機(jī)械設(shè)計(jì)說明書.doc

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表專業(yè)班級(jí)： 數(shù)控091 姓名： 柏承剛 學(xué)號(hào)： 17 總成績(jī)： 評(píng) 定 標(biāo) 準(zhǔn) 及 成 績(jī) 等 級(jí)成績(jī)?cè)u(píng)定項(xiàng)目abcde設(shè)計(jì)態(tài)度刻苦認(rèn)真認(rèn)真認(rèn)真一般不認(rèn)真設(shè)計(jì)紀(jì)律嚴(yán)格遵守遵守基本遵守少量違反嚴(yán)重違反出勤無缺勤、無遲到、無早退無缺勤，偶爾遲到或早退1次缺勤1次，或偶爾遲到、早退缺勤3次及以下，或遲到、早退較多缺勤達(dá)到或超過1/3或遲到、早退很多獨(dú)立工作能力強(qiáng)強(qiáng)能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)基本獨(dú)立完成不能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)進(jìn)度及上交成品時(shí)間提早或按時(shí)按時(shí)滯后0.5天滯后1天滯后1.5天及以上設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案良好，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容完整，結(jié)果正確。設(shè)計(jì)思路清

2、晰，結(jié)構(gòu)方案合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容較完整，極少量錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)思路較清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，內(nèi)容基本完整，有少量錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)思路基本清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理，主要設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，內(nèi)容基本完整，有些錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)思路不清晰，結(jié)構(gòu)方案不合理，關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)選擇有錯(cuò)誤，內(nèi)容不完整，有明顯錯(cuò)誤。說明書內(nèi)容規(guī)范、端正、整潔、有條理規(guī)范、端正、較少涂改較工整少量涂改潦草較多涂改非常潦草大量涂改回答問題基本正確個(gè)別錯(cuò)誤個(gè)別錯(cuò)誤多個(gè)錯(cuò)誤無正確圖面質(zhì)量好好一般差非常差綜合評(píng)定成績(jī)優(yōu)秀a7c0良好a5c1中等a3d0及格d5不及格e1或d5指導(dǎo)教師：沈 陽 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計(jì)設(shè)

3、計(jì)題目：用于帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)圓柱齒輪減速器 系 別 機(jī)械工程系 班級(jí) 數(shù)控091 學(xué)生姓名 柏承剛 學(xué)號(hào) 2009537117 指導(dǎo)教師 孫泰鵬、白斌 職稱 講師 起止日期： 2011年 6 月 20 日起至 2011年7月 1日止課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一、設(shè)計(jì)題目： 用于帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)圓柱齒輪減速器帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1、普通v帶傳動(dòng)； 2、電動(dòng)機(jī)； 3、減速器； 4、聯(lián)軸器； 5、運(yùn)輸皮帶； 6、傳動(dòng)滾筒二、原始數(shù)據(jù)： 組 別運(yùn)輸帶牽引力f （n）運(yùn)輸帶速度v （m/s）傳動(dòng)滾筒直徑d （）第五組13001.55250三、工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，輸送帶允

4、許速度誤差5，二班制工作，使用期限10年（每年工作日300天），小批量生產(chǎn)。四、應(yīng)完成的工作：1.減速器裝配圖一張；（a0圖,主俯左三視圖）2.零件圖兩張；（a2圖，大齒輪、低速軸或齒輪軸，）3.設(shè)計(jì)說明書一份。五、設(shè)計(jì)時(shí)間： 2011年6月21日 至 2011年7月1日六、要求1.圖紙圖面清潔，標(biāo)注準(zhǔn)確，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；2.計(jì)算正確，論述清楚、文字精煉、插圖簡(jiǎn)明、書寫整潔，要裝訂成冊(cè)。七、設(shè)計(jì)說明書主要內(nèi)容1.封皮2.課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表3.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書4.目錄（標(biāo)題及頁次）；5.題目分析，傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)；6.電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；7.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算（確定帶傳動(dòng)及齒輪傳動(dòng)

5、的主要參數(shù)）；8.箱體設(shè)計(jì)及說明；9.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核；10.鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算；11.滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算；12.聯(lián)軸器的選擇；13.潤(rùn)滑和密封的選擇；14.減速器件設(shè)計(jì)；15.參考資料（資料的編號(hào) 及書名、作者、出版單位、出版年月）；16設(shè)計(jì)心得體會(huì)。機(jī)械系實(shí)踐教學(xué)教研室2011.設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果一、傳動(dòng)方案的擬定及說明傳動(dòng)方案給定為三級(jí)減速器（包含帶輪減速和兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)減速），說明如下：為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可先由已知條件計(jì)算其驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速，即一般常選用同步轉(zhuǎn)速為的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為16-23。根據(jù)總傳動(dòng)比

