機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書.

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書食品工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程1302班設(shè)計(jì)者于琦琦指導(dǎo)教師鄒欣華2015年 7月 13日校名：魯東大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明101.設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目單級(jí)圓柱齒輪減速器的一級(jí)鏈傳動(dòng)一一ZDL型1.2工作條件工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量82清潔平穩(wěn)小批1.3技術(shù)數(shù)據(jù)題號(hào)滾筒圓周力 F(N)帶速v(m/s)滾筒直徑D(mm)滾筒長(zhǎng)度L(mm)ZDL-720002.03004002.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)2.1電動(dòng)機(jī)的選擇2.1.1選擇電動(dòng)機(jī)系列根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用丫系列三相異步電動(dòng)機(jī)2.1.2選擇電動(dòng)機(jī)的功率11(1) 卷筒所需有效功率PwFV100020

2、00 2.010004 kw(2) 傳動(dòng)總效率根據(jù)表2.2-1確定各部分的效率彈性聯(lián)軸器效率一對(duì)滾動(dòng)軸承效率閉式圓柱齒輪的傳動(dòng)效率開式滾子鏈傳動(dòng)效率一對(duì)滑動(dòng)軸承的效率傳動(dòng)滾筒的效率n 1=0.99n 2=0.99n 3=0.97 （暫定 8 級(jí)）n 4=0.91n 5=0.97n 6=0.962=0 .990 .990.97二 0 .7976Pr40.7976= 5.02kwPr=5.02kw0 .910 .970.96(3) 所需的電動(dòng)機(jī)的功率查表2.9-1可選的丫系列三相異步電動(dòng)機(jī)丫132M2-6型，額定F =5.5kw，或選 丫132S-4 型，額定 =5.5kw，滿足Pr2.1.3確定

3、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速60v60 2二 0.3=127.3r /min現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為1500r/min及1000r/min兩種方案比較，查得 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)萬(wàn)案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率p0(kW)同步 轉(zhuǎn)速(r/mi n)滿載轉(zhuǎn)速(r/mi n)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/kg總傳動(dòng)比i1Y132S-45.5150014406811.312Y132M2-65.51000960847.54比較兩種方案，方案1選用的電動(dòng)機(jī)使總傳動(dòng)比較大。為 使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，選用方案 2。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為丫132M2-6由表2.9-2查得其主要性能數(shù)據(jù)列于下表電動(dòng)機(jī)額定功率P(7kW5.5電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n0/(r/min)960電動(dòng)機(jī)軸伸

4、直徑D/mm38電動(dòng)機(jī)軸伸長(zhǎng)度E/mm80電動(dòng)機(jī)中心高H/mm132堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2.02.2分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比，戲7.54 nw 127.37.543.0= 2.513查表2.2-1得取鏈傳動(dòng)比i23=3.0iil2 =一則齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 i232.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.3.1各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 0軸：即電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)軸Po 二 pr = 5.02 kw no = 960r /minTo=9.55Po= 9.555.02103960=49.94N1軸：即減速器的高速軸p = Po 01 = 5 .020.99 = 4.97 kwii 7.543i 013ii2 2.

5、513i 0i3=310 r / min=9.55 Pn1= 9.5534.97 103310= 16.03N m2軸：即減速器的低速軸p2 二 p1 . 12 =4.970.990.97 = 4.77kwn1310n2-123.36r/mini122.513P24 77 漢 103T2 =9.552 =9.5538.69N mn2123.363軸：即傳動(dòng)滾筒軸p3 二 p2 .23 =4.77 0.99 0.91 =4.30kwn3i23123.363.0= 41.12r/min= 9.55 P=9.554.30 10341.12=998.66 N m2.3.2各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)列表示軸序號(hào)

6、功率P(kw)轉(zhuǎn)速n(r/mi n)轉(zhuǎn)矩T(N.m)傳動(dòng)形式傳動(dòng)比i效率n05.0296049.94聯(lián)軸30.99器14.9731016.03齒輪2.5130.96傳動(dòng)24.77123.3638. 69鏈傳3.00.9134.3041.12998.66動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明8i2313/ 0.0121 幾4皿比i：ji|21HKH總01盹也IJ2.5、,3傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算it kita, 223 2JSHHS; 未朋曲ff=b,5.|-e|D(Hj|C|匚血 IO|R|3.1減速器以外的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)1）確定鏈輪齒數(shù)傳動(dòng)比:ni in2310123.36= 2.51由傳動(dòng)比取小鏈

7、輪齒數(shù)Z1 =29-2i=23.98因鏈輪齒數(shù)最好為奇數(shù)，取為23；大鏈輪齒數(shù)乙二乙=2.51 23 = 57.73，所以取乙=57實(shí)際傳動(dòng)比:Z2乙57 =2.48機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明10492）確定鏈條節(jié)距P0 _ KaP由式KzKp查表得，工作情況系數(shù)Ka =1小鏈輪齒數(shù)系數(shù):Kz 層。8 嗚7.23取單排鏈，取Kp=1.0 :P0=%n2 =123.36 r/min，查圖：選鏈號(hào) No10A，節(jié)距 p=15.875mm3）計(jì)算鏈長(zhǎng)初選:a0=40p=40 15.875=635mm鏈長(zhǎng):a0 . z2 乙.p (Z2 _ 乙p 215.875 57 -23、2( )635Lp -2a;(

