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1、
目 錄
一 課程設(shè)計任務(wù)書 ....................... 2
二 設(shè)計要求 .............................. 2
三 設(shè)計過程 ..............................2
1. 確定傳動方案 .................................2
2. 選擇電動機(jī)....................................3
3. 運動學(xué)和動力學(xué)計算............................4
4. 帶傳動的設(shè)計...................
2、...............6
5. 直齒圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算....................8
6 斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算....................18
7. 軸的初步設(shè)計計算..............................19
8. 軸承的壽命計算..................................20
9. 選用鍵并校核..................................
10. 減速器附件的選擇..............................
11. 潤滑和密封............
3、........................
12. 心得體會...............................
四 參考資料和書籍 ..................................20
一 課程設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計題目:設(shè)計鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)傳動裝置
原始數(shù)據(jù)
輸出軸功率 p/kW
輸出軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)
3.2
110
工作示意圖:
1. 電動機(jī);2.V帶傳動;3.鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī);4.錐齒輪減速器
二 設(shè)計要求:
1. 設(shè)計說明書1份;
2. 減速器轉(zhuǎn)配圖1張(A0或A1);
3. 零件工作圖1~3張。
4、
設(shè)計過程
結(jié)果
三 設(shè)計過程
一 確定傳動方案
1)外傳動機(jī)構(gòu)為V帶傳動。
2)減速器為錐齒輪減速器。
3) 方案簡圖如下圖:
1.電動機(jī);2.V帶傳動;3.鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī);4.錐齒輪減速器
4)該方案的優(yōu)缺點:該工作機(jī)有輕微振動,由于V帶有緩沖吸振能力,采用V帶傳動能減小振動帶來的影響,并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大,可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu),并且價格便宜,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,大幅降低了成本。減速器部分錐齒輪減速,這是錐減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。原動機(jī)部分為Y系列三相交流異步電動機(jī)。總體來講,該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求,適應(yīng)工作條件、工作可靠,此外還
5、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。
計 算 及 說 明
結(jié)果
二 選擇電動機(jī)
傳動裝置總效率
工作機(jī)輸入功率:
計 算 及 說 明
結(jié)果
三 運動學(xué)和動力學(xué)計算:
1 總傳動比及其分配
軸號
功率p(kw)
轉(zhuǎn)速n(r/min)
轉(zhuǎn)矩T(N/m)
電動機(jī)軸
3.76
1440
24.9
Ⅰ軸
3.6
411
66.9
Ⅱ軸
3.52
170
114.3
Ⅲ軸
3.2
110
206.2
鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)
3.2
110
206.2
6、
計 算 及 說 明
結(jié)果
四 帶傳動的設(shè)計
1.確定V帶型號和帶輪直徑:
工作情況系數(shù) KA:由表11.5確定(載荷輕微震動,雙班制)
計算功率
選帶型號:由圖11.15(小帶輪轉(zhuǎn)速,Pc)
小帶輪直徑:由表11.6,Dmin=75mm(A型)
大帶輪直徑:
計 算 及 說 明
結(jié)果
五.直齒圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算:
由題可知,小齒輪選用40Cr,調(diào)制處理,硬度為240~280HB,取平均硬度260HB;大齒輪選用45號鋼,調(diào)制處理,硬度為230HB。
齒面接軸疲勞強(qiáng)度計算:
7、
計 算 及 說 明
結(jié)果
驗算圓周速度及KaFt/b
確定傳動主要尺寸
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算:
計 算 及 說 明
結(jié)果
六.斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算:
選擇齒輪材料,小齒輪 40Cr,調(diào)制,硬度260HB,大齒輪 45號鋼,調(diào)制,硬度240HB.
齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算:
計 算 及 說 明
結(jié)果
2.校核計算
計 算 及 說 明
結(jié)果
計 算 及 說 明
結(jié)果
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗算:
計 算
8、及 說 明
結(jié)果
七.軸的初步設(shè)計計算:
9、
計 算 及 說 明
結(jié)果
初選聯(lián)軸器和軸承:
(軸Ⅰ)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1. 擬定軸上零件的裝配方案
下圖為Ⅰ軸上的裝配方案
軸的材料選用45號鋼,調(diào)制處理,
根據(jù)軸的初步設(shè)計:
計 算 及 說 明
結(jié)果
2.軸的長度的確定
則:
計 算 及 說 明
結(jié)果
確定軸上各力作用點及支點跨距
由于選定的是深溝球軸承,其負(fù)荷中心在軸向?qū)挾鹊闹悬c位置,
(Ⅱ軸)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計:
軸的材料選用:
45號鋼,調(diào)制處理
可以得到下圖
:
10、
計 算 及 說 明
結(jié)果
(二)軸的數(shù)學(xué)計算部分:
L1=46.5mm.L2=98.5mm,L3=63mm
軸的受力分析:
計 算 及 說 明
結(jié)果
根據(jù)受力圖畫出剪力圖和彎矩圖:
豎直方向受力圖:
剪力圖:
計 算 及 說 明
結(jié)果
Mv:
水平方向受力圖:
剪力圖:
剪力和:
M合:
由上圖可知應(yīng)力最大處的位置,校核此處即可
由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的脈動循環(huán)變應(yīng)力,取
因此軸的計算應(yīng)力:
計 算 及 說 明
結(jié)果
另外小齒輪的兩個端面處較
11、危險,左端按軸頸d=45mm
若彎曲組合按最大處計算,則有:
軸Ⅲ的設(shè)計:
1. l1的尺寸有聯(lián)軸器確定,我們留出30mm的余量,則可取l1=80mm,d1由聯(lián)軸器內(nèi)的內(nèi)徑確定取d1=50mm。
2. l2的尺寸由擋油板寬度,軸承寬度和軸承端蓋的寬的確定,擋油板8mm,軸承寬度為21mm,端蓋24mm,在這之上加上2mm,l2=55mm,d2由軸承確定為55mm.
3. l3的尺寸由2軸的尺寸確定讓它們軸承之間的尺寸相減得到,l3=85.5mm,d3應(yīng)高出l2,5~8mm,我們?nèi)3=62.
4. l4由大齒輪的寬度決定,大齒輪的寬度應(yīng)小于小齒輪6mm,所以大齒輪寬度為78
12、mm,我們?nèi)4=77,d4應(yīng)高與軸承l(wèi)5 ,2mm.所以d4=57mm
5. l5 由軸承的寬度21,和擋油板12.5mm,再加齒輪的余量1mm,l5=34.5mm,d5由軸承的內(nèi)徑?jīng)Q定d5=55mm.
計 算 及 說 明
結(jié)果
八.軸承的壽命計算(以Ⅱ軸軸承30209為例)
30209的主要性能參數(shù)如下:(可查閱相關(guān)手冊)
基本額定動載荷:
基本額定靜載荷:
極限轉(zhuǎn)速:
軸承面對面安裝,由于前面求出支反力,則軸承受力為:
由于
由表18.7得:e=0.4
當(dāng)量動載荷P為:(由表18.8,取)
計 算 及 說 明
結(jié)
13、果
九.選用鍵并校核:
1.安裝帶輪處鍵的選擇及尺寸,類型
鍵10*63 GB/T1095-2003
2. 小錐齒輪:鍵10*45 GB/T1095-2003
3. 大錐齒輪:鍵16*10*45(b*h*l)GB/T1095-2003
4. 鍵的擠壓強(qiáng)度校核:
由表7.1查得:[]=110Mpa
聯(lián)結(jié)所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為:
T
十,減速器附件的選擇
1. 通氣口
由于在室內(nèi)使用,選用簡易通氣口,采用M16*1.5
2. 油表指示裝置
3. 起吊裝置
采用吊環(huán)螺釘,螺紋規(guī)格為M10,箱座采用吊鉤
十一,潤滑和密封
1. 齒輪的潤滑
采用油池潤滑,
2. 軸承的
14、潤滑
可采用侵油潤滑
3. 密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易于調(diào)態(tài),采用氈圈密封
計 算 及 說 明
結(jié)果
十二,心得體會。
再設(shè)計課題開始的時候非常的困難,完全一片茫然,就不知道減速箱里邊的齒輪該怎樣放,當(dāng)然也參考了很多的書籍,和一些網(wǎng)絡(luò)上的資料,才有了些頭緒,當(dāng)然還有我們班的同學(xué)的大力支持,在計算和繪圖的過程中有很多的問題,他們都給了很多的幫助,大家都是新娘子出閣頭一回,自己也少不了摸索,特別是在作圖的時候,更改了很多,把圖紙都快擦壞了,這次的課程設(shè)計讓我第一次自己做自己的設(shè)計,也許這也是自己設(shè)計生涯的開端,當(dāng)然這是自己寶貴的經(jīng)驗,我想下次,我會做的更好。
四 參考資料和書籍
1. 邱宣懷 主編 《機(jī)械設(shè)計(第四版)》 高等教育出版社.2009.5
2. 林光春 主編 《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》 四川大學(xué)出版社.2009.9
3. 羅特軍 主編 《理論力學(xué)》 四川大學(xué)出版社.2006.12
4. 何銘新 錢克強(qiáng) 主編《機(jī)械制圖》 高等教育出版社.2007.5
5. 孫桓 陳作模 葛文杰 主編《機(jī)械原理》 高等教育出版社.2008.4
6. 單輝祖 主編《材料力學(xué)(1)》 高等教育出版社.2007.12
謝謝支持