6、數(shù)值，可采用任務(wù)書所提供的傳動(dòng)方案就是以帶輪傳動(dòng)加二級(jí)圓錐斜齒輪傳動(dòng)二、電動(dòng)機(jī)選擇1電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用途的y132m-4嗎系列三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)2電動(dòng)機(jī)容量1) 卷筒軸的輸出功率 2) 電動(dòng)機(jī)輸出功率d 傳動(dòng)裝置的總效率 式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由參考書1表2-4查得：彈性聯(lián)軸器；滾子軸承；圓柱齒輪傳動(dòng)；卷筒軸滑動(dòng)軸承；v帶傳動(dòng)=0.96則故 3電動(dòng)機(jī)額定功率由1表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率4電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由任務(wù)書中推薦減速裝置傳動(dòng)比范圍，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為可見同

7、步轉(zhuǎn)速為1000r/min、1500r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。主要性能如下表：電機(jī)型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速質(zhì)量y132s-63kw960r/min1000 r/min63kgy100l-43kw1430 r/min1500 r/mn38綜合考慮，選用方案2，即選定型號(hào)為y100l2-45、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比1）、總傳動(dòng)比2)、分配傳動(dòng)比 假設(shè)v帶傳動(dòng)分配的傳動(dòng)比，則二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器總傳動(dòng)比=三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1各軸轉(zhuǎn)速減速器傳動(dòng)裝置各軸從高速軸至低速軸依次編號(hào)為：軸、軸。各軸轉(zhuǎn)速為：2各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)所需功率計(jì)算各軸輸入功率，即3各軸輸入轉(zhuǎn)矩t(n

8、m)將計(jì)算結(jié)果匯總列表備用。項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)高速軸低速軸滾筒軸n轉(zhuǎn)速（r/min）1430529.63118.5118.5p 功率（kw）2.352.252.162.12轉(zhuǎn)矩t(nm)i傳動(dòng)比24.122.95效率0.950.980.97四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算1設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要參數(shù)。已知帶傳動(dòng)的工作條件：兩班制（共16h），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，所需傳遞的額定功率p=2.35kw小帶輪轉(zhuǎn)速 大帶輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇帶的型號(hào)、確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度、根數(shù)、中心距、帶的材料、基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸、初拉力和壓軸力等等1）、計(jì)算功率 =2)、選擇v帶型 根據(jù)、由圖13-15機(jī)械設(shè)計(jì)p219選擇a型帶（d1

9、=112140mm）3）、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v(1)、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，由（機(jī)械設(shè)計(jì)p219表13-15和p219表13-9，取小帶輪基準(zhǔn)直徑（2）、驗(yàn)算帶速v 因?yàn)?m/s8.38m/s90 包角滿足條件（6）.計(jì)算帶的根數(shù)單根v帶所能傳達(dá)的功率 根據(jù)=1430r/min 和=112mm 表13-3用插值法求得=1.61kw單根v帶的傳遞功率的增量 已知a型v帶，小帶輪轉(zhuǎn)速=1430r/min 轉(zhuǎn)動(dòng)比 i=/=2.7 查表13-5得=0.17kw計(jì)算v帶的根數(shù)查表13-7得包角修正系數(shù)=0.95,表13-2得帶長(zhǎng)修正系數(shù)=0.99=(+)=(1.61+0.17) 0.950.9

10、9=1.67kwz= =2.7/1.67=1.62 故取2根.（7）、計(jì)算單根v帶的初拉力和最小值500*+qvv=138n對(duì)于新安裝的v帶,初拉力為:1.5=207n對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的v帶,初拉力為:1.3=106n（8）計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力=2zsin(/2)=553n（9）.帶輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)a.帶輪的材料為:ht200b.v帶輪的結(jié)構(gòu)形式為:腹板式. c結(jié)構(gòu)圖 （略）二、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（直齒）1、選擇材料熱處理方式因?yàn)檎{(diào)質(zhì)和正火兩種處理處理的齒面硬度較低，(hb=350hbs)采用閉式軟齒，故：小齒輪采用40cr調(diào)質(zhì) ，表面硬度217286 hbs 750mpa 大齒輪采用zg35simn調(diào)質(zhì)，齒面

