機(jī)械課程設(shè)計(jì)

1、本科生課程期末考試試卷檔案課程名稱： 開(kāi)課學(xué)院： 課程性質(zhì)：必修課（ ）選修課（ ）通選課（ ）附修課（ ）學(xué)生班級(jí)： 級(jí) 班任課教師： 試卷份數(shù)： 份 所屬學(xué)期： 學(xué)年 第 學(xué)期考試日期： 歸檔日期： 檔案卷數(shù)： 閱卷登記：考核方式論文 其他 .評(píng)閱日期閱卷方式 流水閱卷 單人閱卷評(píng)閱簽名備注說(shuō)明：（考核方式為論文、或者材料有其它情況的請(qǐng)備注。）存檔資料：試卷存檔封面（1份）；學(xué)生成績(jī)登記表（1份）；試卷分析表（1份）；課程論文要求（1份）；論文評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（1份）；學(xué)生論文（順號(hào)）16課程名稱 課 程 論 文(2016-2017 學(xué)年第 一 學(xué)期)論文題目學(xué)生姓名： 提交日期： 年 月 日 學(xué)

2、生簽名： 學(xué) 號(hào)座位編號(hào)學(xué) 院專業(yè)班級(jí)課程名稱任課教師教師評(píng)語(yǔ)：本論文成績(jī)?cè)u(píng)定： 分 目 錄一設(shè)計(jì)題目，原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)工作量及要求1設(shè)計(jì)題目42原始數(shù)據(jù)4 3設(shè)計(jì)工作量及要求52 電動(dòng)機(jī)選擇 1.確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)6三.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) 7 1.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速7 2.計(jì)算各軸的功率7 3.計(jì)算各軸扭矩7四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算8 1.皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算8 2.軸以及軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 3.軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 24 4鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核26 5.聯(lián)軸器的選擇27五繪制裝配圖及零件工作圖28六設(shè)計(jì)小結(jié)28七參考文獻(xiàn)29一設(shè)計(jì)題目，原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)工作量及要求a.設(shè)計(jì)題目具有交換齒輪的主

3、變速傳動(dòng)系b.設(shè)計(jì)要求材料：設(shè)計(jì)報(bào)告+圖紙 傳動(dòng)系圖（A4）、轉(zhuǎn)速圖（A4） 零件圖（A4-A2）、（完整/局部）裝配圖（A1-A0）；二電動(dòng)機(jī)選擇a.確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，由表16-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S2-2。其主要性能：額定功率：7.5KW，滿載轉(zhuǎn)速1460r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2。電動(dòng)機(jī)選擇總結(jié)電動(dòng)機(jī)類型的選擇電機(jī)所需的工作功率選定電動(dòng)機(jī)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)7.5KWPed=7.5KWnd=1500r/minY132S2-2三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）(0軸為電動(dòng)機(jī)軸)n0=n電機(jī)=1460

4、r/minnI=n0/i帶=1460/2.22=657(r/min)nII=nI/i 1=657/1.586=414.2(r/min)2.計(jì)算各軸的功率（KW） 輸入功率計(jì)算：小帶輪軸Pd=P工作=6.25KW齒輪軸1 P=Pd帶=6.250.95=5.938KWP=PI齒輪軸承=5.9380.980.98=5.7KWP=PII齒輪軸承=5.70.980.98=5.48KW3.計(jì)算各軸扭矩（Nmm）輸入各軸的扭矩： Td=9550Pd/nd=40.88N.mT=9550P/n=95505.938/657=86.3Nm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算數(shù)值可以整理列表備查：電動(dòng)機(jī)輸出I軸II軸III軸N（r/

5、min）1460657P（kW）6.25 5.938T（Nm）40.8886.3四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1.皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定功率 Ped由機(jī)械設(shè)計(jì)課本附表2.6得工作情況系數(shù)kA=1.2Pca=KA Ped=1.26.25=7.5KW 所以Ped=6.25KW（2）選擇普通V帶截型根據(jù)Pca、nI，由機(jī)械設(shè)計(jì)課本的附圖2.1確定選用A型V帶。a.確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由教材附表2.5a和附表2.7 得，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為D1=108mm，大輪的基準(zhǔn)直徑為D2=240mm 帶的傳動(dòng)比為： i帶=240/108=2.22驗(yàn)算帶速V：V= D1 nI /（601000）=8.25

