机械设计基础-课程设计

《机械设计基础-课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础-课程设计（14页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、课程设计说明书课程名称: 机械设计基础A 设计题目：单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动专 业： 工业设计 班级: 0901 学生姓名： 欧亚军 学 号： 指导教师: 余江鸿 湖南工业大学教务处 制年 月 日题目名称：单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动一：工作条件工作年限1工作班制1工作环境灰尘极少载荷性质轻微冲击生产批量单件滚筒效率096二:技术数据(电机转速为60000rmin）滚筒圆周力F/N带速v/（m/s）滚筒直径/m滚筒长度/m2201。528040三：设计任务、设计计算说明书一份,内容包括:传动方案的分析与拟定、原动机的选择、传动比及分配、传动装置的运动及动力参数计算、带传动设计、齿轮

2、传动设计、轴的设计、轴承的选择和校核、键连接的选择和校核、联轴器的选择、箱体的结构设计、减速器附件的选择、润滑和密封、课程设计总结和参考文献。2、A1装配图张四:课程设计工作进度计划：序号起 迄 日期工作 内容101。201。1。3分配课程设计任务，发设计任务书0111.401.1.4分析机构运动简图3011。1.201。1。6带传动/齿轮传动设计计算42011。17211.1。装配图及零件图绘制5201.1921。19汇总主指导教师签名余江鸿日期: 2010年12月29日五:主要参考资料： 刘扬、王洪等，机械设计基础（第版）,北京:清华大学出版社，北京交通大学出版社,210年8月2王洪、刘扬

3、，机械设计课程设计，北京，北京交通大学出版社，200年月3闻邦椿,机械设计手册1(第版）,北京,机械工业出版社,0年1月4 闻邦椿，机械设计手册2（第5版）,北京，机械工业出版社,10年1月目 录一、拟定传动方案二、选择电动机6三、传动装置总传动比及其分配四、传动装置的运动及动力参数计算五、带传动设计10六、轴的设计13七、键连接的选择和校核4八、课程设计总结和参考文献15一、拟定传动方案结 果传动方案的分析：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分.传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量

4、和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广,使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动.传动方案拟定：题目：带式运输机传动装置的设计1工作条件：1班制，使用年限5年，载

5、荷有轻微冲击，小批量生产，滚筒效率为0.9。2.原始数据：滚筒圆周力F=200N；带速V=1。5ms;滚筒直径D=8，长度L0m，电机转速为60000rmi。传动简图:二：选择电动机 1：电动机类型和结构型式的选择： 按已知的工作要求和 条件,选用系列三相异步电动机。2:确定电动机的功率：传动装置的总效率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒. 查设计18表3：带0。95，2轴承=.9*09，齿轮=09，联轴器=0.9，滚筒=0 带入上式可得：总带2轴承齿轮联轴器滚筒=。8584。电机所需的工作功:PV/00总201.5/10000.8=3.844k。满足e=Pd条件的Y系三项交流异步电动机额定功率Pe

6、应取为4K.查设计112表21。选型号为Y1018的电动机.电动机型号额定功率满载转速电流额定转矩最大转矩额定电流160M184.7159。91226：确定电动机转速:由上表可知电动机的满载转速nm=75r/i，工作转速nw6000vD=6000*1。5/3。1428010.3r/in.=三:传动装置总传动比： 合理地分配各级传动比,是传动装置总体设计中的一个重要问题,它将直接影响到传动装置的外廓尺寸、重量及润滑条件。分配传动比主要考虑下列诸因素.1.各级传动比一般应在常用的范围内，知常用传动机构的主要特性及适用范围。2各级传动零件应做到尺寸协调，结构匀称，避免传动零件之间发生相互干涉或安装不

7、便。3在两级或多级齿轮减速器中,应使各级传动大齿轮的浸油深度大致相等，以便于实现统一的浸油润滑。4。尽量使传动装置获得较小的外廓尺寸和较小的重量。 根据电动机满载转速n=75mn和工作机转速nw=10237 /in，可得传动装置所要求的总传动比 nn715/1.3=6.98 分配各级传动比由传动方案知，传动装置的总传动比等于各级传动比的乘积,即a. 查设计P19表34取带= 3四：传动装置的运动及动力参数计算： 在选定电动机型号、分配传动比之后,可计算传动装置的运动和动力参数,即各轴的转速、功率和转矩。 计算各轴转速(rin)： 式中，n-电动机的满载转速；-电动机轴至轴的传动比。同理， n=