11、硬度為214269 hbs 計(jì)算說明小齒輪 40cr 調(diào)質(zhì)處理 大齒輪 zg35simn 調(diào)質(zhì)處理 由表11-5（p171）取2、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算:此處齒輪按8級(jí)精度制造，由表11-3(p169)可得：k=1.1由表11-6（p175）可得：齒寬系數(shù)，則 因?yàn)?由表11-4（p171）彈性系數(shù)區(qū)域系數(shù)，則分度圓直徑：取小齒輪=32，則=，=324.47=143.04，取=143則齒輪的模數(shù)為此處取m=1.25 齒寬取b2=40mm b1=45mm由表4-1（p57）得，m=1.25 實(shí)際的小齒輪直徑d1=z1m=40mm d2=z2m=180mm兩齒輪的中心距為a=（d1+d2）/2=（40

12、+180）/2=110mm齒頂高 : 齒根高 ：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：3、校核 由圖11-8（p173）得： 由圖11-9（p174）得： 4、齒輪的圓周速度：由表11-2（p168）得，選8級(jí)的精度適宜五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1高速軸設(shè)計(jì)1按齒輪軸設(shè)計(jì)，軸的材料取與高速級(jí)小齒輪材料相同，45，調(diào)質(zhì)處理，查表14-2(p245) 取2）初算軸的最小直徑 高速軸為輸入軸，最小直徑處等于v帶輪軸孔直徑，又因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，故最小直徑加大3%，高速軸工作簡(jiǎn)圖如圖(a)所示 首先確定個(gè)段直徑a段：=19mm 有最小直徑算出）b段：=24mm，有定位軸肩，由指導(dǎo)書表5-1（p37）得： =+31.6=24m

13、mc段：=25mm，過渡比大13mm，=1+=25d段：=31mm， 定位軸肩，由指導(dǎo)書表5-1（p37）得，e段： ，根據(jù)小齒輪的計(jì)算，由書p182所得 f段，g段：第二、確定各段軸的長(zhǎng)度由書p224可得：大帶輪的厚度b=（f+e/2）=（7+8/2）3=33mma段：=33mm，與大帶輪配合，由大帶輪的厚度決定且小于帶輪厚度2mmb段：=42mm，考慮軸承端蓋與其螺釘長(zhǎng)度后取43mmc段：=30mm, 與軸承6205配合,加上擋油盤長(zhǎng)度，計(jì)算得=30mmd段：e段：，齒輪的齒寬f段：=8mm ,與d段對(duì)稱得=8mm軸總長(zhǎng)l=198mm兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）s=91mm，2、低速軸的

14、設(shè)計(jì)計(jì)算輸入功率=2.14kw,轉(zhuǎn)速 =118.5r/min軸的材料選用40cr（調(diào)質(zhì)），可由表14-2（p245）查得所以軸的直徑: =26.23mm。因?yàn)檩S要與聯(lián)軸器配合，聯(lián)軸器選gy4 ,則軸孔直徑29mm軸孔長(zhǎng)高速軸的設(shè)計(jì)圖 如下： b段: =34mm,定位軸肩，由指導(dǎo)書（p37）取1.6，=+1.63.4=34mmc 段: =35mm,過渡軸，即比大13mm，=1+=1+34=35mmd段: =37mm, 過渡軸，比大13mm，且要開鍵槽則應(yīng)大3%：，由書圖11-16 p182得： b，所以b=40mme段: =45mm, 定位軸肩，由指導(dǎo)書p37表5-1，可得 =+3.5=37+3

15、.52=45mmf段: =35mm,與軸承配合且然后、確定各段軸的長(zhǎng)度a段: =31mm,由軸承長(zhǎng)度，3，2，擋油盤尺寸b段: =8mm，軸環(huán)寬度，取圓整值c段: =43mm, 齒輪齒寬減去2mm，便于安裝d段: =39mm, 由軸承長(zhǎng)度，3，2，擋油盤尺寸e段: =33mm, 考慮軸承蓋及其螺釘長(zhǎng)度，圓整得到f段: =60mm, 聯(lián)軸器孔長(zhǎng)度六、軸的校核計(jì)算（1）、齒輪上相關(guān)力的計(jì)算 , , 高速軸的校核（小齒輪的配合）l=100mm 受力如右圖：（1）、水平面的支反力， 在水平面內(nèi) （2）、垂直面的支反力，由于選用深溝球軸承, （3）、繪垂直面的彎矩圖： （4）、繪水平面的彎矩圖： （5）