6、m/s帶速合適。b.確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)0.7(D1+ D2)a02(D1+ D2)0.7(108+240)a02(108+240)所以有：243.6mma0696mm初步確定中心矩a0=500mm由機(jī)械設(shè)計(jì)課本式（11.26）得：Ld2a0+/2(D1+ D2)+( D2- D1)2/4a0=2500+1.57(108+240)+(240-108)2/（4470）=1555mm根據(jù)課本附表2.3取Ld=1600mm根據(jù)課本式（11.27）計(jì)算實(shí)際中心矩a aa0+(Ld- Ld)/2=500+(1600-1555)/2=522.5mm c.驗(yàn)算小帶輪包角1=1800-( D2-D1)/a60

7、0=1800-（240-108）/522.5600=164.8401200（適用）2=1800+( D2-D1)/a600=1800+（240-108）/522.5600=195.160 d.確定帶的根數(shù)由nI=1460r/min、D1=108mm、i帶=2.22，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本附表2.5a和附表2.5b得P0=1.52KW，P0=0.17KW根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本附表2.8得K=0.96根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本附表2.9得KL=0.99由機(jī)械設(shè)計(jì)課本式（11.29）得Z= Pca/（P0+P0）KKL）=7.5/（1.52+0.17）0.960.99）=4.67取Z=5根。 e.計(jì)算預(yù)緊力F0由機(jī)械設(shè)計(jì)

8、課本附表2.2查得q=0.17kg/m，由式（11.30）得F0=500（Pca/ZV）（2.5/K-1）+qV2=500（9/（9.946）(2.5/0.96-1)+0.179.942N=192.57N f.計(jì)算作用在軸承的壓力Q由機(jī)械設(shè)計(jì)課本式（11.31）得Q=2ZF0sin（1/2）=25192.57xsin（162.760/2）=1903.95N皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)總結(jié)皮帶輪計(jì)算功率 Pca 帶截型帶輪基準(zhǔn)直徑帶長(zhǎng)和中心矩小帶輪包角帶的根數(shù)預(yù)緊力F0軸承的壓力7.5KWA型V帶小帶輪基準(zhǔn)直徑為D1=108mm，大輪的基準(zhǔn)直徑為D2=240mmLd=2012.17mma=643.92mm1

9、97.240Z=5192.57N1903.95N2. 帶輪設(shè)計(jì)a.小帶輪的設(shè)計(jì)D=108mmDw=D+2ha=108+6=114mm軸的直徑d=20mm帶輪寬B=75mm肋寬C=20mmd1=36mme=15mmb.大帶輪的設(shè)計(jì)D=240mmDw=D+2ha=240+6=246mm軸的直徑d=25mm帶輪寬B=75mm肋寬C=20mmd1=54mme=15mm3.軸以及軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算a、按扭矩初算軸的軸徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本9.14式，并查表10-2，取A=110d110 (5.938/657)1/3mm=22.9mm 1)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初選軸承（1）軸上

10、零件的定位，固定和裝配由于有一個(gè)鍵槽，d22.9（1+5%）=24mm取裝軸承處軸徑=30mm，根據(jù)軸的直徑初選軸承，由書(shū)附表13-1，選定圓錐滾子軸承（在后續(xù)計(jì)算中會(huì)發(fā)現(xiàn)，軸承承受的軸向力比較大，因此選用圓錐滾子軸承），由軸頸d=30mm選定軸承30206，軸承參數(shù)如下：內(nèi)徑d=30mm，外徑D=62mm，T=17.25mm，B=16mm，a=13.8mm，e=0.37，Y=1.6，Cr=41.2KN，C0r=29.5KNb、按扭矩初算小帶輪軸的軸徑選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本9.14式，并查表10-2，取A=110d110 (6.25/1460)1/3mm=17.

