=45初步估轴的尺寸如下：速度因素:3、各段长度4、支撑反力计算 （1）、画轴计算简图（R） （2）、计算齿轮所受作用力圆周力：径向力：（3）、计算水平面轴承支撑反力（见图S）（4）、计算垂直面轴承支撑反力（见图T）八、键，联轴器，滚动轴承的的选择及校核一、键的选择和校核（一）、高速轴上键的选择及校核（见图A）（1）、高速轴V带轮键键材料选择45钢，因在轴端所以

13、采用单圆头普通平键，由【1】表10-9，因故选取b=8mm,h=7mm,L=40mm,l=L-b/2=40-8/2=36mm的单圆头普通平键 。 。因带轮采用HT150,为灰铸铁，且工作于静载荷下，故查【1】表10-10，取=，故连接强度满足要求。9，（2）、高速小齿轮键键材料选择45钢，采用圆头普通平键，由【1】表10-9.因故选取b=10mm,h=8mm,L=60mm,l=L-b=60-10=50mm的圆头普通平键。=。因小齿轮采用40MnB, 轴材料为45钢，且工作于静载荷下，故查【1】表10-10，取，故连接强度满足要求。（二）、中间轴上键的选择及校核（见图M）（1）、低速小齿轮键键材

14、料选择45钢，圆头普通平键，由【1】表10-9.因故选取b=10mm,h=8mm,L=100mm,l=L-b=100-10=90mm的圆头普通平键。=。小齿轮，轴材料为45钢，且工作于静载荷下，故查【1】表10-10，取故连接强度满足要求。（2）、高速大齿轮键键材料选择45钢，采用圆头普通平键，由【1】表10-9.因故选取b=10mm,h=8mm,L=54mm,l=L-b=54-10=44mm的圆头普通平键。=。因齿轮，轴材料为45钢，且工作于静载荷下，故查【1】表10-10，取，故连接强度满足要求。（三）、低速轴上键的选择及校核（见图Q）（1）、低速大齿轮键键材料选择45钢，采用圆头普通平键

15、，由【1】表10-9.因故选取b=16mm,h=10mm,L=96mm,l=L-b=96-16=80mm的圆头普通平键。=。因齿轮，轴材料为45钢，且工作于静载荷下，故查【1】表10-10，取，故连接强度满足要求。（2）、联轴器键键材料选择45钢，因在轴端所以采用单圆头普通平键，由【1】表10-9.因故选取b=14mm,h=9mm,L=79mm,l= L-b/2 =79-14/2=72mm的单圆头普通平键。=。因凸缘联轴器采用铸铁材料，且工作于静载荷下，故查【1】表10-10，取，故连接强度满足要求。二、联轴器的选择及校核载荷计算，公称转矩 由【1】表=1.5,由式171得计算转矩为 型号选择

16、：从【2】表8-2，优先选用短系列，采用GYH6凸缘联轴器，公称转矩为，许用转速为6800r/min，轴径为45mm，故合理。一、滚动轴承的选择及校核（一）、高速轴轴承的选择及校核（见图A）1、轴承的选择轴3，7段安装轴承，轴直径为30mm,拟选6206轴承2、轴承寿命计算1）、计算轴承预期寿命根据该传动装置，可得2）、计算轴承总径向载荷3）、轴承寿命计算 （1）、确定参数（2）、计算（二）、中间轴轴承的选择及校核（见图M）1、轴承的选择轴1，5段安装轴承，轴直径为35mm,拟选6207轴承2、轴承寿命计算1）、计算轴承总径向载荷2）、轴承寿命计算 （1）、确定参数（2）、计算（三）、低速轴轴

17、承的选择及校核（见图Q）1、轴承的选择轴1，5段安装轴承，轴直径为50mm,拟选6210轴承2、轴承寿命计算1）、计算轴承总径向载荷（联轴器对轴的影响忽略不计）2）、轴承寿命计算 （1）、确定参数（2）、计算九、密封的选择本次设计所采用的密封元件有视孔盖垫片，材料为软钢板纸；螺塞封油垫材料为石棉橡胶纸；轴承端盖和透盖垫片，材料为08F；透盖毡圈，材料为半粗羊毛毡；挡油板，材料为Q235-A.十、齿轮，轴承的润滑方法及润滑材料齿轮采用油润滑，材料为N200工业齿轮油（GB5903-86）;根据各轴的速度因素计算所得（参见轴的计算和校核），采用脂润滑，材料为通用锂基润滑脂（GB7324-1994）

18、。十一、齿轮，轴承配合的选择轴承与轴的配合采用基孔制，轴承与箱盖，箱座的配合采用基轴制；齿轮与轴的配合采用基孔制（以上具体配合请参见装配图）。十二、参考文献【1】 杨可桢 程光蕴 李仲生 主编 机械设计基础（第5版），高等教育出版社，2006.5【2】 吴宗泽 罗圣国 主编 机械设计课程设计手册（第3版），高等教育出版社，2006.5【3】 何铭新 钱可强 主编 机械制图（第五版），高等教育出版社，2004.1【4】 王伯平 主编 互换性与测量技术基础（第2版），机械工业出版社，2004.4b=8mm,h=7mm,L=40mm,l=L-b/2=40-8/2=36mmb=10mm,h=8mm,L=60mm,l=L-b=60-10=50mmb=10mm,h=8mm,L=100mm,l=L-b=100-10=90mmb=10mm,h=8mm,L=54mm,l=L-b=54-10=44mmb=16mm,h=10mm,L=96mm,l=L-b=96-16=80mmb=14mm,h=9mm,L=79mm,l= L-b/2 =79-14/2=72mm受力分析图：27