精密机械课程设计说明书概要.doc
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1、精密机械设计基础设计说明书题 目 带式运输机传动装置设计 学生姓名 江x 学 号 31003020xx 学 院 机械学院专 业 测控10xx指导教师 陆x二一二 年 六 月 目录一、精密机械课程设计任务书.2二、精密机械课程设计说明书 21 传动方案拟定.52 电动机的选择.53 计算总传动比及分配各级的传动比.74 运动参数及动力参数计算.75 传动零件的设计计算.86 轴的设计计算.147 滚动轴承的选择及校核计算.218 键联接的选择及计算.229联轴器的选择2310减速器润滑方式、密封形式.2311个人心得2612参考资料26三、设计图纸27精密机械课程设计任务书班级 姓名设计题目:带
2、式运输机传动装置设计布置形式:设计用于带式运输机的一级直齿圆柱齿轮减速器传动简图如下:原始数据:一、 课程设计的题目设计一用于带式运输机上的一级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作,单向运转,载荷变化不大,空载启动。减速器小批量生产,使用期限10年,一班制工作。运输带速度允许误差5%。设计参数及分配如下:F(N)1500220023002500260028003000220025001700V(m/s)1.11.11.51.251.11.41.21.61.451.2D(mm)220240300250200300220300300220学号1234567891011121314151617181920
3、21222324252627282930绘制零件机盖工作图机座工作图要求:中心距a250mm,模数m2mm; 齿轮传动的传动比i齿4,且带传动的传动比i带=24但必须满足i带i齿。最终提交的文件(全部为Word电子文件)包括:l 精密机械课程设计任务书(一份);l 精密机械课程设计说明书(一份);l 设计图纸(两张零件图大齿轮以及与大齿轮相连的轴)。要求完成日期:本学期结束前设计计算说明书一、传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1) 工作条件:使用年限10年,运输机连续工作,单向运转,载荷变化不大,空载启动。减速器小批量生产,一班制工作。运输带速度允许误差5%。(2) 原始数据:运
4、输带工作拉力F=3000N;带速V=1.2m/s;滚筒直径D=280mm;二、电动机选择1、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择:(1)、工作机所需功率: Pw =FV/1000=3.6kw;(2)、工作机输入功率: Pr= Pw /滚筒=3.75kw;(3)、各部分效率: V带:=0.96; 联轴器:1=0.99; 轴承:深沟球轴承2=0.99; 齿轮:圆柱直齿轮 7级精度 3=0.97; 卷筒:w=0.96; 电机到第一根轴的传动比:01=0.96; 两根轴之间传动比:12=23=0.9603; 2轴和卷筒传动比:2w=221=0.9703; 电动机到工作机总效率:
5、=01122w=0.8945;(4)、所需电动机输出功率: Pd=Pr/=4.19kw; 查表确定选择额定功率为5.5kw的电动机,无特殊要求,初选Y132s1-2、Y132s-4、Y132m2-6三种方案,满载转速分别为2900、1440、960r/min;3、确定电动机转速:计算滚筒工作转速:nw=601000V/D=6010001.2/(220)=104.17r/min 圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 i齿=4, V带传动比i带=24,i带i齿,则总传动比理时范围为i=416。故电动机转速的可选范围为n =inw=(416)104.17=416.71667r/min符合这一范围的同步转
6、速有1440和960r/min。综合考虑,选满载转速为1440r/min的电动机。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-4。其主要性能:额定功率:5.5KW,满载转速1440r/min。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:i =nm/nw=1440/104.17=13.8242、分配各级传动比(1) 要求:i齿=4,i带=24,i带Dmin=75,e=0.02 D2=i带D1(1-e)=3.4561000.98=338.688mm由课本P123表7-7,取D2=335mm 实际从动轮转速n2=n1D1/D2=1440100