8、n/ =n/（ ） n=n/（） 其余类推,得电动机满载 ：n=1r/min2轴：=/i带=5/3=2。33r/min轴:=n/i齿轮=n/() =15/2。33=102.9r/in4轴：n=n/i2=n/(）=15/3/。33/1=10。29/min式中带电动机轴至轴的传动比（带传动） i齿轮-轴至轴的传动比(齿轮传动） 轴至轴的传动比计算各轴的功率(k）：P=3。84kw2=带=.6kWP= I轴承齿轮=3。65。990。7 =3。51kW4= II轴承联轴器510。9909k=3。44kW工作机轴功率 =.440。96k=3.30k计算各轴转矩： 电动机的输出转轴：=9550P/n=95

9、50384/715 = 1.34 T2=带带=51。3309546。32T=Ii带轴承齿轮=050931.632.64 4TII轴承联轴器=320641090.99=34.26工作机输出转矩= T= 314260。6=301.=2200NV=.5/=280mmL=40854Pd=3。8kwPe=4Kwnm=5rminnw=02。3/mn=6.9i带=N2=233 /minN3=102.2minN4=102。9r/minP=3.844kwP235WP3=3。51WP4=344 k3.3W=1。34 T2=463T20。64T43.26五:V带传动设计:带传动的主要失效形式为打滑和带的疲劳破坏.因

10、此,带传动的设计准则为:在保证带不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。 确定设计功率（kW)： 由课本P5表10-7得：A=1.1 P.84WPC=KAP=1.1。84=4.23KW 选择普通V带截型： 据P=43KW和238.33i由课本P15图108得:选用B型V带 确定带轮的基准直径并验证带速:初选小带轮的基准直径 查课本152表108。取小带轮的基准直径d=12mmd1mm。验证带速:v(dn）/（6000）=（3.41325)/(601)m= 49m/s因5/,带速不合适，故选取d=10mmd=125mm v=（n)(6010）=（14140715）/（601000）ms=5

11、。24 /s 因m/v25ms，带速合适 计算大带轮的基准直径： d2=i带d1340=420m 查课本P1表10-8 取2=425m确定V带的中心距a和基准长度L：根据0。7(d+ d)a(+ d）,初定中心距a450mL=2a+(d+ d)/+ （d）a计算带所需的基准长度L=245+3.（102)/2+(425-0）/(4450）183。75（mm）查课本P141表10-2 选带的基准长度L=18m。按aa （L )式计算实际中心距: a450（18001832.175)2m=43.mm 考虑安装,调整和补偿张紧的需要,中心距应有一定的变化范围,即a=a-0.5 L(33。910。015

12、1800）mm06。91mma+.0 L=（43.910。031）m=87。1mm验算小带轮上的包角:=180(-)5。a=0-（42140)57。/43.911449120包角合适计算带的根数z： 单根带传递的额定功率据d1和n1，查课本149表10-4得 P1=0。6Wi1时单根V带的额定功率增量据带型及i查P150表10-5得 P=0KW查P5表106，得K0。89;查P14表02得 L=95 ZPC/(P1+P1）KK=。23/（0。68+0)0。8995=2.3故去=3计算单根带的初拉力F：查课本P141表0。得：B型带的单位长度质量q=01kgmF=50（。5 ）/（ Kz)+v5

13、00(.50。9）*4。2/（ 0.4)+。7524=24N计算压轴力F:F2 Fn（/2)=2324805in（12。4/2)N=140927N带轮设计:对带轮的主要要求是重量轻、加工工艺性好、质量分布均匀、与普通带接触的槽面应光洁，以减轻带的磨损。对于铸造和焊接带轮、内应力要小。带轮由轮缘、轮幅和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，装在轴上的筒形部分称为轮毂，中间部分称为轮幅。 V带轮的结构带轮结构形式按直径大小常用的有型实心带轮(用于尺寸较小的带轮）、型腹板带轮（用于中小尺寸的带轮)、H型孔板带轮(用于尺寸较大的带轮）及型椭圆轮幅带轮(用于大尺寸的带轮）。根据d=140m，故小轮