11、8mm 2)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸上零件的定位，固定和裝配由于有一個(gè)鍵槽，d17.8（1+5%）=18.75mm 取軸徑=20mm4.聯(lián)軸器的選定聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：TcaKAT1.5*40.88=61.32Nm故選用LX4彈性柱銷聯(lián)軸器（GB/T 5014-2003），其參數(shù)如下：聯(lián)軸器型號(hào)許用轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速配合軸頸LX1250N.m8500r/min205鍵連接的選擇和強(qiáng)度校核1. 小帶輪軸與V帶輪的鍵連接：（1）選用A型普通平鍵，參數(shù)如下：按軸頸d=20mm，輪轂長(zhǎng)度L=75mm，查表12-2得：選鍵4*60（GB/T 1095-1979），長(zhǎng)度選用60mm，即鍵的代號(hào)為4*60（2）鍵的材

12、料為45鋼，V帶輪的材料為鑄鐵，查機(jī)械設(shè)計(jì)課本附表8-1得，該處鍵連接的許用應(yīng)力為p=100120MPa，鍵的工作長(zhǎng)度為：l=l-b=60-4=56mm，鍵與輪轂槽的接觸高度為：h=4mm，則鍵的工作擠壓應(yīng)力為： p=4T/（kld）=4*40880/（4*56*20）=36.5MPap=100120MPa所以此處鍵的強(qiáng)度符合要求。 2.軸與小帶輪的鍵連接：（1）選用A型普通平鍵，參數(shù)如下：按軸頸d=25mm，輪轂長(zhǎng)度L=75mm，查表12-2得：選鍵4*60（GB/T 1095-1979），長(zhǎng)度選用60mm，即鍵的代號(hào)為4*60（2）鍵的材料為45鋼，V帶輪的材料為鑄鐵，查機(jī)械設(shè)計(jì)課本附表8

13、-1得，該處鍵連接的許用應(yīng)力為p=100120MPa，鍵的工作長(zhǎng)度為：l=l-b=60-4=56mm，鍵與輪轂槽的接觸高度為：h=4mm，則鍵的工作擠壓應(yīng)力為： p=4T/（kld）=4*86300/（4*56*25）=61.6MPap=100120MPa所以此處鍵的強(qiáng)度符合要求。 3.軸與齒輪的鍵連接：（1）選用A型普通平鍵，參數(shù)如下：按軸頸d=35mm，輪轂長(zhǎng)度L=45mm，查表12-2得：選鍵4*60（GB/T 1095-1979），長(zhǎng)度選用30mm，即鍵的代號(hào)為4*30（2）鍵的材料為45鋼，V帶輪的材料為鑄鐵，查機(jī)械設(shè)計(jì)課本附表8-1得，該處鍵連接的許用應(yīng)力為p=100120MPa，

14、鍵的工作長(zhǎng)度為：l=l-b=30-4=26mm，鍵與輪轂槽的接觸高度為：h=8mm，則鍵的工作擠壓應(yīng)力為： p=4T/（kld）=4*86300/（8*26*35）=47.4MPaSA軸左移，右端的軸承放松，左端軸承被壓緊，所以： FA=2190.49N FB=912.62N（3）計(jì)算軸承當(dāng)量載荷 取載荷系數(shù)為fp=1.3（輕微沖擊） 因?yàn)椋篎A/RA=0.333e=0.4 所以：X1=1，Y1=0 PA=7013.3N 又因?yàn)椋篎B/RB=0.643e=0.4 所以：X2=0.4，Y2=1.5 PB=3559.22N 因此取P=PA=7013.3N來(lái)校核軸承的壽命（4）校核軸承的壽命 Lh=

15、106*(64.2/5.395)(10/3)/(60*608.33) =105403h15000h 符合要求 因此初選的軸承30206滿足使用壽命的要求。五繪制裝配圖及零件工作圖減速器的裝配圖和零件工作圖參考附帶的圖紙。六設(shè)計(jì)小結(jié) 在這兩周里，我動(dòng)手繪制了兩張A4圖，工作量雖大，但我著實(shí)學(xué)到不少東西。這兩周雖然很累，但是我過(guò)得很充實(shí)。從最初畫(huà)圖時(shí)的錯(cuò)漏百出，漸漸地減少使用橡皮擦的次數(shù)，我的繪圖技術(shù)在不知不覺(jué)中已有了相當(dāng)大程度的提升。當(dāng)然，這里所說(shuō)的相當(dāng)大事相對(duì)于我菜鳥(niǎo)級(jí)的畫(huà)圖技巧。大家在同個(gè)地方畫(huà)圖，但行動(dòng)自由，這點(diǎn)很有利于共同探討下智慧火花的產(chǎn)生。碰到大家都解決不了的問(wèn)題，我們就問(wèn)老師，老師總能快速地給