7、/335 =429.85r/min转速误差为:(n2-n2)/n2=(416.667-429.85)/416.667 =-0.0321200(适用)(6) 确定带的根数查表:P0=1.32KW P0=0.17KWK=0.95 KL=1.03得V带根数Z=P/(P0+P0)KKL =6.05/(1.32+0.17) 0.951.03 =4.1496取Z=5(6)计算轴上压力由课本表 查得q=0.1kg/m,单根V带的初拉力:F0=500P(2.5/K-1)/(ZV) +qV2 =136.6N则作用在轴承的压力FZ,FZ=2ZF0sin1/2=1343.58N2、齿轮传动的设计计算 (1)选择齿轮
8、材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用45钢,调质,齿面硬度为220250HBS。大齿轮选用45钢,调质,齿面硬度220HBS;根据表选7级精度。齿面精糙度Ra1.63.2m(1) 许用接触应力H: H= HlimKHL/SH由课本查得:Hlimb1=836Mpa Hlimb2=669Mpa所以应按接触极限应力较低的计算,即只需求出H2,对于调质处理的齿轮,SH=1.1因为载荷稳定所以应力循环次数NH=60n2tn2=104.167r/min t=830010h=24000h所以 NH=15107查表得:循环基数NH0=2.5107所以NHNH0 则KHL=1所
9、以H2=669/1.1=608MPa(2) 许用弯曲应力 F= FlimbKFcKFL/SF查表得:Flimb2=1.8HBS=540MPa Flimb1=600MPa取SF=2,单向传动取KFc=1因为NFvNFo,所以KFL=1所以F1=300MPa,F2=270MPa(3) 计算齿轮的工作转矩T1T1=9.55106PI/nI=9.551065.28/416.667 =121017.5Nmm(4) 根据接触强度求小齿轮分度圆直径 d1Kd(KbT1(u+1)/duH2)1/3 初步设计取Kd=84(MPa)1/3,d=1,Kb=1.05所以d1=63.38mm 取d1=64齿宽b=dd1
10、=64mm选定齿数Z1=32,Z2=uZ1=432=128模数m=d1/Z1=2,中心距a=m/2(Z1+Z2)=160(5) 验算接触应力H=ZnZEZe(2 KbKVT1(u+1)/(d13d)1/3查表得:ZH=1.76,Ze=1(直齿)ZE=271(MPa)1/2(钢制齿轮)齿轮圆周速度v=d1 nI/60000=1.3946m/s查表得KHV=1.13(7级精度)所以H=529.65MPaH2(符合)(6) 验算弯曲应力F=YF2 KbKVT1/( d12dm)查表得: Z1=32,YF1=3.87 Z2=128,YF2=3.75(x=0) F1/YF1=300/3.87=77.5M
11、Pa F2/YF2=270/3.75=72MPa F2/YF2F1/YF1故应计算大齿轮的弯曲应力F2=133.78MPaF2(弯曲强度足够)齿轮相关数据:模数m=2,压力角a=200标准中心距a=160mm分度圆直径d1=64mm,d2=256mm齿顶圆直径da1=68mm,da2=260mm齿宽b=64mm六、轴的设计计算 输入轴的设计计算1、按扭矩初算轴径选用45#调质,硬度217255HBS根据设计手册例题,并查表10-2,取c=110d110(5.28/416.167)1/3mm=25.656mm考虑有键槽,将直径增大5%,则d=25.656(1+5%)mm=26.939mm选d=2
12、8mm2、轴的结构设计 (1)轴上零件的定位,固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定 确定轴上零件的定位和固定方式 (如图)1,5滚动轴承 2轴 3齿轮轴的轮齿段 4套筒 6密封盖 7轴端挡圈 8轴承端盖 9带轮 10键 (2)确定轴各段直径和长度G段:dG=28mm 长度取LG=42mmF段:dF=30mm 长度LF=50mmE段:初选用6207型深沟球轴承,其内径为35mm, 外径为72mm,宽度为17mm。所以定dE=35mm 长度LE=18mmD
13、段:为轴肩,所以dD=44mm,LD=8mmC段:为齿轮段,根据小齿轮尺寸,确定: LC=72mmB段:为轴肩,所以dB=44mm,LB=8mmA段:同E段,dA=35mm,LA=18mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=216mm (3)按弯矩复合强度计算求分度圆直径:已知d1=64mm求转矩:已知T1=121017.5Nmm求圆周力:Ft=2T1/d1=121017.5/64=3781.797N求径向力:Fr=Fttan=3781.797tan200=1376.46N因为该轴两轴承对称,所以:L1=L2=52.5mm (1)绘制轴受力简图(如图a) (2)绘制垂直面弯矩图(如图b)轴承支
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