14、选取P型腹板带轮 大轮取型孔板带轮 材料2轮缘部分的轮槽尺寸按V带型号查设计P29表1-。查得，小轮缘宽度B=6m,孔径D1=4m，轮毂长L=50mm。大轮轮缘宽度B=6mm,孔径D2=6m由于普通V带两侧面间的夹角是40,为了适应V带在带轮上弯曲时截面变形，楔角减小，故规定普通带轮槽角f为4查课本P144表03 槽宽bd=14mm六：轴的设计：选择轴的材料 选轴的材料为5钢,正火处理,（2表161），硬度1217HBS。 按扭转强度估算轴的最小直径轴径d的设计计算公式为 （P291表16-2）,取A=18,代入上面公式，有 d=8.3m考虑键槽影响以及联轴器孔径系列标准,查课本P表16-3,

15、则取最细的轴径1=mm轴的结构设计：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各段直径和长度: d1=0m,考虑前面所述决定径向尺寸的各种因素，其他各段直径可确定为: 考虑在处联轴器用轴肩实现轴向定位,所以,2(0.0701）45。648mm取 d=47m 齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处应大于,所以，(13）=480mm取 d3=50mm 满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求，根据选定轴承型

16、号确定右端轴承型号与左端轴承相同，取50m与用轴肩实现轴向定位,齿轮在左端用轴环定位，轴环直径，所以 取 =60m确定各轴的长度：工段：1=40m 轮缘宽度B=6m，长度取L=65mm 选用620型深沟球轴承，其内径为d=50mm,宽度Bm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离. 选择轴承型号: 由于和两处都安装轴承，初选深沟球轴承，查设计14表15-4，可知，轴承代号为6210，轴承宽度B=mm，安装尺寸为=57mm.七:键连接的选择和校核:轴径d=4mm,L1=6mm 查课本P23表131得,选用A型平键，得:键 1610 09679 l=L1b=6516=49m T=1

17、46.2； h1根据课本P24(132）式得 p=4/dl=414320/40049 =29。86MR（50a） 故该键合适.八:课程设计总结和参考文献: 从整体上来说通过详细的计算和仔细的校核并且结合了实际情况,设计的过程基本正确。 课程设计使我们对所学的知识得到了一次系统,完整的复习,让我们初步了解到机械的选择、设计与加工基本知识。课程设计的过程中，进一步增强了数据的处理和一些细节处理的能力。在设计过程中的经验教训总结：1。设计的过程中必须严肃认真，刻苦专研，一丝不苟,精益求精，才能在设计思想，方法和技能各方面获得较好的锻炼与提高.。机械设计课程设计是在老师的指导下独立完成的.必须发挥设计

18、的主动性，主动思考问题分析问题和解决问题。3.设计中要正确处理参考已有资料和创新的关系。熟悉和利用已有的资料,既可避免许多重复的工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的重要保证.善于掌握和使用各种资料,如参考和分析已有的结构方案，合理选用已有的经验设计数据，也是设计工作能力的重要方面。4整个设计过程中要注意随时整理计算结果,并在设计草稿本上记下重要的论据,结果,参考资料的来源以及需要进一步探讨的问题，使设计的各方面都做到有理有据。这对设计正常进行，阶段自我检查和编写计算说明书都是必要的。5课程设计达到了专业学习的预期目的.在几个星期的课程设计之后，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合

19、实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习.6.在设计的过程中，还有一些小的问题还未能处理的很好，我会努力找的到不足，多加注意，以便以后能做的更好.参考文献1 刘扬、王洪等，机械设计基础(第1版）,北京:清华大学出版社，北京交通大学出版社，2010年8月王洪、刘扬，机械设计课程设计,北京，北京交通大学出版社，201年月3闻邦椿，机械设计手册(第版)，北京，机械工业出版社，2010年1月=1.=3.844kW=4.23W B带型d140mmv=5.24 /sd2=25mma=50m=32.175mmL180mma433。91mma40.91a=487。9mm=142。49P10P1=0KK0.89KL=。95=3=0.17kg/m=248。514927NP型腹板带轮材料200B63mm1=42mmD2=mmL0mmf为3bd=14mm45钢,正火处理硬度170217BA=118d140md2=7mmd=50m0m=60mmL1=5mm6210B=0m7m文中如有不足，请您指教！- 14 - / 14