16、、求合成彎矩圖： （6）、求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： （7）、繪當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖： 由表14-1（p241），45號(hào)調(diào)質(zhì)后，由表14-3（p246），則實(shí)際，所以該軸滿足強(qiáng)度、低速軸的校核 （1）、水平面的支反力（2）、垂直面的支反力，由于選用深溝球軸承, （3）、繪垂直面的彎矩圖： （4）、繪水平面的彎矩圖： （5）、求合成彎矩圖： （6）、求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： （7）、繪當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖： 由表14-1（p241），40cr調(diào)質(zhì)后，由表14-3（p246），則實(shí)際，所以該軸滿足強(qiáng)度六、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算1.初選高速軸的軸承型號(hào)為6205的深溝球軸承由指導(dǎo)書p121可得：深溝球軸承承受純凈向載荷，所以 p=731.

17、6n由表16-8（p279）得：溫度系數(shù)1由表16-9（p279）得：載荷系數(shù)1計(jì)算軸承的壽命：按一年300個(gè)工作日,每天2班制.軸承年更換一次所以有,故所選軸承適用。2初選與低速軸的軸承型號(hào)為6207由指導(dǎo)書（p121）得：n 因?yàn)樯顪锨蜉S承受純徑向載荷，故p=同上，溫度系數(shù)：載荷系數(shù)：， 校核軸承壽命按一年300個(gè)工作日,每天2班制.軸承年更換一次，所以有.故所選軸承適用。鍵a，bhl=6620 單鍵鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125mpa=125mpa滿足設(shè)計(jì)要求2軸上大齒輪處鍵鍵 a，bhl=10836 單鍵鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125mpa滿足設(shè)計(jì)要求3聯(lián)軸器處采用鍵a，bhl=8

18、750 單鍵滿足設(shè)計(jì)要求九、鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇1、鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表名稱符號(hào)減速器及其形式關(guān)系箱座壁厚0.025a+18mm,取8mm箱蓋壁厚10.02a+18mm，取8mm箱座凸緣厚度b1.5=12mm箱蓋凸緣厚度b11.5=12mm機(jī)座底凸緣厚度p2.5=20mm取20mm地腳螺釘直徑df0.036a+12=15.94mm取16mm地腳螺釘數(shù)目na=128250mm,n=4軸承旁連接螺栓直徑d10.75df=0.75x16=12mm箱蓋與箱座連接螺栓直徑d2(0.50.6)df=0.5x16mm=8mm連接螺栓d2的間距l(xiāng)150200mm取160mm軸承端蓋

19、螺釘直徑d3(0.40.5)df=0.5x16=8mm窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.30.4)df=6mm取m6定位銷直徑d(0.30.4)d2=6mm 安裝螺栓直徑螺栓板空間 至外壁與凸緣寬度 至凸緣 沉頭座直徑 dx c1minc2mindcminm16222032外箱壁至軸承座端面距離l1c1+c2+(58)=22+20+5=47mm齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離11.2=9.6mm取10mm齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離2=8mm取10mm機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,mm1=m0.851=6.8mm,取7mm軸承端蓋外徑d2112軸承端蓋凸緣厚度e(11.2)d3=8mm軸承旁連接螺栓距離ssd22、減速器附件的選擇

20、，在草圖設(shè)計(jì)中選擇包括：軸承蓋，窺視孔，視孔蓋，壓配式圓形油標(biāo)，通氣孔，吊耳，吊鉤，螺塞，封油墊，氈圈等。十、潤(rùn)滑與密封(潤(rùn)滑與密封方式的選擇、潤(rùn)滑劑的選擇)減速器內(nèi)傳動(dòng)零件采用浸油潤(rùn)滑，減速器滾動(dòng)軸承采用油脂潤(rùn)滑。參考資料目錄1 孫桓,陳作模，葛文杰主編. 機(jī)械原理m. 北京：高等教育出版社，2006年5月第7版2 濮良貴,紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)m. 北京：高等教育出版社，2006年5月第8版3 宋寶玉主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書m北京：高等教育出版社，2006年8月第1版4 左宗義，馮開平主編 畫法幾何與機(jī)械制圖m廣州：華南理工大學(xué)出版社，2001年9月第1版5 劉鋒，禹奇才主編. 工程力學(xué)材料力學(xué)部分m. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，2002年8月第1版6 禹奇才,張亞芳，劉鋒主編. 工程力學(xué)