8、2= 120.73 節(jié)取Lp=121節(jié)4）驗(yàn)算鏈速:ZE 2Pv =60 1000V V 15 m/s宀 2402用 1236 咤75160 1000適合5）選擇潤(rùn)滑方式:按v=0.751m/s,鏈號(hào)10A，查圖選用滴油潤(rùn)滑。6）作用在軸上的力有效圓周力:v0.751v作用在軸上的力：FQ 1.2Fe八2 6284.9 7541.94N7）鏈輪尺寸及結(jié)構(gòu)分度圓直徑：sin.180 . 180 sinsinZ123180二 348.789m m693.2減速器以內(nèi)的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)1）材料的選擇：小齒輪選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度217255HBS，大齒輪選用45#鋼，正火處理，

9、齒面硬度162217HBS。2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 =60mjLh =60 310 1 (8 300 8 2) =0.71 109N2N10.71 1092.86 102.48查圖 11-14, ZN1=1.0ZN2=1.01 (允許一定點(diǎn)蝕)由式 11-15, ZX仁ZX2=1.0 ,取 SHmin=1.0由圖11-13b,得-H lim 1 =570MPa ；Hiim2 = 510MPa3）計(jì)算許用接觸應(yīng)力-H 1H lim1rZn1Zx1SH min570 漢 1.0 漢 1.0 = 5700MPa1.0-H 2-Hlim2 z zZN2ZX2SH minSH mi510 1.01 1

10、.0=5151MPa1.0因 H1 1.1x48840.5 x 189.8 2x0.4x3.0161 515.1 丿= (3016 1)3= 107mm由于，130mmad1,根據(jù)軸承取標(biāo)準(zhǔn)值，取d2=47mm查表2-13-1,選6309型號(hào)的深溝球滾子軸承。軸承型號(hào)為6309 GB/T276-19944.2軸的強(qiáng)度校核1)計(jì)算大齒輪上的作用力轉(zhuǎn)矩 T=153.11N.m2T 253110Ft =15311NFt=15311NFr=5573N圓周力 d 210徑向力 Fr =Ft tg15311 tg20=5573NFa =0N軸向力 Fa = Ft tg：=1349 tgO=ON繪軸的受力簡(jiǎn)

11、圖，求支座反力Ll =91.5 L2=55.5 L55.5a .垂直面支座反力Mb =0-RAy(L2L3)Ft L0Ft L3L2 L31531 55.555.5 55.5= 765.5NRAY=765.5N=0RBY=765.5NRBy 二 Ft - RAy =1531 -765.5 二 765.5Nb.水平面支座反力-J-RAz(L2 5 -巧F丄2 FQ(L1L2A。F4 Fq(LL2 L3)L3U5573 55.5 2924 (91.5 55.5 55.5)55.5 + 55.5= 8121NRaz=8121NZZ =0 得:% =RAz-Fr -Fq =8121-5573-2924

12、 376 N2）作彎矩圖垂直面彎矩MY圖rbz =-376 N4MCy 二 RAyL3 =765.5 55.5 = 4.2485 10 N mm水平面彎矩MZ圖5C 點(diǎn)左 M cz = -RAzL2 + Fq(L2 +L|)二1.210 N mm5C 點(diǎn)右 M Cz = RBz L3 = 1.20 0 N mm合成彎矩圖C 點(diǎn)左 ,Mc JM225CyCz =1.26 105 N mmC 點(diǎn)右 ,MCM呢二1.26 105 N mm作轉(zhuǎn)矩T圖-JT = Ft = 141645 N mm2作計(jì)算彎矩Mv圖該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮,取 a =0.6C點(diǎn)左邊MVC =JmC

13、 +(aT)2 =*1.26 漢 105)2 +(0.6 匯 141645)2=1.52 105 N mmB點(diǎn)右邊M CY =42485N.mmMCz=120138N.mmM，M Cz=120158N.mmMC=125835N.mmM，MC=125854N.mmT =141645N.mmMvC=151982N.mmMvc = MC (T)2 (1.26 105)2(0.6 0)2MvC=151982N.mm= 1.52 105 N mmD點(diǎn)MvD =84987N.mmMvd 二 M D (:T)2 = 84987 N mm校核軸的強(qiáng)度 由以上分析可見，C點(diǎn)彎矩值最大，而D點(diǎn)軸徑最小，所以 該軸危險(xiǎn)斷面是C點(diǎn)和D點(diǎn)所在剖面。2 2查表 13-1 得二B =650N /mm 查表 13-3得二b二 60N/mm。c點(diǎn)軸徑：r彘t為vC510= 29.4mm因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽de = 29.4 (1 0.05) =30,9mmo該值小于原30；二849870.1 60二 24.2mmdc=30.9mm9. 參考文獻(xiàn)1